CN217538777U - 一种地面行走的液压支架搬运机器人 - Google Patents

Abstract

一种地面行走的液压支架搬运机器人，解决现有支架搬运设备存在的布置液压支架过程中，需要人工频繁地连接、拆除液压管路，劳动强度大，矿井维护、管理成本高，安全性差的问题。包括下侧设置有行走机构的机体，机体的前部设置有支架搬运机械臂，支架搬运机械臂的下端通过机械臂回转机构与机体相连；机体的前端设置有承载铲板，承载铲板的两侧分别设置有撑地机构，机体上设置有液压油泵站、乳化液泵站和动力源。其设计合理，结构紧凑，在搬运液压支架的过程中可快速连接支架进回液管路，无需人工插拔液压管路，劳动强度低，作业效率高，安全性好，使用灵活、可靠。

Description

一种地面行走的液压支架搬运机器人

技术领域

本实用新型属于矿山工程设备技术领域，具体涉及一种在搬运液压支架的过程中可快速连接支架进回液管路，无需人工插拔液压管路，劳动强度低，作业效率高，安全性好，使用灵活的地面行走的液压支架搬运机器人。

背景技术

垛式和门式液压支架在井工矿山巷道内的应用十分广泛。目前，常规的支架搬运设备（单轨吊、胶轮搬运车等）在布置液压支架的过程中，需要人工频繁地连接、拆除液压支架与乳化液泵站之间的液压管路，不但增加了工人的劳动强度，提高了矿井内的维护、管理成本；而且，在液压管路的安装作业过程中，由于工人需要在支架附近进行操作，所以还存在较大的安全隐患。故为了提高作业效率、提升生产安全性，有必要对现有技术的液压支架搬运设备进行改进。

实用新型内容

本实用新型就是针对上述问题，提供一种在搬运液压支架的过程中可快速连接支架进回液管路，无需人工插拔液压管路，劳动强度低，作业效率高，安全性好，使用灵活的地面行走的液压支架搬运机器人。

本实用新型所采用的技术方案是：该地面行走的液压支架搬运机器人包括机体，其特征在于：所述机体的下侧设置有行走机构，机体的前部设置有支架搬运机械臂，所述支架搬运机械臂的下端通过机械臂回转机构与机体相连；并且，所述机体的前端设置有承载铲板，承载铲板的两侧分别设置有撑地机构；机体上还设置有液压油泵站、乳化液泵站和动力源。

所述支架搬运机械臂包括竖向布置的支撑外套筒，支撑外套筒的下端通过回转连接法兰与机械臂回转机构的转盘相连，所述支撑外套筒的内部活动插接设置有升降导向插杆，升降导向插杆的上端设置有横向布置的伸缩外套筒，且伸缩外套筒与支撑外套筒之间设置有竖向布置的举升液压缸；所述伸缩外套筒的内部设置有伸缩导向插套，伸缩导向插套的内部设置有伸缩液压缸，伸缩液压缸的一端与伸缩导向插套的前部相铰接，伸缩液压缸的另一端与伸缩外套筒的后部相铰接；并且，所述伸缩导向插套的前端还设置有支架托举座，支架托举座上设置有液压管路快插接头。以利用举升液压缸的伸缩，来带动升降导向插杆上端、横向布置的伸缩外套筒在支撑外套筒内竖向升降，并通过伸缩液压缸驱使伸缩导向插套在伸缩外套筒内横向伸缩；同时，利用机械臂回转机构驱动支撑外套筒绕着竖向轴线回转，从而，便于伸缩导向插套前端的支架托举座对液压支架的灵活托举和搬运。

所述支架托举座上、液压管路快插接头的前后两侧，分别设置有固定夹板和活动夹板，且支架托举座上还设置有用于精准对位的视频监控装置。以在伸缩导向插套前端的支架托举座对液压支架进行托举的过程中，通过视频监控装置使液压管路快插接头与支架顶梁上的快插接头连接部精准对位，便于二者的稳固连接；并利用相互配合的固定夹板和活动夹板来夹固住支架顶梁，确保液压支架搬运的可靠性。

所述活动夹板包括连接基板，连接基板通过托举座铰接耳板与支架托举座上的基板铰接耳板相铰接；所述连接基板上设置的夹紧摆杆的下端则与夹紧液压缸的伸缩端相铰接，且夹紧液压缸的固定端与支架托举座上的夹紧缸基座相铰接。以通过夹紧液压缸的伸缩来驱使连接基板绕着基板铰接耳板的回转轴往复摆动，进而对位于支架托举座上的液压支架的支架顶梁进行夹紧。

所述活动夹板的连接基板上、朝向固定夹板的一侧设置有夹紧压板，夹紧压板通过压板连接杆与连接基板上的压板连接孔相连，并且，所述夹紧压板与连接基板之间设置有夹紧缓冲机构。以利用连接基板上的夹紧压板与液压支架的支架顶梁相接触，并通过夹紧压板与连接基板之间的夹紧缓冲机构来增加夹紧结构的弹性，使支架托举座的夹持部位具有一定的压缩量，方便使用。

所述夹紧缓冲机构包括夹紧压板上设置的缓冲导向杆，所述缓冲导向杆与连接基板上的缓冲导向孔滑动相连，且所述压板连接杆上、夹紧压板与连接基板之间，套设有若干组缓冲碟形弹簧。以通过缓冲导向杆在缓冲导向孔内的滑动来为夹紧压板的缓冲移动进行导向，并利用夹紧压板与连接基板之间设置的缓冲碟形弹簧来吸收冲压力。

所述液压管路快插接头通过快插接头连接座与支架托举座相连，液压管路快插接头的下端与快插接头连接座之间设置有快插接头缓冲弹簧，所述液压管路快插接头穿过快插接头安装孔、且位于支架托举座的上方；快插接头连接座的下部还设置有液压管插接套。以使液压管经由液压管插接套与上部的液压管路快插接头相连，并利用快插接头缓冲弹簧，来为液压管路快插接头与支架顶梁上的快插接头连接部的相互连接进行合理缓冲，有效防止连接过程中对部件的损伤。

所述撑地机构包括与机体前端相连的固定箱体，固定箱体的左右两侧分别设置有竖向布置的撑地液压缸，撑地液压缸的伸缩杆的下端设置有撑地压板；并且，撑地液压缸的缸体侧部分别通过横向伸缩套活动插接在固定箱体内部，所述横向伸缩套与固定箱体之间分别设置有横向伸缩缸。以利用横向伸缩缸的伸缩来带动横向伸缩套在固定箱体内横向伸出或收回，进而根据实际使用需要灵活地改变两侧撑地液压缸之间的距离，提升支撑稳定性；然后，再向下伸出两侧的撑地液压缸、使下端部的撑地压板与巷道底板稳固接触。

所述承载铲板包括铲板主体，铲板主体通过铲板连接架与机体的前端相连，并且，所述铲板连接架与机体前端之间还设置有铲板上下摆动机构。以通过铲板上下摆动机构来驱使铲板连接架以及其上的铲板主体上、下摆动一定角度，便于对液压支架的支架底座的稳定承载。

上述地面行走的液压支架搬运机器人所搬运的液压支架包括支架底座，支架底座的上方设置有支架顶梁，支架顶梁与支架底座之间设置有支撑立柱；并且，所述支架顶梁中部的下侧还设置有快插接头连接部。以利用支撑立柱的伸缩来驱使支架顶梁升降，进而形成对巷道空间的稳固支撑；同时，在液压支架搬运的过程中，通过支架搬运机械臂上的液压管路快插接头与支架顶梁中部下侧的快插接头连接部的相互连接，来经由液压管路为支撑立柱的升降提供动力。

本实用新型的有益效果：由于本实用新型采用下侧设置有行走机构的机体，机体的前部设置有支架搬运机械臂，支架搬运机械臂的下端通过机械臂回转机构与机体相连；机体的前端设置有承载铲板，承载铲板的两侧分别设置有撑地机构，机体上设置液压油泵站、乳化液泵站和动力源的结构形式，所以其设计合理，结构紧凑，能够搬运巷道内的垛式、门式液压支架，在搬运液压支架的过程中可快速连接支架进回液管路，无需人工插拔液压管路，支架附近的危险区域可始终保持无人状态，劳动强度低，作业安全性好；且支架搬运机械臂可实现多个自由度的运动，使安装支架的过程更加灵活、高效，能够实现安全快速地搬运、安装液压支架的目的。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是图1中的支架搬运机械臂的一种结构示意图。

图3是图2的正视图。

图4是图2中的伸缩导向插套前端、支架托举座位置处的一种局部结构示意图。

图5是图4的一种爆炸结构视图。

图6是图1中的承载铲板和撑地机构的一种连接结构示意图。

图7是图6的内部结构剖视图。

图8是本实用新型的液压支架搬运机器人所搬运的液压支架的一种结构示意图。

图中序号说明：1机体、2行走机构、3支架搬运机械臂、4机械臂回转机构、5承载铲板、6撑地机构、7乳化液泵站、8液压油泵站、9驾驶室、10动力源、11支撑外套筒、12回转连接法兰、13升降导向插杆、14举升液压缸、15伸缩外套筒、16伸缩液压缸、17伸缩导向插套、18支架托举座、19液压管路快插接头、20固定夹板、21活动夹板、22视频监控装置、23夹紧摆杆、24夹紧液压缸、25连接基板、26夹紧压板、27夹紧缓冲机构、28快插接头缓冲弹簧、29快插接头连接座、30液压管插接套、31伸缩缸铰接孔、32缓冲碟形弹簧、33压板连接杆、34缓冲导向杆、35压板连接孔、36锁紧螺母、37缓冲导向孔、38夹紧缸铰接耳板、39托举座铰接耳板、40基板铰接耳板、41夹紧缸基座、42快插接头安装孔、43铲板主体、44铲板连接架、45固定箱体、46横向伸缩套、47撑地液压缸、48撑地压板、49横向伸缩缸、50支架底座、51支架顶梁、52支撑立柱、53快插接头连接部。

具体实施方式

根据图1～8详细说明本实用新型的具体结构。该地面行走的液压支架搬运机器人包括机体1，机体1的下侧设置有履带式行走机构2，机体1的前部设置有支架搬运机械臂3。支架搬运机械臂3包括竖向布置的支撑外套筒11，支撑外套筒11的下端通过回转连接法兰12，与机体1前部的机械臂回转机构4的转盘相连。支撑外套筒11的内部活动插接设置有升降导向插杆13，升降导向插杆13的上端设置有横向布置的伸缩外套筒15；且伸缩外套筒15的前部与支撑外套筒11的侧壁之间，设置有竖向布置的举升液压缸14。同时，伸缩外套筒15的内部还设置有伸缩导向插套17，伸缩导向插套17的内部设置有伸缩液压缸16，伸缩液压缸16的伸缩端与伸缩导向插套17前部的伸缩缸铰接孔31相铰接，伸缩液压缸16的固定端与伸缩外套筒15的后部相铰接。

并且，横向布置在伸缩外套筒15内部的伸缩导向插套17的前端，还设置有用于托举支架顶梁51的支架托举座18；支架托举座18上侧的中部，设置有两组液压管路快插接头19。进而利用举升液压缸14的伸缩，来带动升降导向插杆13上端、横向布置的伸缩外套筒15在支撑外套筒11内竖向升降，并通过伸缩液压缸16驱使伸缩导向插套17在伸缩外套筒15内横向伸缩；且利用机械臂回转机构4驱动支撑外套筒11绕着竖向轴线回转，以便于伸缩导向插套17前端的支架托举座18对液压支架的灵活托举和搬运。

支架托举座18上、液压管路快插接头19的后侧设置有固定夹板20，固定夹板20的前方、液压管路快插接头19的前侧，则设置有活动夹板21；且支架托举座18上还设置有用于精准对位的视频监控装置22。从而，在伸缩导向插套17前端的支架托举座18对液压支架的支架顶梁51进行托举的过程中，通过视频监控装置22使液压管路快插接头19（快插接头公头）与支架顶梁51中部下侧的快插接头连接部53（快插接头母头）精准对位，便于二者的快速、稳固连接，以实现对液压支架自动接管、充放液的功能；并利用相互配合的固定夹板20和活动夹板21来夹固住支架顶梁51，确保液压支架搬运的可靠性。

活动夹板21由连接基板25构成，连接基板25通过托举座铰接耳板39与支架托举座18上的基板铰接耳板40相铰接；且连接基板25上设置的夹紧摆杆23的下端，与夹紧液压缸24的伸缩端相铰接，夹紧液压缸24的固定端则与支架托举座18上的夹紧缸基座41相铰接；进而通过夹紧液压缸24的伸缩来驱使连接基板25绕着基板铰接耳板40的回转轴往复摆动，以对位于支架托举座18上的液压支架的支架顶梁51进行夹紧，方便移动。

同时，活动夹板21的连接基板25上、朝向固定夹板20的一侧，设置有夹紧压板26；夹紧压板26通过中部的压板连接杆33与连接基板25中部的压板连接孔35相连，并通过锁紧螺母36进行锁固。且夹紧压板26与连接基板25之间设置有夹紧缓冲机构27，夹紧缓冲机构27包括夹紧压板26上设置的两组缓冲导向杆34，两组缓冲导向杆34分别位于压板连接杆33的两侧，且缓冲导向杆34分别与连接基板25上、相应位置的缓冲导向孔37滑动相连。压板连接杆33上、夹紧压板26与连接基板25之间，还套设有若干组缓冲碟形弹簧32；以通过缓冲导向杆34在缓冲导向孔37内的滑动来为夹紧压板26的缓冲移动进行导向，并利用夹紧压板26与连接基板25之间设置的缓冲碟形弹簧32来吸收冲压力。进而，利用连接基板25上的夹紧压板26与液压支架的支架顶梁51相接触，并通过夹紧压板26与连接基板25之间的夹紧缓冲机构27来增加夹紧结构的弹性，使支架托举座18上部、液压管路快插接头19两侧的夹持部位具有一定的压缩量，方便使用。

支架托举座18上侧中部设置的两组液压管路快插接头19，通过快插接头连接座29与支架托举座18相连，液压管路快插接头19的下端与快插接头连接座29之间设置有快插接头缓冲弹簧28，且液压管路快插接头19穿过快插接头安装孔42、并位于支架托举座18的上方；快插接头连接座29的下部还设置有用于液压管穿过的液压管插接套30。从而，使液压管经由液压管插接套30与上部的液压管路快插接头19相连，并利用快插接头缓冲弹簧28，来为液压管路快插接头19与支架顶梁51上的快插接头连接部53的相互连接进行合理缓冲，有效防止连接过程中对部件的损伤，提升装置的使用寿命。

机体1的前端设置有用于托举支架底座50的承载铲板5，承载铲板5由铲板主体43构成，铲板主体43通过铲板连接架44与机体1前端的固定箱体45相连，并且，铲板连接架44与固定箱体45前端之间还设置有铲板上下摆动机构；以通过铲板上下摆动机构，来驱使铲板连接架44以及其上的铲板主体43能够上、下摆动一定角度，进而便于对液压支架的支架底座50的稳定承载。机体1的中部还设置有驾驶室9，驾驶室9的前方、机体1上，分别设置有用于为行走机构2、机械臂回转机构4、支架搬运机械臂3和撑地机构6提供动力的液压油泵站8，以及用于为液压支架的支撑立柱52供液和回液的乳化液泵站7；驾驶室9的后方设置有动力源10（例如：可以采用柴油机或电瓶，也可以通过电缆远程输送动力）。能够理解的是，根据具体的使用需要，可以采用遥控行走的控制方式，即：将驾驶室9变换成用于遥控驾驶的控制模块。

机体1前端的固定箱体45的左、右两侧（承载铲板5的两侧）分别设置有撑地机构6，撑地机构6包括竖向布置的撑地液压缸47，撑地液压缸47下部的伸缩杆的下端设置有撑地压板48，撑地压板48的下侧设置有若干个接地凸块。两侧的撑地液压缸47的缸体侧部，分别通过横向伸缩套46活动插接在固定箱体45内部，横向伸缩套46与固定箱体45之间分别设置有横向伸缩缸49；进而利用横向伸缩缸49的伸缩来带动横向伸缩套46在固定箱体45内横向伸出或收回，以根据实际使用需要来灵活地改变两侧撑地液压缸47之间的距离，提升支撑稳定性；之后，再向下伸出两侧的撑地液压缸47、使下端部的撑地压板48与巷道底板稳固接触。

所搬运的液压支架包括下部的支架底座50，支架底座50的上方设置有支架顶梁51，支架顶梁51与支架底座50之间设置有两组支撑立柱52。并且，支架顶梁51中部的下侧、两组支撑立柱52之间，还设置有两组用于与支架托举座18上的液压管路快插接头19相连接的快插接头连接部53。从而，利用支撑立柱52的伸缩来驱使支架顶梁51升降，以形成对巷道空间的稳固支撑；同时，在液压支架搬运的过程中，通过支架搬运机械臂3上的液压管路快插接头19与支架顶梁51中部下侧的快插接头连接部53的相互连接，来经由液压管路为支撑立柱52的升降提供动力。

该地面行走的液压支架搬运机器人使用时，首先，利用行走机构2使液压支架搬运机器人移动到处于接顶状态的、待移动的液压支架附近；然后，驱使横向伸缩缸49伸出、以带动横向伸缩套46在固定箱体45内横向伸出，增大两侧撑地液压缸47之间的距离；再向下伸出两侧的撑地液压缸47、使撑地压板48与巷道底板稳固接触。之后，伸出举升液压缸14，来带动升降导向插杆13上端、横向布置的伸缩外套筒15在支撑外套筒11内竖向上升，并通过伸缩液压缸16驱使伸缩导向插套17在伸缩外套筒15内横向伸缩，且利用机械臂回转机构4驱动支撑外套筒11绕着竖向轴线回转，进而将伸缩导向插套17前端的支架托举座18调整到待移动的液压支架的支架顶梁51附近；随后，再通过视频监控装置22进行进一步的微调、对位，使支架托举座18上的液压管路快插接头19与支架顶梁51上的快插接头连接部53处于可自动对接的范围之内；位置对准以后，继续向上伸出举升液压缸14，使液压管路快插接头19与支架顶梁51上的快插接头连接部53自动连接、并锁紧，连通液压管路。

通过夹紧液压缸24来驱使活动夹板21绕着基板铰接耳板40的回转轴向内摆动，进而利用活动夹板21和固定夹板20对位于支架托举座18上的支架顶梁51进行夹紧，便于后续的移动；且继续向上伸出举升液压缸14、让伸缩导向插套17前端的支架托举座18托住支架顶梁51。同时，利用与乳化液泵站7相连的液压管路进行乳化液回液、收回伸出的支撑立柱52，从而提起支架底座50、使支架底座50脱离巷道底板。然后，收回两侧的撑地机构6，将托举着液压支架的搬运机器人移动到新的支护位置（移动过程中，可根据巷道形状和巷道内其他设备的布置情况，灵活调整支架搬运机械臂3上的各个机构的位置，以实现避让）。

液压支架搬运机器人到达新的支护位置附近之后，再次伸出两侧的撑地机构6、形成稳定支撑；随后，利用支架搬运机械臂3将被夹持在支架托举座18上的液压支架准确地移动到目标位置、并使其支架顶梁51略微接触巷道顶板。然后，通过与乳化液泵站7相连的液压管路对支撑立柱52进行乳化液供液，进而使支撑立柱52逐渐伸出，让支架底座50与巷道底板稳固接触、并使支架顶梁51稳定接顶。当移动到位的液压支架对巷道顶板形成稳定支撑以后，松开活动夹板21，并收回举升液压缸14、使支架搬运机械臂3整体下降，进而让支架托举座18上的液压管路快插接头19与支架顶梁51上的快插接头连接部53脱离；同时，将支架搬运机械臂3上的各个机构调整至初始位置，为下一个支架搬运循环做准备。整个液压支架搬运作业过程，无需人工插拔支架与乳化液泵站7之间的液压管路，且液压支架附近的危险区域能够始终保持无工作人员的状态，有效地提升了工作效率、并减少了安全隐患。

Claims (10)

1.一种地面行走的液压支架搬运机器人，包括机体（1），其特征在于：所述机体（1）的下侧设置有行走机构（2），机体（1）的前部设置有支架搬运机械臂（3），所述支架搬运机械臂（3）的下端通过机械臂回转机构（4）与机体（1）相连；并且，所述机体（1）的前端设置有承载铲板（5），承载铲板（5）的两侧分别设置有撑地机构（6）；机体（1）上还设置有液压油泵站（8）、乳化液泵站（7）和动力源（10）。

2.根据权利要求1所述的地面行走的液压支架搬运机器人，其特征在于：所述支架搬运机械臂（3）包括竖向布置的支撑外套筒（11），支撑外套筒（11）的下端通过回转连接法兰（12）与机械臂回转机构（4）的转盘相连，所述支撑外套筒（11）的内部活动插接设置有升降导向插杆（13），升降导向插杆（13）的上端设置有横向布置的伸缩外套筒（15），且伸缩外套筒（15）与支撑外套筒（11）之间设置有竖向布置的举升液压缸（14）；所述伸缩外套筒（15）的内部设置有伸缩导向插套（17），伸缩导向插套（17）的内部设置有伸缩液压缸（16），伸缩液压缸（16）的一端与伸缩导向插套（17）的前部相铰接，伸缩液压缸（16）的另一端与伸缩外套筒（15）的后部相铰接；并且，所述伸缩导向插套（17）的前端还设置有支架托举座（18），支架托举座（18）上设置有液压管路快插接头（19）。

3.根据权利要求2所述的地面行走的液压支架搬运机器人，其特征在于：所述支架托举座（18）上、液压管路快插接头（19）的前后两侧，分别设置有固定夹板（20）和活动夹板（21），且支架托举座（18）上还设置有用于精准对位的视频监控装置（22）。

4.根据权利要求3所述的地面行走的液压支架搬运机器人，其特征在于：所述活动夹板（21）包括连接基板（25），连接基板（25）通过托举座铰接耳板（39）与支架托举座（18）上的基板铰接耳板（40）相铰接；所述连接基板（25）上设置的夹紧摆杆（23）的下端则与夹紧液压缸（24）的伸缩端相铰接，且夹紧液压缸（24）的固定端与支架托举座（18）上的夹紧缸基座（41）相铰接。

5.根据权利要求4所述的地面行走的液压支架搬运机器人，其特征在于：所述活动夹板（21）的连接基板（25）上、朝向固定夹板（20）的一侧设置有夹紧压板（26），夹紧压板（26）通过压板连接杆（33）与连接基板（25）上的压板连接孔（35）相连，并且，所述夹紧压板（26）与连接基板（25）之间设置有夹紧缓冲机构（27）。

6.根据权利要求5所述的地面行走的液压支架搬运机器人，其特征在于：所述夹紧缓冲机构（27）包括夹紧压板（26）上设置的缓冲导向杆（34），所述缓冲导向杆（34）与连接基板（25）上的缓冲导向孔（37）滑动相连，且所述压板连接杆（33）上、夹紧压板（26）与连接基板（25）之间，套设有若干组缓冲碟形弹簧（32）。

7.根据权利要求2所述的地面行走的液压支架搬运机器人，其特征在于：所述液压管路快插接头（19）通过快插接头连接座（29）与支架托举座（18）相连，液压管路快插接头（19）的下端与快插接头连接座（29）之间设置有快插接头缓冲弹簧（28），所述液压管路快插接头（19）穿过快插接头安装孔（42）、且位于支架托举座（18）的上方；快插接头连接座（29）的下部还设置有液压管插接套（30）。

8.根据权利要求1所述的地面行走的液压支架搬运机器人，其特征在于：所述撑地机构（6）包括与机体（1）前端相连的固定箱体（45），固定箱体（45）的左右两侧分别设置有竖向布置的撑地液压缸（47），撑地液压缸（47）的伸缩杆的下端设置有撑地压板（48）；并且，撑地液压缸（47）的缸体侧部分别通过横向伸缩套（46）活动插接在固定箱体（45）内部，所述横向伸缩套（46）与固定箱体（45）之间分别设置有横向伸缩缸（49）。

9.根据权利要求1所述的地面行走的液压支架搬运机器人，其特征在于：所述承载铲板（5）包括铲板主体（43），铲板主体（43）通过铲板连接架（44）与机体（1）的前端相连，并且，所述铲板连接架（44）与机体（1）前端之间还设置有铲板上下摆动机构。

10.根据权利要求2所述的地面行走的液压支架搬运机器人，其特征在于：还包括所搬运的液压支架，液压支架包括支架底座（50），支架底座（50）的上方设置有支架顶梁（51），支架顶梁（51）与支架底座（50）之间设置有支撑立柱（52）；并且，所述支架顶梁（51）中部的下侧还设置有快插接头连接部（53）。

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