CN219969839U - 一种液压支架转运机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种液压支架转运机器人，涉及工业机器人领域。该液压支架转运机器人，包括动力单元通过升降缸与运输单元同轴连接，位于运输单元两侧；坡道单元与运输单元同轴连接，位于运输单元底座后侧；拉力缸固定安装在运输单元底座凹槽内；前滑轮与运输单元通过螺钉固定连接，位于运输单元前板凹槽内；后滑轮与运输单元通过螺钉固定连接，位于运输单元侧板上；钢丝绳一端固定安装在拉力缸活动端，另一端安装在液压支架挂钩上。解决了液压支架转运成本高、耗时长的问题，同时还具有结构小、安全性高等优点。

Description

一种液压支架转运机器人

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体为一种液压支架转运机器人。

背景技术

液压支架是以高压液体为动力，通过液压控制系统(阀件)控制动力执行元件(千斤顶)带动金属箱体结构组成的功能部件完成支护作业，实现对煤矿综采工作面顶板的有效支护，维持一个安全可靠的煤矿综采作业空间。

近年来，煤矿综合机械化开采技术在各大矿区得到极大的推广，其中液压支架是保证生产安全的重要机械，由于液压支架需要频繁更换工作位置，且液压支架重量大，搬运过程困难，极大影响了煤矿开采效率。

现有的液压支架转运方式主要为单体支柱配合多台液压绞车转运，该方法工艺及其装备，操作灵活性好，但回撤人员劳动强度大，尤其是搬运单体支柱及液压支柱的缩回需要靠人力；并且该方案中单体支柱的支撑及回缩过程存在倾倒的风险，操作人员需要近距离操作，容易误伤操作人员，造成安全事故。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种液压支架转运机器人，解决了液压支架转运成本高、耗时长的问题，同时还具有结构小、安全性高等优点。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种液压支架转运机器人，包括运输单元、动力单元、坡道单元、升降缸、拉力缸、前滑轮、后滑轮、钢丝绳、液压支架，动力单元通过升降缸与运输单元同轴连接，位于运输单元两侧；坡道单元与运输单元同轴连接，位于运输单元底座后侧；拉力缸固定安装在运输单元底座凹槽内；前滑轮与运输单元通过螺钉固定连接，位于运输单元前板凹槽内；后滑轮与运输单元通过螺钉固定连接，位于运输单元侧板上；钢丝绳一端固定安装在拉力缸活动端，另一端安装在液压支架挂钩上。

所述运输单元由底座、侧板、前板、U形挂钩组成。底座的四个凹槽内固定安装拉力缸，底座前侧设有圆角。侧板与底座固定连接，位于底座两侧。前板与底座固定连接，位于底座前侧。U形挂钩与前板固定连接，位于前板前侧。

所述动力单元由履带、履带轮、液压马达组成。履带固定安装在履带轮外圆上，液压马达固定连接在履带轮的输入轴上。液压马达与套筒同轴连接，构成转动副。

所述坡道单元由斜坡板、轴、轴承组成。轴与斜坡板同轴连接，构成转动副。轴承与轴同轴连接，构成转动副，位于轴两端。轴与侧板同轴连接，构成转动副，位于两个侧板后侧。

所述升降缸由缸体Ⅰ、活塞杆Ⅰ、套筒组成。缸体Ⅰ固定安装在侧板通孔内。活塞杆Ⅰ与缸体Ⅰ同轴连接，构成移动副。套筒与活塞杆Ⅰ通过螺纹同轴连接。

所述拉力缸由缸体Ⅱ、活塞杆Ⅱ组成。缸体Ⅱ固定安装在底座凹槽内。活塞杆Ⅱ与缸体Ⅱ同轴连接，构成移动副，活塞杆Ⅱ活动段固定连接钢丝绳。

(三)有益效果

(1)本实用新型一种液压支架转运机器人，采用履带式设计，可以实现在煤矿井下复杂地况行走，节省转运液压支架时间。

(2)本实用新型一种液压支架转运机器人，采用坡道方便液压支架爬上底座，爬坡完成后坡道单元可拉升一定高度，减小占用空间。

(3)本实用新型一种液压支架转运机器人，升降缸可控制底座高度，爬坡过程底座下降，减小液压支架爬坡高度；转运过程底座升起，减小与地面摩擦力，方便液压支架转运。

(4)本实用新型一种液压支架转运机器人，拉力缸分段多次拉动液压支架，将其拉上底座，减少人工成本，安全性高。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意图；

图2为本实用新型的运输单元装配示意图Ⅰ；

图3为本实用新型的运输单元装配示意图Ⅱ；

图4为本实用新型的运输单元结构示意图；

图5为本实用新型的动力单元结构示意图；

图6为本实用新型的坡道单元结构示意图；

图7为本实用新型的升降缸结构示意图；

图8为本实用新型的拉力缸结构示意图；

图9为本实用新型的前滑轮装配示意图；

图10为本实用新型的后滑轮装配示意图；

图11为本实用新型的液压支架爬坡开始示意图；

图12为本实用新型的液压支架爬坡过程示意图；

图13为本实用新型的液压支架爬坡结束示意图；

图14为本实用新型的坡道单元拉升示意图；

图15为本实用新型的液压支架前行开始示意图；

图16为本实用新型的液压支架前行结束示意图；

图17为本实用新型的动力单元下降示意图；

其中，1、运输单元；2、动力单元；3、坡道单元；4、升降缸；5、拉力缸；6、前滑轮；7、后滑轮；8、钢丝绳；9、液压支架；101、底座；102、侧板；103、前板；104、U形挂钩；201、履带；202、履带轮；203、液压马达；301、斜坡板；302、轴；303、轴承；401、缸体Ⅰ；402、活塞杆Ⅰ；403、套筒；501、缸体Ⅱ；502、活塞杆Ⅱ。

具体实施方式

下面将结合本发明装配机器人的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1-17所示，本发明的一个实施例提供一种液压支架转运机器人，包括运输单元1、动力单元2、坡道单元3、升降缸4、拉力缸5、前滑轮6、后滑轮7、钢丝绳8、液压支架9，动力单元2通过升降缸4与运输单元1同轴连接，位于运输单元1两侧；坡道单元3与运输单元1同轴连接，位于运输单元1底座后侧；拉力缸5固定安装在运输单元1底座凹槽内；前滑轮6与运输单元1通过螺钉固定连接，位于运输单元1前板凹槽内；后滑轮7与运输单元1通过螺钉固定连接，位于运输单元1侧板上；钢丝绳8一端固定安装在拉力缸5活动端，另一端安装在液压支架9挂钩上。升降缸4与拉力缸5以液压能作为动力。

如图2-4所示，所述运输单元1由底座101、侧板102、前板103、U形挂钩104组成。底座101的四个凹槽内固定安装拉力缸5，底座101前侧设有圆角。侧板102与底座101固定连接，位于底座101两侧。前板103与底座101固定连接，位于底座101前侧。U形挂钩104与前板103固定连接，位于前板103前侧，U形挂钩104可与外部设备连接，辅助液压支架转运机器人运动。

如图1、5所示，所述动力单元2由履带201、履带轮202、液压马达203组成。履带201固定安装在履带轮202外圆上，液压马达203固定连接在履带轮202的输入轴上，液压马达203的动力通过履带轮202传递给履带201，实现履带201的转动。液压马达203与套筒403同轴连接，构成转动副。采用履带式设计，可以实现在煤矿井下复杂地况行走，节省转运液压支架9时间。

如图1、3、6所示，所述坡道单元3由斜坡板301、轴302、轴承303组成。轴302与斜坡板301同轴连接，构成转动副。轴承303与轴302同轴连接，构成转动副，位于轴302两端。轴302与侧板102同轴连接，构成转动副，位于两个侧板102后侧。采用坡道方便液压支架9爬上底座101，爬坡完成后坡道单元3可拉升一定高度，减小占用空间。

如图1、3、7所示，所述升降缸4由缸体Ⅰ401、活塞杆Ⅰ402、套筒403组成。缸体Ⅰ401固定安装在侧板102通孔内。活塞杆Ⅰ402与缸体Ⅰ401同轴连接，构成移动副。套筒403与活塞杆Ⅰ402通过螺纹同轴连接。升降缸4可控制底座101高度，爬坡过程底座101下降，减小液压支架9爬坡高度；转运过程底座101升起，减小与地面摩擦力，方便液压支架9转运。

如图1-3、8所示，所述拉力缸5由缸体Ⅱ501、活塞杆Ⅱ502组成。缸体Ⅱ501固定安装在底座101凹槽内。活塞杆Ⅱ502与缸体Ⅱ501同轴连接，构成移动副，活塞杆Ⅱ502活动段固定连接钢丝绳8。拉力缸5分段多次拉动液压支架9，将其拉上底座101，减少人工成本，安全性高。

本发明有一个实施例提供了一种工作方法，其中，运输单元1是液压支架转运机器人的核心部件，液压支架转运机器人通过动力元件控制液压支架的爬坡、前行、转运过程和坡道单元的拉升过程，其工作过程如下：

液压支架的爬坡过程：如图11-13所示，升降缸4处于收缩状态，底座101末端凹槽内的两个拉力缸5处于伸出状态，将钢丝绳8一端固定连接在活塞杆Ⅱ502活动端上，另一端连接在液压支架9前端挂钩上。控制底座101末端凹槽内的两个拉力缸5收缩，将液压支架9拉至坡道单元3上后，控制底座101末端凹槽内的两个拉力缸5伸出。将钢丝绳8与液压支架9连接的一端取下，连接在液压支架9末端挂钩上。控制底座101末端凹槽内的两个拉力缸5收缩，将液压支架9拉至底座101上。将钢丝绳8与液压支架9连接的一端取下。

液压支架的前行过程：如图15-17所示，升降缸4处于收缩状态，底座101前端凹槽内的两个拉力缸5处于收缩状态，将钢丝绳8一端固定连接在活塞杆Ⅱ502活动端上，另一端通过前滑轮6连接在液压支架9前端挂钩上。控制底座101前端凹槽内的两个拉力缸5伸出，将液压支架9拉至底座101最前端后，控制底座101前端凹槽内的两个拉力缸5收缩。将钢丝绳8与液压支架9连接的一端取下。

坡道单元的拉升过程：如图13-14所示，升降缸4处于收缩状态，底座101末端凹槽内的两个拉力缸5处于伸出状态，钢丝绳8通过后滑轮7连接在坡道单元3上。控制底座101末端凹槽内的两个拉力缸5收缩，将坡道单元3末端拉升后停止。

液压支架的转运过程：如图16-17所示，升降缸4处于伸出状态，控制升降缸4伸出，将运输单元1与地面分离。控制液压马达203转动实现液压支架的转运，当运输单元1两侧的液压马达203同向转动时，液压支架转运机器人直行运动；当运输单元1两侧的液压马达203反向转动时，液压支架转运机器人原地旋转运动，可实现转向。控制液压支架转运机器人运动至目的地，即实现液压支架的转运。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (4)

1.一种液压支架转运机器人，包括运输单元(1)、动力单元(2)、坡道单元(3)、升降缸(4)、拉力缸(5)、前滑轮(6)、后滑轮(7)、钢丝绳(8)、液压支架(9)，其特征在于：动力单元(2)通过升降缸(4)与运输单元(1)同轴连接，位于运输单元(1)两侧，坡道单元(3)与运输单元(1)同轴连接，位于运输单元(1)底座后侧，拉力缸(5)固定安装在运输单元(1)底座凹槽内，前滑轮(6)与运输单元(1)通过螺钉固定连接，位于运输单元(1)前板凹槽内，后滑轮(7)与运输单元(1)通过螺钉固定连接，位于运输单元(1)侧板上，钢丝绳(8)一端固定安装在拉力缸(5)活动端，另一端安装在液压支架(9)挂钩上。

2.根据权利要求1所述的一种液压支架转运机器人，其特征在于：所述的运输单元(1)包括底座(101)、侧板(102)、前板(103)、U形挂钩(104)，底座(101)的四个凹槽内固定安装拉力缸(5)，底座(101)前侧设有圆角；侧板(102)与底座(101)固定连接，位于底座(101)两侧；前板(103)与底座(101)固定连接，位于底座(101)前侧；U形挂钩(104)与前板(103)固定连接，位于前板(103)前侧。

3.根据权利要求1所述的一种液压支架转运机器人，其特征在于：所述的动力单元(2)包括履带(201)、履带轮(202)、液压马达(203)，履带(201)固定安装在履带轮(202)外圆上，液压马达(203)固定连接在履带轮(202)的输入轴上；液压马达(203)与套筒(403)同轴连接，构成转动副。

4.根据权利要求1所述的一种液压支架转运机器人，其特征在于：所述的坡道单元(3)包括斜坡板(301)、轴(302)、轴承(303)，轴(302)与斜坡板(301)同轴连接，构成转动副；轴承(303)与轴(302)同轴连接，构成转动副，位于轴(302)两端；轴(302)与侧板(102)同轴连接，构成转动副，位于两个侧板(102)后侧。