CN220955687U - 隧道制冷机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于隧道降温通风技术领域，具体提供了一种隧道制冷机器人。该隧道制冷机器人设有行走机构的底架以及安装在底架上的空冷器，空冷器具有用于连接进风软管的进风口和用于连接出风软管的出风口，底架上设有两组机械臂，机械臂包括能够相对底架向上方移动的活动臂，活动臂上设有软管连接结构，其中一组机械臂的软管连接结构用于连接进风软管，另一组机械臂的软管连接结构用于连接出风软管。本实用新型可通过活动臂将通风软管自动送至与通风管道安装连接的位置，不需要人工托举通风软管，提高了隧道制冷设备的拆装效率。

Description

隧道制冷机器人

技术领域

本实用新型属于隧道降温通风技术领域，特别是涉及隧道制冷机器人。

背景技术

隧道施工面临着高低热的极端环境，特别是钻爆法施工，工作人员难以在高温环境下长时间工作，需要专用通风降温设备对掌子面附近进行降温。现有的隧道通风降温系统一般包括从掌子面向后延伸、布置在隧道顶部的通风管道，并且在通风管道配置制冷设备，以实现向掌子面输送冷气。

为了达到较佳的制冷效果，实际应用时需要将制冷设备布置在靠近掌子面的位置，以尽量避免冷气在输送过程中被加热。在隧道爆破施工时，为了保护制冷设备，需要将制冷设备后退到与爆破面具有一定安全距离的位置，因此需要频繁移动、拆装制冷设备。

现有技术中的隧道制冷设备一般包括压缩机、空冷器、底架等结构，空冷器具有进风口和出风口，进风口和出风口用来连接通风管道，压缩机降温处理后的冷气经空冷器送入通风管道，但是这种制冷设备，难以高效用于这种需要频繁移动和拆装的场合。例如在连接空冷器和通风管道时，通常会使用通风软管将空冷器和通风管道对接，实际拆装时需要多人配合举起通风软管，效率极低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种隧道制冷机器人，以解决现有技术中因需要人工举起通风软管连接隧道制冷设备与通风管道造成的隧道制冷设备拆装效率低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所提供的隧道制冷机器人的技术方案是：

隧道制冷机器人，包括设有行走机构的底架以及安装在底架上的空冷器，空冷器具有用于连接进风软管的进风口和用于连接出风软管的出风口，底架上设有两组机械臂，机械臂包括能够相对底架向上方移动的活动臂，活动臂上设有软管连接结构，其中一组机械臂的软管连接结构用于连接进风软管，另一组机械臂的软管连接结构用于连接出风软管。

有益效果是：本实用新型改进了现有技术中的隧道掘进过程中使用的制冷设备。首先因底架上设有行走机构，隧道制冷机器人自身实现了灵活移动，在隧道制冷机器人移动到使用位置时，可先将通风软管一端连接在空冷器上，另一端连接在活动臂上，然后活动臂向上方移动靠近通风软管，最后人工将通风软管与隧道通风管道连接，完成对接。与现有技术相比，本实用新型不需要人工托举通风软管，机械臂自动将通风软管移动到对接安装位置，提高了隧道制冷设备的拆装效率。

作为进一步地改进，至少一组机械臂的活动臂包括一级活动臂和二级活动臂，一级活动臂铰接安装在底架上，二级活动臂活动安装在一级活动臂上，一级活动臂和底架之间连接有用于驱动一级活动臂摆动的一级驱动装置，二级活动臂和一级活动臂之间连接有用于驱动二级活动臂移动的二级驱动装置，软管连接结构设在二级活动臂上。

有益效果是：一级活动臂能够实现摆动的动作，扩大了活动臂的活动范围，从而使隧道制冷机器人适用于更多位置的通风软管的安装作业。

作为进一步地改进，二级活动臂铰接在一级活动臂上。

有益效果是：形成了一种二级摆动的活动臂，进一步扩展了活动臂的活动范围，提升了隧道制冷机器人的实用性。

作为进一步地改进，至少一组机械臂上设有的软管连接结构包括抱箍结构，抱箍结构具有用于贴合进风软管或出风软管外壁面的贴合面。

有益效果是：抱箍能够形成对通风软管的包覆夹持，提升了机械臂带动通风软管移动时的稳定性。

作为进一步地改进，抱箍结构包括能够相互靠近和远离的第一抱箍和第二抱箍以及驱动第一抱箍和第二抱箍相对运动的抱箍驱动装置。

有益效果是：在连接通风软管时，第一抱箍和第二抱箍远离张开，便于放置通风软管，同时还能够调整第一抱箍和第二抱箍的夹紧距离，使得抱箍结构适合用于不同直径的通风软管。

作为进一步地改进，抱箍结构包括安装座，第一抱箍和第二抱箍铰接在安装座上，抱箍驱动装置包括伸缩缸，伸缩缸两端分别与第一抱箍和第二抱箍铰接。

有益效果是：抱箍与安装座的铰接关系提升了抱箍结构的稳定性，此外将伸缩缸设置在第一抱箍和第二抱箍的两端也使得伸缩缸一缸两用，同时控制两个抱箍动作。

作为进一步地改进，抱箍结构通过回转机构连接在活动臂上，回转机构的回转轴线沿垂直于活动臂的长度方向延伸。

有益效果是：抱箍结构可以通过回转机构动作，从而带动通风软管进行姿态的调整，进一步提升了拆装效率。

作为进一步地改进，该隧道制冷机器人还包括制冷压缩机，制冷压缩机包括水冷系统，水冷系统包括进水口和排水口，进水口和排水口设有快接接头，快接接头用于连接隧道内的循环水管。

有益效果是：可快速实现水冷系统管道的安装对接。

作为进一步地改进，至少一组机械臂的活动臂上设有供工作人员活动的吊篮。

有益效果是：隧道制冷机器人集成了吊篮可直接将工作人员提升到隧道通风管道安装位置，方便工作人员进行通风管道和通风软管的安装连接。

作为进一步地改进，所述行走机构为履带式行走机构。

有益效果是：此时隧道制冷机器人具有较好的行驶稳定性，更适合用于隧道恶劣的工作环境。

附图说明

图1为本实用新型中隧道制冷机器人实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型中隧道制冷机器人实施例1在安装通风软管时的状态示意图。

附图标记说明：

1、进水接头；2、排水接头；3、制冷机组；4、压缩机；5、电控柜；6、底架；7、空冷器；8、机械臂；9、后通风管；10、前通风管；11、掌子面；701、进风口；702、出风口；801、一级活动臂；802、二级活动臂；803、一级驱动；804、安装座；805、二级驱动；806、抱箍结构；807、抱箍驱动装置；808、吊篮；809、回转机构。

具体实施方式

隧道通风管道一般布置在隧道的顶部，为了保证制冷效果，实际应用时需尽量将制冷设备布置在靠近掌子面的位置。然而对于钻爆法施工，为了保护制冷设备，在爆破时还需要将制冷设备撤回到安全位置。因此，这就必然涉及到频繁拆装制冷设备。现有技术中的制冷设备和通风管道一般使用通风软管连接，在将通风软管和通风管道连接时，一般需要多人抬起通风软管，效率较低。

面对上述问题，本实用新型的基本技术构思是提供一种能够自主移动并且能够托举通风软管的隧道制冷机器人，在隧道制冷机器人上设置能够带动通风软管向上方移动的机械臂，此时就不需要人工托举通风软管，减小了劳动强度，提升了效率。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型所提供的隧道制冷机器人的具体实施例1：

本实施例所提供的隧道制冷机器人可参照图1和图2，其包括底架6，底架6下方设置有行走机构，能够通过行走机构实现隧道制冷机器人自主移动。具体地，底架6可以是支撑架结构或者底盘结构。底架6上设置有制冷机组3，制冷机组3包括压缩机4、冷凝器、空冷器7等设备。空冷器7用于连接通风软管，其具有进风口701和出风口702，与进风口701连接的通风软管形成进风软管，与出风口702连接的通风软管形成出风软管。在使用时，空气经空冷器7可实现降温。当然，本领域技术人员能够理解的是，隧道制冷机器人还应该包括电控柜5，从而实现为各机构供电。

底架6上设置有机械臂8，机械臂8具有用于连接通风软管的连接结构，在使用时可先将通风软管与空冷器7连接，然后将通风软管的另一端与机械臂8连接。具体地，机械臂8包括活动臂，在活动臂上设置用于连接通风软管的连接结构，并且活动臂还具有相对底架6向上方移动的自由度，从而带动通风软管向上移动。机械臂8设置有两组，其中一组机械臂8用于与空冷器7的进风口701连接的通风软管(进风软管)连接，另一组机械臂8用于与空冷器7的出风口702连接的通风软管(出风软管)连接。

具体地，本实施例中机械臂8的活动臂为两级活动臂，包括一级活动臂801和二级活动臂802，一级活动臂801铰接在底架6上，一级活动臂801和底架6之间设有驱动一级活动臂801摆动的一级驱动803，具体地，一级驱动803可以是液压油缸、气缸等，也可以是电机或者液压马达，电机或者液压马达的输出轴轴线与铰接轴线平行或者同轴。二级活动臂802活动安装在一级活动臂801上，二级活动臂802和一级活动臂801之间设有驱动二级活动臂802移动的二级驱动805。

这样通过设置两级活动的活动臂，实现了活动臂可以覆盖较大的活动范围，使得隧道制冷机器人适应更多场合的通风软管安装。

具体地，二级活动臂802铰接在一级活动臂801上，形成了一种两级折叠的活动臂。同样二级驱动805也可以是液压油缸、气缸等，也可以是电机或者液压马达，电机或者液压马达的输出轴轴线与铰接轴线平行或者同轴。这样可以进一步扩大活动臂的覆盖活动范围，提升活动臂的灵活性。

布置在活动臂上用于连接通风软管的连接结构包括抱箍结构806，抱箍结构806具有贴合通风软管外壁面的贴合面，能够形成对通风软管的包覆，提升了连接软管在移动时的稳定性。

具体地，抱箍结构806包括能够互相靠近或者远离的第一抱箍和第二抱箍，还包括驱动第一抱箍和第二抱箍相互移动的抱箍驱动装置。这样就能够实现抱箍结构的张开与闭合，同时也适合更多尺寸的通风软管。

本实施例中的抱箍结构806包括安装座804，第一抱箍和第二抱箍铰接在安装座804上。抱箍驱动装置807可以是伸缩缸，比如液压油缸或者气缸等，首先这样能够形成稳定的抱箍连接结构，另外也实现了一个驱动装置同时驱动两个抱箍动作，结构紧凑。

此外，本实施例中抱箍结构806具体是通过回转机构809安装在二级活动臂802上。回转机构809的回转轴线沿垂直于二级活动臂802的长度方向延伸。这样就实现了抱箍结构806相对于二级活动臂802转动，从而可以带动通风软管实现更多姿态的调整，便于安装通风软管，提高效率。

在此需要说明的是，回转机构809可以用于不同形式的抱箍结构806，并不局限于本实施例这种铰接式的抱箍结构806。

考虑到制冷机组3的冷却散热问题，制冷机组3还配置有冷却系统，具体是循环水冷系统。循环水冷系统包括进水口和排水口。为了提高隧道制冷机器人的拆装效率，本实施例中进水口和排水口分别对应设置的进水接头1和排水接头2均为快接接头。这样可以保证隧道制冷机器人与隧道冷却水管之间的对接效率。快接接头可以选择现有技术中管路快接接头的一种。

为了进一步提高隧道制冷机器人的拆装对接效率，本实施例中二级活动臂上还安装有吊篮808，工作人员可在吊篮808内站立活动，进行通风软管和通风管道的安装。这样二级活动臂除了带动通风软管运动外，还实现了同步将工作人员送至管道安装对接位置，提高了效率。考虑到本实施例中的二级活动臂具有摆动的自由度，为了保证吊篮808水平，本实施例可将吊篮808铰接在二级活动臂上。

为了使得隧道制冷机器人更适应隧道的恶劣环境，本实施例中底架6下方设置的行走机构为履带式行走机构。具体地，履带式行走机构可以参考悬臂掘进机配置的行走机构，此处不再具体说明。

本实施例在对接使用时如图2所示，隧道机器人首先移动到合适的位置，然后将通风软管(图中未示出)的一端与空冷器7的进风口701和出风口702连接，并将通风软管的另一端与二级活动臂802的抱箍结构806连接，一级活动臂801和二级活动臂802向上展开，带动通风软管向上运动到隧道顶部的通风管道(前通风管10和后通风管9)的连接位置，完成风管的快速连接。此过程可同步进行冷却水系统的对接。通风管道内的风经空冷器降温后，快速垂向掌子面11，保证制冷效果。

本实用新型所提供的隧道制冷机器人的具体实施例2，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，活动臂为两级活动臂，具体是两级都能够向上摆动的活动臂。在本实施例中，活动臂可以是一级活动臂，此时一级活动臂能具有向上方运动的自由度即可，具体一级活动臂可以是摆动式的活动臂，也可以是直上直下的伸缩臂，能实现向上运动并将通风软管送至与通风管道对接安装的位置即可。

本实用新型所提供的隧道制冷机器人的具体实施例3，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，二级活动臂铰接在一级活动臂上，实现了一种折叠效果。在本实施例中，二级活动臂可以是相对于一级活动臂的伸缩臂，此时相当于能够改变一级活动臂的摆动半径，同样能够覆盖较大的范围。不过对于小直径隧道，考虑到避障能力，折叠臂具有更好的适应能力。

本实用新型所提供的隧道制冷机器人的具体实施例4，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，抱箍结构为由两个抱箍组成的铰接式抱箍结构。在本实施例中，抱箍结构为固定开度的抱箍结构，这时同样能够实现某一种直径的通风软管的稳定连接。

本实用新型所提供的隧道制冷机器人的具体实施例5，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，活动臂上设置的用于连接通风软管的连接结构为抱箍结构。在本实施例中，可以设置其他形式的连接结构，比如卡扣结构，对应在通风软管配置几个卡扣连接点。

本实用新型所提供的隧道制冷机器人的具体实施例6，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，抱箍结构为由两个抱箍组成的铰接式抱箍结构。在本实施例中，抱箍结构可以是滑动式抱箍结构，包括第一抱箍和第二抱箍，第一抱箍和第二抱箍滑动安装在活动臂或者安装座上，同样能够实现第一抱箍和第二抱箍的相对靠近或者远离。

本实用新型所提供的隧道制冷机器人的具体实施例7，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，二级活动臂上安装有吊篮。在本实施例中，可以不设置吊篮，对于需要人工进行安装对接管道的场合，实际上可以利用隧道内凿岩台车的服务平台吊篮。此外，也可以在二级活动臂设置识别感应装置，自动实现通风软管和通风管道的对接。

本实用新型所提供的隧道制冷机器人的具体实施例8，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，隧道制冷机器人包括制冷压缩机，并且制冷压缩机配置有水循环冷却系统快接接头。在本实施例中，对于隧道制冷机器人自身，可以不配置制冷压缩机，将制冷压缩机单独连接在凿岩台车上，也可连接凿岩台车的配置的制冷压缩机，此时不会影响空压机通过通风软管与通风管道连接的效率。

本实用新型所提供的隧道制冷机器人的具体实施例9，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，抱箍结构通过回转机构连接在活动臂上。在本实施例中，抱箍结构可固定连接在活动臂上，此时减少了一个自由度，会在一定程度上影响通风软管进行姿态调整，但并不会影响抱箍结构和通风软管的连接稳定性。

最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细地说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动地修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.隧道制冷机器人，包括设有行走机构的底架以及安装在底架上的空冷器，空冷器具有用于连接进风软管的进风口和用于连接出风软管的出风口，其特征在于，底架上设有两组机械臂，机械臂包括能够相对底架向上方移动的活动臂，活动臂上设有软管连接结构，其中一组机械臂的软管连接结构用于连接进风软管，另一组机械臂的软管连接结构用于连接出风软管。

2.根据权利要求1所述的隧道制冷机器人，其特征在于，至少一组机械臂的活动臂包括一级活动臂和二级活动臂，一级活动臂铰接安装在底架上，二级活动臂活动安装在一级活动臂上，一级活动臂和底架之间连接有用于驱动一级活动臂摆动的一级驱动装置，二级活动臂和一级活动臂之间连接有用于驱动二级活动臂移动的二级驱动装置，软管连接结构设在二级活动臂上。

3.根据权利要求2所述的隧道制冷机器人，其特征在于，二级活动臂铰接在一级活动臂上。

4.根据权利要求1或2或3所述的隧道制冷机器人，其特征在于，至少一组机械臂上设有的软管连接结构包括抱箍结构，抱箍结构具有用于贴合进风软管或出风软管外壁面的贴合面。

5.根据权利要求4所述的隧道制冷机器人，其特征在于，抱箍结构包括能够相互靠近和远离的第一抱箍和第二抱箍以及驱动第一抱箍和第二抱箍相对运动的抱箍驱动装置。

6.根据权利要求5所述的隧道制冷机器人，其特征在于，抱箍结构包括安装座，第一抱箍和第二抱箍铰接在安装座上，抱箍驱动装置包括伸缩缸，伸缩缸两端分别与第一抱箍和第二抱箍铰接。

7.根据权利要求4所述的隧道制冷机器人，其特征在于，抱箍结构通过回转机构连接在活动臂上，回转机构的回转轴线沿垂直于活动臂的长度方向延伸。

8.根据权利要求1或2或3所述的隧道制冷机器人，其特征在于，该隧道制冷机器人还包括制冷压缩机，制冷压缩机包括水冷系统，水冷系统包括进水口和排水口，进水口和排水口设有快接接头，快接接头用于连接隧道内的循环水管。

9.根据权利要求1或2或3所述的隧道制冷机器人，其特征在于，至少一组机械臂的活动臂上设有供工作人员活动的吊篮。

10.根据权利要求1或2或3所述的隧道制冷机器人，其特征在于，所述行走机构为履带式行走机构。