CN104044883A - 一种新型矿用皮带检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型矿用皮带检测装置，该装置包括机器人本体、传动系统、控制系统和通讯系统，机器人本体在柔性传动系统的作用下，能够实现从皮带运输机机头到机尾的全线范围内的移动巡检，解决了由于地压变形造成行走失效的关键性难题，能够连续采集、存储、传输现场的图像、声音、温度、烟雾等数据，通过对数据的分析，判断是否存在设备故障以及故障位置，适用于对平运皮带机、上运皮带机和下运皮带机的自动巡检，具有终点自动换向、限位停止、定点校正等功能，该装置体积小、结构紧凑、运行平稳，不影响巷道内的正常行人和皮带机的检修工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测装置，具体而言，涉及一种矿用皮带运输机的检测装置。
背景技术
在煤炭生产过程中，皮带运输机作为重要的煤炭运输设备，应用十分广泛，然而在皮带运输机运行过程中，容易发生托辊损坏、皮带断裂、纵撕、跑偏、火灾等事故，对人员及设备造成极大的安全隐患。皮带运输机巷道内环境恶劣，照明差，不利于巡检人员行走并及时发现问题，需要一种皮带运输机的巡视设备，来代替巡检人员完成对皮带运输机的数据采集。
例如，专利号为ZL201120255206.0的专利文件中提到了一种煤矿井下胶带运输机巡视机器人，它包括防爆驱动电机、驱动钢丝绳、电滚筒及巡视机器人本体，该装置主要由防爆驱动电机带动驱动钢丝绳运动，巡视机器人本体随之运动，通过巡视机器人上的各种传感器来检测皮带运输机的数据，以此来了解其运行情况。该装置应用2台驱动设备，成本高，体积大，较笨重，其应用前景不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种体积小、结构紧凑、运行平稳的新型矿用皮带运输机检测装置，以解决在运动平稳的同时能够满足矿井皮带运输机检测数据的采集。为此，本发明提供了下列技术方案。
一种新型矿用皮带运输机检测装置，包括钢丝绳7、机器人本体1、充电闭锁装置、传动系统、控制系统和通讯系统，其特征在于：所述机器人本体1通过固定抱索器9与钢丝绳7相连，钢丝绳7在传动系统的作用下，机器人本体1沿着钢丝绳7的运动轨迹动作，所述充电闭锁装置安装在机器人本体1与防爆充电箱2之间，用于为机器人本体1提供充电电源，控制系统作为操控终端通过通讯系统传递数据来控制机器人本体1，通讯系统中布置有无线基站3，进行远距离数据传输。
优选地，所述机器人本体1包括接线腔1g，主控腔1p，电池腔1n。
进一步，所述接线腔1g的左端面安装一摄像机1a，在接线腔1g的外壁上安装一摄像机1f，摄像机1f的四周安装有照明灯1i（如图2所示）。
更进一步的，所述接线腔1d的外壁上还安装有传感器，传感器包括温度传感器1b，烟雾传感器1c，声音传感器1b；所述主控腔1p的外壁上安装有一摄像机1e，所述摄像机1e可以旋转。
所述电池腔1n与主控腔1p相连，电池腔1n的内部安装有电池1j，所述电池1j的电池类型可以是锂电池或者铅酸电池或者镍铁电池。
非限制性的，所述机器人本体与防爆充电箱通过电缆连接器相连，构成充电闭锁装置。
进一步， 所述电缆连接器包括插座1k和插头1m，插座1k安装在电池腔1n的一端，所述插座1k可以与插头1m相连，并自锁，插头1m的另一端通过充电电缆1t与防爆充电箱2相连，防爆充电箱2的另一端供电电缆2a与煤矿井下供电电源连接。
优选的，所述插座1k和插头1m为圆筒隔爆结构。
在另一实施方式中，所述传动系统包括驱动装置、张紧装置、尾轮，驱动装置安装于皮带运输机的机头位置，驱动装置内置驱动电机4、驱动绳轮8，所述驱动绳轮8轮槽设计为凹槽，钢丝绳7可以在凹槽内滑动，张紧装置包括减速器12、配重体10，配重体10与尾轮装置内的尾轮13通过张紧绳11连接，所述尾轮13可以在张紧滑道14内滑动。
所述尾轮13安装在皮带运输机检测装置的尾部，所述尾轮13的凹槽内安装有钢丝绳7，所述尾轮13的一端安装有托轮17，托轮17的凹槽内装有张紧绳11，张紧绳11的另一端固定悬挂有配重体10，张紧绳11缠绕在卷筒16上，减速机12带动卷筒16转动来调整钢丝绳7的松紧。
所述驱动电机4为传动系统提供动力，所述钢丝绳7为无接头钢丝绳，所述钢丝绳7固定在驱动绳轮8的凹槽内，牵引机器人本体1沿皮带运输机的运动轨迹行走，在机器人本体1行进的过程中，布置有托辊轮15，托辊轮15设置为凹槽结构。
在另一实施方式中，控制系统包括地面操控终端、井下操控终端、限位保护器18，所述限位保护器18安装在皮带运输机机头和机尾，实现对机器人本体1的自动换向、限位停车。
所述无线基站间的数据通过光缆传输，无线基站上安装有天线，用于接收机器人本体1上的天线6传递的检测数据，防爆控制箱与相邻的无线基站之间通过接口RJ45传输数据，所述防爆控制箱作为井下监控终端可以储存检测数据，防爆控制箱由井下127AC电源供电，所述无线基站可以与矿井中交换机相连，将无线基站采集到的数据经地面交换机传输到计算机（地面监控终端）。
皮带运输机检测装置是这样实现的，防爆控制箱5发出开机指令，驱动电机4旋转，带动钢丝绳7运动，所述机器人本体1沿钢丝绳7的运动轨迹动作，运动过程中，机器人本体1将采集到的图像、声音、烟雾、温度数据通过无线基站3实时传输至机头的防爆控制箱5，显示、存储，并上传到井上监控室，通过对各种数据进行分析，确定故障位置、损坏程度。
本发明提供的技术方案能够产生多种有益效果。首先，本发明提供的皮带运输机检测装置动作灵活，体积小，运行稳定可靠，对巷道内的皮带运输机的检修工作和行人的通过性不会产生影响； 其次，皮带运输机检测装置减少了人工巡视的危险程度及用工成本，降低了工人的劳动强度；再次，皮带运输机上安装有速度、温度、烟雾、撕裂等传感器，可以对皮带运输机进行全程实时监测监控，预防和减少了皮带运输机的故障发生。
附图说明
图1是本发明提供的新型矿用皮带运输机装置总装图；
图2是本发明提供的机器人本体视图；
图3是本发明提供的新型矿用皮带运输机装置电气系统图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
在本发明优选的实施方式中，提供了一种体积小、动作灵活的新型皮带运输机检测装置。附图1描述的新型矿用皮带运输机检测装置，包括钢丝绳7、机器人本体1、充电闭锁装置、传动系统、控制系统和通讯系统，所述机器人本体1通过固定抱索器9与钢丝绳7相连，钢丝绳7在传动系统的作用下，机器人本体1沿着钢丝绳7的运动轨迹动作，所述充电闭锁装置安装在机器人本体1与防爆充电箱2之间，用于为机器人本体1提供充电电源，控制系统作为操控终端通过通讯系统传递数据，来控制机器人本体1，通讯系统中布置有无线基站，进行远距离数据传输。
如图1所示，所述传动系统包括驱动装置、张紧装置、尾轮装置，驱动装置安装于皮带运输机的机头位置，驱动装置内置驱动电机4、驱动绳轮8，所述驱动绳轮8轮槽设计为凹槽，钢丝绳7可以在凹槽内滑动，张紧装置包括减速器12、配重体10，配重体10与尾轮装置内的尾轮13通过张紧绳11连接，所述尾轮13可以在张紧滑道14内滑动。
所述尾轮13安装在皮带运输机检测装置的尾部，所述尾轮13的凹槽内安装有钢丝绳7，所述尾轮13的一端安装有托轮17，托轮17的凹槽内装有张紧绳11，张紧绳11的另一端固定悬挂有配重体10，张紧绳11缠绕在卷筒16上，减速机12带动卷筒16转动来调整钢丝绳7的松紧。
所述驱动电机4为传动系统提供动力，所述钢丝绳7为无接头钢丝绳，所述钢丝绳7固定在驱动绳轮8的凹槽内，牵引机器人本体1沿皮带运输机的运动轨迹行走，在机器人本体1行进的过程中，布置有托辊轮15，托辊轮15设置为凹槽结构，用于防止钢丝绳7发生脱轮现象。
控制系统包括地面操控终端、井下操控终端、限位保护器18，所述限位保护器18安装在皮带运输机机头和机尾，实现对机器人本体1的自动换向、限位停车。
通讯系统包括无线基站、防爆控制箱、矿井交换机、地面交换机，所述无线基站3安装在机器人本体1的行进路径中（如图1所示），无线基站3的安装数量视皮带运输机的长度决定，优选的，无线基站3至少为1个。
进一步结合附图1， 所述机器人本体1包括接线腔1d，主控腔1p，电池腔1n（如图2所示）。
优选的，所述接线腔1g的左端面安装一摄像机1a，在接线腔1g的外壁上安装一摄像机1f，摄像机1f的四周安装有照明灯1i（如图2所示），进一步的，所述接线腔1g的外壁上还安装有传感器，传感器包括温度传感器1b，烟雾传感器1c，声音传感器1b；所述主控腔1p的外壁上安装有一摄像机1e，所述摄像机1e可以旋转；所述电池腔1n与主控腔1p相连，电池腔1n的内部安装有电池1j，所述电池1j的电池类型可以是锂电池或者是铅酸电池或者镍铁电池。
进一步结合附图2，所述机器人本体与防爆充电箱通过电缆连接器相连，构成充电闭锁装置，所述电缆连接器包括插座1k和插头1m，插座1k安装在电池腔1n的一端，所述插座1k可以与插头1m相连，并自锁，插头1m的另一端通过充电电缆1t与防爆充电箱2相连（如附图1所示），防爆充电箱2的另一端供电电缆2a与煤矿井下供电电源连接。
优选的，所述插座1k和插头1m为圆筒隔爆结构。
进一步的，所述电池腔1n的一端还装有天线6。
结合附图3所示，所述无线基站的电源由矿用电缆供电，无线基站间的数据传输通过光缆传输，无线基站上安装有天线，用于接收机器人本体1上的天线6传递的检测数据，防爆控制箱与相邻的无线基站之间通过接口RJ45传输数据，所述防爆控制箱作为井下监控终端可以储存检测数据，防爆控制箱由井下127AC电源供电，所述无线基站可以与矿井中交换机相连，将无线基站采集到的数据经地面交换机传输到计算机（地面监控终端）。
皮带运输机检测装置是这样实现的，防爆控制箱5发出开机指令，驱动电机4旋转，带动钢丝绳7运动，所述机器人本体1沿钢丝绳7的运动轨迹动作，运动过程中，机器人本体1将采集到的图像、声音、烟雾、温度数据通过无线基站3实时传输至机头的防爆控制箱5，显示、存储，并上传到井上监控室，通过对各种数据进行分析，确定故障位置、损坏程度。
本发明提供的技术方案能够产生多种有益效果。首先，本发明提供的皮带运输机检测装置动作灵活，体积小，运行稳定可靠，对巷道内的皮带运输机的检修工作和行人的通过性不会产生影响； 其次，皮带运输机检测装置减少了人工巡视的危险程度及用工成本，降低了工人的劳动强度；再次，皮带运输机上安装有速度、温度、烟雾、撕裂等传感器，可以对皮带运输机进行全程实时监测监控，预防和减少了皮带运输机的故障发生。
本发明所述并不限于具体实施方式所述的实施例，只要是本领域技术人员根据本发明方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新及保护的范围。
Claims (13)
1.一种新型矿用皮带运输机检测装置，包括钢丝绳（7）、机器人本体（1）、充电闭锁装置、传动系统、控制系统和通讯系统，其特征在于：所述机器人本体（1）通过固定抱索器（9）与钢丝绳（7）相连，钢丝绳（7）在传动系统的作用下，机器人本体（1）沿着钢丝绳（7）的运动轨迹动作，所述充电闭锁装置安装在机器人本体（1）与防爆充电箱（2）之间，用于为机器人本体（1）提供充电电源，控制系统作为操控终端通过通讯系统传递数据来控制机器人本体（1），通讯系统中布置有无线基站（3），进行远距离数据传输。
2.如权利要求1所述的新型矿用皮带运输机检测装置，其特征在于：所述机器人本体（1）包括接线腔（1d），主控腔（1p），电池腔（1n），所述接线腔（1d）的左端面安装一摄像机（1a），在接线腔1g的外壁上安装一摄像机（1f），摄像机（1f）的四周安装有照明灯(1i)。
3.如权利要求2所述的新型矿用皮带运输机检测装置，其特征在于：所述接线腔（1g）的外壁上还安装有传感器，传感器包括温度传感器（1b），烟雾传感器（1c），声音传感器（1b）；所述主控腔（1p）的外壁上安装有一摄像机（1e），所述摄像机（1e）可以旋转。
4.如权利要求2所述的新型矿用皮带运输机检测装置，其特征在于：所述电池腔（1n）与主控腔（1p）相连，电池腔（1n）的内部安装有电池（1j），所述电池（1j）的电池类型可以是锂电池或者铅酸电池或者镍铁电池。
5.如权利要求1所述的新型矿用皮带运输机检测装置，其特征在于：所述机器人本体（1）与防爆充电箱（2）通过电缆连接器相连，构成充电闭锁装置。
6.如权利要求5所述的新型矿用皮带运输机检测装置，其特征在于：所述电缆连接器包括插座（1k）和插头（1m），插座（1k）安装在电池腔（1n）的一端，所述插座（1k）可以与插头（1m）相连，并自锁，插头（1m）的另一端通过充电电缆（1t）与防爆充电箱（2）相连，防爆充电箱（2）的另一端供电电缆（2a）与煤矿井下供电电源连接。
7.如权利要求6所述的新型矿用皮带运输机检测装置，其特征在于：所述插座（1k）和插头（1m）为圆筒隔爆结构。
8.如权利要求1所述的新型矿用皮带运输机检测装置，其特征在于：所述传动系统包括驱动装置、张紧装置、尾轮装置，驱动装置安装于皮带运输机的机头位置，驱动装置内置驱动电机（4）、驱动绳轮（8），所述驱动绳轮（8）轮槽设计为凹槽，钢丝绳（7）可以在凹槽内滑动，张紧装置包括减速器（12）、配重体（10），配重体（10）与尾轮装置内的尾轮（13）通过张紧绳（11）连接，所述尾轮（13）可以在张紧滑道（14）内滑动。
9.如权利要求8所述的新型矿用皮带运输机检测装置，其特征在于：所述驱动电机（4）为传动系统提供动力，所述钢丝绳（7）固定在驱动绳轮（8）的凹槽内，在机器人本体（1）行进的过程中，布置有托辊轮（15）。
10.如权利要求8所述的新型矿用皮带运输机检测装置，其特征在于：所述尾轮（13）安装在皮带运输机检测装置的尾部，所述尾轮（13）的凹槽内安装有钢丝绳（7），所述尾轮（13）的一端安装有托轮（17），托轮（17）的凹槽内装有张紧绳（11），张紧绳（11）的另一端固定悬挂有配重体（10），张紧绳（11）缠绕在卷筒（16）上，减速机（12）带动卷筒（16）转动来调整钢丝绳（7）的松紧。
11.如权利要求1所述的新型矿用皮带运输机检测装置，其特征在于：所述控制系统包括地面操控终端、井下操控终端、限位保护器（18），所述限位保护器（18）安装在皮带运输机机头和机尾，实现对机器人本体（1）的自动换向、限位停车。
12.如权利要求1所述的新型皮带运输机检测装置，其特征在于：所述无线基站（3）之间的数据通过光缆传输，无线基站（3）上安装有天线，用于接收机器人本体（1）上的天线（6）传递的检测数据，所述防爆控制箱（5）与相邻的无线基站（3）之间通过接口RJ45传输数据，所述防爆控制箱（5）作为井下监控终端可以储存检测数据，防爆控制箱（5）由井下127AC电源供电，所述无线基站（3）可以与矿井中交换机相连，将无线基站（3）采集到的数据经地面交换机传输到计算机（地面监控终端）。
13.如权利要求1所述的新型皮带运输机检测装置，其特征在于：当皮带运输机检测装置运转时，防爆控制箱（5）发出开机指令，驱动电机（4）旋转，带动钢丝绳（7）运动，所述机器人本体（1）沿钢丝绳（7）的运动轨迹动作，运动过程中，机器人本体（1）将采集到的图像、声音、烟雾、温度数据通过无线基站（3）实时传输至机头的防爆控制箱（5）显示、存储，并上传到井上监控室，通过对各种数据进行分析，确定故障位置、损坏程度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 063020 Torch Road, Tangshan City high tech Zone, Hebei, No. 183 Applicant after: CITIC HIC KAICHENG INTELLIGENCE EQUIPMENT CO., LTD. Address before: 063020 Torch Road, Tangshan City high tech Zone, Hebei, No. 183 Applicant before: Tangshan Kaicheng Electronic Control Equipment Group Co., Ltd. |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |