一种井筒除冰机器人的制作方法

1.本实用新型涉及矿井除冰技术领域，尤其涉及一种井筒除冰机器人。

背景技术：

2.我国北方广大地区冬季气温较低，特别是在西北、东北等严寒地区，当气温下降到零度以下时，由于通往煤矿井下的低温气流和井筒内气流中的水蒸气相遇容易凝结成冰，长时间如此导致井筒侧壁产生冰凌，冰凌附着在井壁设备上逐日积累，会产生大冰块，当侧壁附着力不足以支撑冰块，冰块的突然掉落会造成井底的损伤。因此井筒防冻除冰是煤矿冬季安全生产的一个重要保证。
3.煤矿为解决此问题，有的会安排专门的班组负责除冰保安全，耗费了大量的人力物力。有的会用铺设加热装置融冰的方法，防止结冰情况的出现，及时消融结冰或积雪。此种方法也存在一些不足，通过将电能转换为热能的方式，依然会消耗大量电能，且施工难度大，不利于推广实施。

技术实现要素：

4.为了克服现有技术不足，提出一种井筒除冰机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
6.一种井筒除冰机器人，包括设置在井口上方的轨道，轨道的形状与除冰路线相适配，轨道通过轨道支架安装在井口处，轨道上设置可沿轨道行走的机器人移动本体，机器人移动本体下方连接随其移动的机器人除冰本体，机器人除冰本体可沿井筒升降，机器人除冰本体包括除冰机箱，除冰机箱靠近井筒侧壁的一侧设置多个可伸缩的侧冰刀，除冰机箱下端面设置多个可伸缩的底冰刀。
7.作为本实用新型的更进一步技术方案：所述机器人移动本体包括主机箱，主机箱上端通过轮架转轴铰接有行走机构，行走机构包括u形轮架，u形轮架的两内侧对称设置有行走轮，u形轮架上端两侧分别固定设置导向板，导向板靠近轨道的一侧设置有导向轮。
8.作为本实用新型的更进一步技术方案：机器人移动本体与机器人除冰本体之间通过钢丝绳连接，钢丝绳设置一根或多根，钢丝绳一端缠绕在绞盘上，绞盘设置在主机箱内。
9.作为本实用新型的更进一步技术方案：所述侧冰刀一端延伸至除冰机箱内腔后固定连接侧冰刀架，底冰刀一端延伸至除冰机箱内腔后固定连接底冰刀架，侧冰刀架和底冰刀架的移动由驱动机构驱动。
10.作为本实用新型的更进一步技术方案：所述驱动机构包括冲击气缸，冲击气缸安装在气缸座上，气缸座固定在除冰机箱内壁上。
11.作为本实用新型的更进一步技术方案：除冰机箱设置侧冰刀的一侧面的四角处设置支撑杆。
12.作为本实用新型的更进一步技术方案：除冰机箱设置侧冰刀的一侧面设置用于观
察井筒侧壁除冰状况侧球机，除冰机箱设置底冰刀的面设置用于观察底部除冰效果的底球机。
13.作为本实用新型的更进一步技术方案：除冰机箱的左右两侧面还设置有用于检测机器人除冰本体距离底部厚冰层的距离的激光测距传感器。
14.本实用新型的有益效果：
15.本实用新型通过在井口设置机器人移动本体，机器人移动本体带动机器人除冰本体移动至需要除冰位置，由机器人除冰本体侧冰刀和底冰刀伸缩冲击除冰。本实用提供了一种新的除冰装置，此种方式与传统人工除冰相比，减少了人工成本，在井筒内除冰对工人存在危险隐患，此种方式更好的保障人体的生命安全。与传统通过建加热的方式消融结冰相比较，除冰效率更快，而且节省能源，结构简单可靠，适应性广可以满足井筒检测需求。
附图说明
16.图1为本实用新型主要结构示意图；
17.图2为机器人移动本体主要结构示意图；
18.图3为图1中a的局部放大图；
19.图4为图1中b的局部放大图；
20.图5为机器人除冰本体内腔主要结构示意图。
21.图中：1-井口、2-轨道、3-轨道支架、4-机器人移动本体、41-主机箱、42-轮架转轴、43-行走机构、44-u形轮架、45-行走轮、46-导向板、47-导向轮、5-机器人除冰本体、51-除冰机箱、52-侧冰刀、53-底冰刀、54-侧冰刀架、55-底冰刀架、56-冲击气缸、57-气缸座、6-钢丝绳、7-支撑杆、8-侧球机、9-底球机、10-激光测距传感器。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
23.参照图1-5，一种井筒除冰机器人，包括设置在井口1上方的轨道2，轨道2为工字形轨道，轨道2的形状与除冰路线相适配，轨道2为模块化轨道，可以分段拼接，根据需要除冰的路线拼接出相应形状的轨道2。轨道2通过轨道支架3安装在井口1处，在井口1搭建轨道支架3的数量为多个，间隔均匀的设置在轨道2上，轨道支架3上端与轨道2连接，轨道支架3下端井口1连接。
24.轨道2上设置可沿轨道2行走的机器人移动本体4，机器人移动本体4包括主机箱41，主机箱41上端通过轮架转轴42铰接有行走机构43，行走机构43的数量为两个，行走机构43包括u形轮架44，u形轮架44和轮架转轴42铰接，u形轮架44可绕轮架转轴42自由旋转。
25.u形轮架44的两内侧对称设置有行走轮45，行走轮45为轮毂电机，行走轮45压在工字轨道2的下方平面上，为机器人移动本体4提供行走动力。u形轮架44上端两侧分别固定设置导向板46，导向板46靠近轨道2的一侧设置有导向轮47。两个导向板46分别位于轨道2的两侧，每个导向板46上安装两个导向轮47，导向轮47可贴合工字钢轨道1的竖平面，在机器
人转弯时，在导向轮47的作用下，u形轮架44和导向板46可绕轮架转轴42旋转到合适的转弯角度，保障机器人顺利转弯。
26.机器人移动本体4下方连接随其移动的机器人除冰本体5，机器人除冰本体5可沿井筒升降。机器人移动本体4与机器人除冰本体5之间通过钢丝绳6连接，钢丝绳6设置一根或多根，钢丝绳6一端缠绕在绞盘上，绞盘设置在主机箱41内。通过绞盘的运转，钢丝绳6可实现伸缩，从而带动机器人除冰本体5在井筒内上下运动。通过机器人移动本体46在轨道1上的行走，带动机器人除冰本体5在井筒内平移。
27.机器人除冰本体5包括除冰机箱51，除冰机箱51靠近井筒侧壁的一侧设置多个可伸缩的侧冰刀52，除冰机箱51下端面设置多个可伸缩的底冰刀53。侧冰刀52一端延伸至除冰机箱51内腔后固定连接侧冰刀架54，底冰刀53一端延伸至除冰机箱51内腔后固定连接底冰刀架55，侧冰刀架54和底冰刀架55的移动由驱动机构驱动。驱动机构包括冲击气缸56，冲击气缸56安装在气缸座57上，气缸座57固定在除冰机箱51内壁上。通过冲击气缸56伸缩带动侧冰刀架54或者底冰刀架55移动从而实现侧冰刀52和底冰刀53移动，侧冰刀52往复运动用于清除井筒侧壁的薄冰，通过除冰机箱51内的驱动机构可伸缩冲击除冰。当井筒侧壁结冰较厚，不断向内部延伸，底冰刀53用于清除井筒侧壁的厚冰，
28.通过冰机箱56内的机构可伸缩往复冲击底部除冰。
29.除冰机箱51设置侧冰刀52的一侧面的四角处设置支撑杆7。除冰机箱51设置侧冰刀52的一侧面设置用于观察井筒侧壁除冰状况侧球机8，除冰机箱51设置底冰刀53的面设置用于观察底部除冰效果的底球机9。除冰机箱51的左右两侧面还设置有用于检测机器人除冰本体5距离底部厚冰层的距离的激光测距传感器10。
30.本实用新型具体实施方式：
31.在井口1搭建轨道支架3，根据井口1的形状和要除冰的路径，在轨道支架3上安装模块化轨道1。将机器人移动本体4安装到轨道1上。钢丝绳6下端连接除冰机箱51，通过主机箱41里绞盘的运转，带动钢丝绳65伸缩，从而带动机器人除冰本体5在井筒内上下运动。
32.在机器人除冰本体5向下运动过程中，支撑杆7紧贴井壁，避免机器人悬空晃动。通过激光测距传感器10，可以检测机器人除冰本体5距离底部厚冰层的距离，避免撞击造成机器人损伤。同时通过侧球机54可以观察井筒侧壁除冰状况。在遇到侧壁结冰的情况下，侧冰刀52开启冲击除冰模式，往复冲击除冰。当遇到侧壁冰块较大，启用底冰刀53冲击除冰。在除冰过程中通过侧球机8，底球机9观察除冰效果，对没清除到的冰继续清除作业。除完该处的冰，通过机器人移动本体4在轨道2上的行走，带动机器人除冰本体5在井筒内平移。清除下一区域的冰。如此循环，逐步清除井筒侧壁的覆冰。
33.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
34.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当
将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种井筒除冰机器人，其特征在于：包括设置在井口（1）上方的轨道（2），轨道（2）通过轨道支架（3）安装在井口（1）处，轨道（2）上设置可沿轨道（2）行走的机器人移动本体（4），机器人移动本体（4）下方连接随其移动的机器人除冰本体（5），机器人除冰本体（5）可沿井筒升降，机器人除冰本体（5）包括除冰机箱（51），除冰机箱（51）靠近井筒侧壁的一侧设置多个可伸缩的侧冰刀（52），除冰机箱（51）下端面设置多个可伸缩的底冰刀（53）。2.根据权利要求1所述的一种井筒除冰机器人，其特征在于：所述机器人移动本体（4）包括主机箱（41），主机箱（41）上端通过轮架转轴（42）铰接有行走机构（43），行走机构（43）包括u形轮架（44），u形轮架（44）的两内侧对称设置有行走轮（45），u形轮架（44）上端两侧分别固定设置导向板（46），导向板（46）靠近轨道（2）的一侧设置有导向轮（47）。3.根据权利要求2所述的一种井筒除冰机器人，其特征在于：机器人移动本体（4）与机器人除冰本体（5）之间通过钢丝绳（6）连接，钢丝绳（6）设置一根或多根，钢丝绳（6）一端缠绕在主机箱（41）内的绞盘上。4.根据权利要求1所述的一种井筒除冰机器人，其特征在于：所述侧冰刀（52）一端延伸至除冰机箱（51）内腔后固定连接侧冰刀架（54），底冰刀（53）一端延伸至除冰机箱（51）内腔后固定连接底冰刀架（55），侧冰刀架（54）和底冰刀架（55）的移动由驱动机构驱动。5.根据权利要求4所述的一种井筒除冰机器人，其特征在于：所述驱动机构包括冲击气缸（56），冲击气缸（56）安装在气缸座（57）上，气缸座（57）固定在除冰机箱（51）内壁上。6.根据权利要求1所述的一种井筒除冰机器人，其特征在于：除冰机箱（51）设置侧冰刀（52）的一侧面的四角处设置支撑杆（7）。7.根据权利要求1所述的一种井筒除冰机器人，其特征在于：除冰机箱（51）设置侧冰刀（52）的一侧面设置用于观察井筒侧壁除冰状况侧球机（8），除冰机箱（51）设置底冰刀（53）的面设置用于观察底部除冰效果的底球机（9）。8.根据权利要求1所述的一种井筒除冰机器人，其特征在于：除冰机箱（51）的左右两侧面还设置有用于检测机器人除冰本体（5）距离底部厚冰层的距离的激光测距传感器（10）。

技术总结

本实用新型涉及一种井筒除冰机器人，包括设置在井口上方的轨道，轨道的形状与除冰路线相适配，轨道通过轨道支架安装在井口处，轨道上设置可沿轨道行走的机器人移动本体，机器人移动本体下方连接随其移动的机器人除冰本体，机器人除冰本体可沿井筒升降，机器人除冰本体包括除冰机箱，除冰机箱靠近井筒侧壁的一侧设置多个可伸缩的侧冰刀，除冰机箱下端面设置多个可伸缩的底冰刀。本实用提供了一种新的除冰装置，此种方式与传统人工除冰相比，减少了人工成本，在井筒内除冰对工人存在危险隐患，此种方式更好的保障人体的生命安全。种方式更好的保障人体的生命安全。种方式更好的保障人体的生命安全。