高精度定位矿山巷道用掘进设备的制造方法
【专利摘要】一种高精度定位矿山巷道用掘进设备，车体的前侧设有竖向导轨和横向导轨；第二丝杆连接有活动杆，活动杆的下端铰接有转动杆，活动杆的上端与转动杆之间设有第一液压伸缩杆；转动杆的上部设有变频电机，所述变频电机通过齿轮传动装置连接有掘进轮；第一液压伸缩杆和第二液压伸缩杆连接有液压控制装置；车体的后侧两端连接有激光测距仪；所述车体上设有控制装置。本发明高精度定位矿山巷道用掘进设备，通过伺服电机控实现对巷道宽度和高度的准确控制；通过激光测距仪可以帮助调整车体角度，从而提高巷道掘进的精度，有利于加快矿山作业的进度，提高矿山作业的质量。
【专利说明】
高精度定位矿山巷道用掘进设备
技术领域
[0001]本发明涉及矿山设备技术领域，具体是一种高精度定位矿山巷道用掘进设备。
【背景技术】
[0002]现有矿山巷道掘进设备通常采用挖掘装置，通过挖斗进行掘进，操作中通过油缸控制挖斗的上下左右运动，实现挖斗的角度变换，但具体操作中无法根据具体情况来控制挖掘装置的前进方向，当所挖巷道的高度和宽度发生变化时，挖掘装置不能准确的检测所挖巷道的宽度和高度来改变前进方向，精度较低，影响矿山作业的进度和质量。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种定位精度高，、方便使用的高精度定位矿山巷道用掘进设备。
[0004]本发明是以如下技术方案实现的:一种高精度定位矿山巷道用掘进设备，包括下方对称设有车轮的车体，所述车体同一侧的车轮通过履带连接在一起，所述车体下方设有用于控制车轮的动力装置;所述车体的前侧设有竖向导轨，所述竖向导轨内部竖直的设有第一导杆和第一丝杠，所述竖向导轨上设有与第一丝杠连接的第一伺服电机;所述第一丝杠上连接有可沿第一导杆上下活动的横向导轨，所述横向导轨内部水平的设有第二导杆和第二丝杠，所述横向导轨上设有与第二丝杠连接的第二伺服电机;所述第二丝杆连接有可沿第二导杆左右移动的活动杆，所述活动杆的下端铰接有转动杆，所述活动杆的上端与转动杆之间设有第一液压伸缩杆;所述转动杆的上部设有变频电机，所述变频电机通过齿轮传动装置连接有掘进轮;所述车体两侧竖直的设有第二液压伸缩杆，所述第二液压伸缩杆的下端固定有垫块，所述车体的两侧水平的设有与第二液压伸缩杆连接的连接杆，所述车体设有用于放置连接杆的安放槽，两个所述的连接杆通过竖直设置在安放槽内的轴连接；所述第一液压伸缩杆和第二液压伸缩杆通过柔性油管连接有设置在车体上的液压控制装置;所述车体的后侧两端通过支架连接有激光测距仪;所述车体上设有与动力装置、第一伺服电机、第二伺服电机、变频电机、液压控制装置和激光测距仪连接的控制装置，所述控制装置连接有显示屏。
[0005]其进一步是:所述车体的两侧对称等距的设有至少六个所述的车轮，所述车轮上设有用于放置履带的弧形槽，且弧形槽的深度与履带的厚度相等。
[0006]所述履带由多个连接块组成，所述连接块的首尾依次通过长销轴连接，所述连接块上设有两个并排的方孔，所述车轮上设有与方孔配合使用的方形块。
[0007]所述齿轮传动装置由大齿轮和小齿轮组成，所述大齿轮连接在变频电机的输出端，所述小齿轮连接在掘进轮的输入端。
[0008]所述掘进轮的侧面设有不少于十二个齿，且齿沿掘进轮的侧面周向等距排列。
[0009]所述液压控制装置为电磁阀，所述控制装置为可编程逻辑控制器。
[0010]本发明具有如下优点:本发明高精度定位矿山巷道用掘进设备，通过伺服电机控制掘进轮上下和左右两个方向的运动，实现对巷道宽度和高度的准确控制；通过激光测距仪可以对后端巷道的定位点进行测距，通过处理器对距离和角度进行计算可以得出车体与预算巷道角度的偏差，从而帮助调整车体角度，从而提高巷道掘进的精度，有利于加快矿山作业的进度，提高矿山作业的质量。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的第一视角的整体结构示意图；
图2是本发明的第二视角的整体结构示意图；
图3是本发明的履带和车轮的结构示意图；
图4是本发明的连接杆与轴的结构示意图；
图中:1、车体，2、动力装置，3、连接杆，4、车轮，5、第二液压伸缩杆，6、垫块，7、履带，8、第二伺服电机，9、第二丝杠，10、连接块，11、方孔，12、转动杆，13、大齿轮，14、小齿轮，15、掘进轮，16、第一液压伸缩杆，17、横向导轨，18、第一伺服电机，19、竖向导轨，20、液压控制装置，21、活动杆，22、激光测距仪，23、支架，24、显示屏，25、控制装置，26、方形块，27、第二导杆，28、变频电机，29、第一丝杠，30、第一导杆，31、轴，32、安放槽。
【具体实施方式】
[0012]如图1至图4所示的一种高精度定位矿山巷道用掘进设备，包括下方对称设有车轮4的车体I，所述车体I同一侧的车轮4通过履带7连接在一起，所述车体I下方设有用于控制车轮4的动力装置2;所述车体I的前侧设有竖向导轨19，所述竖向导轨19内部竖直的设有第一导杆30和第一丝杠29，所述竖向导轨19上设有与第一丝杠29连接的第一伺服电机18;所述第一丝杠29上连接有可沿第一导杆30上下活动的横向导轨17，所述横向导轨17内部水平的设有第二导杆27和第二丝杠9，所述横向导轨17上设有与第二丝杠9连接的第二伺服电机8;所述第二丝杆9连接有可沿第二导杆27左右移动的活动杆21，所述活动杆21的下端铰接有转动杆12，所述活动杆21的上端与转动杆12之间设有第一液压伸缩杆16;所述转动杆12的上部设有变频电机28，所述变频电机28通过齿轮传动装置连接有掘进轮15;所述车体I两侧竖直的设有第二液压伸缩杆5，所述第二液压伸缩杆5的下端固定有垫块6，所述车体I的两侧水平的设有与第二液压伸缩杆5连接的连接杆3，所述车体I设有用于放置连接杆3的安放槽32，两个所述的连接杆3通过竖直设置在安放槽32内的轴31连接;所述第一液压伸缩杆16和第二液压伸缩杆5通过柔性油管连接有设置在车体I上的液压控制装置20;所述车体I的后侧两端通过支架23连接有激光测距仪22;所述车体I上设有与动力装置2、第一伺服电机18、第二伺服电机8、变频电机28、液压控制装置20和激光测距仪22连接的控制装置25，所述控制装置25连接有显示屏24。本发明高精度定位矿山巷道用掘进设备的车轮通过履带连接在一起，履带可以增加与地面的摩擦力，提高设备运行的稳定性;车体的前部设有竖向导轨和横向导轨，导轨内部均设有丝杠和导杆，以竖向导轨为例，竖向导轨内设有第一导杆和第一丝杠，同时竖向导轨还设有与第一丝杠连接的第一伺服电机，横向导轨通过第一丝杠与竖向导轨连接，横向导轨内设有与第一丝杠配合使用的丝母，同时横向导轨设有与第一导杆配合使用的通孔，在与第一导杆的配合使用下，第一伺服电机带动第一丝杠运转使横向导轨平稳的上下运动；同理横向导轨的第二丝杆和第二导杆上连接有连接杆，在横向导轨和竖向导轨的配合使用下，连接杆可实现上下作用运动，在第一伺服电机和第二伺服电机的作用下，控制连接杆的运动方向和运动幅度，实现对巷道宽度和高度的准确控制;活动杆连接有转动杆，转动杆的下端与活动杆下端铰接，中部通过第一液压伸缩杆与活动杆上端连接，上部连接有掘进轮，在竖向导轨、横向导轨和第一液压伸缩杆的作用下可实现掘进轮的三个方向的活动;车体两侧设有第二液压伸缩杆，第二液压伸缩杆的底端设有垫块，需要掘进时，通过液压控制装置使第二液压伸缩杆伸长直至垫块接触地面，起到对车体前侧的支撑作用，保持车体掘进过程中的稳定性，车体两侧的第二液压伸缩杆通过连接杆连接，车体的前端设有安放槽，连接杆通过轴设置在安放槽内，从而使连接杆3可以沿轴转动，在不使用时可以使第二液压伸缩杆缩至最短，并将连接杆转动至安放槽的内部;车体后部对称的设有两个激光测距仪，激光测距仪可以对后端巷道的定位点进行测距，通过控制装置对距离和角度进行计算可以得出车体与预算巷道角度的偏差，从而帮助调整车体角度，提高巷道掘进的精度，有利于加快矿山作业的进度，提高矿山作业的质量。
[0013]如图1至图4所示的一种高精度定位矿山巷道用掘进设备，所述车体I的两侧对称等距的设有至少六个所述的车轮4，所述车轮4上设有用于放置履带7的弧形槽，且弧形槽的深度与履带7的厚度相等。所述履带7由多个连接块10组成，所述连接块10的首尾依次通过长销轴连接，所述连接块10上设有两个并排的方孔11，所述车轮4上设有与方孔11配合使用的方形块26。本发明的车轮总数不少于六个且在车体的两侧对称等距设置，这样设置的车轮可以增加车体的稳定性;车轮上设有弧形槽，弧形槽的深度与履带的厚度相等，使履带在连接车轮的同时保持了与地面最大面积的接触;履带包括多个连接块，连接块的首尾依次通过长销轴连接，每个连接块上均设有两个并排的方孔，方孔对应车轮的方形块，方形块与方孔卡接，可以防止履带与车轮相对滑动。
[0014]如图1至图4所示的一种高精度定位矿山巷道用掘进设备，所述齿轮传动装置由大齿轮13和小齿轮14组成，所述大齿轮13连接在变频电机28的输出端，所述小齿轮14连接在掘进轮15的输入端。本发明的掘进轮通过齿轮传动装置与变频电机连接，通过改变齿轮传动装置内部的齿轮传动系数，便可实现对掘进轮转速的控制，并根据需要来旋转相应的转动速度。
[0015]如图1至图4所示的一种高精度定位矿山巷道用掘进设备，所述掘进轮15的侧面设有不少于十二个齿，且齿沿掘进轮15的侧面周向等距排列。本发明对掘进轮的要求是不少于十二个齿，且齿沿掘进轮的侧面周向等距排列，这种要求可在保证使用效率的情况下提高掘进轮的使用寿命。
[0016]如图1至图4所示的一种高精度定位矿山巷道用掘进设备，所述液压控制装置20为电磁阀，所述控制装置25为可编程逻辑控制器。本发明的控制装置为可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器的输入端与激光测距仪，可编程逻辑控制器的输出端连接有动力装置、第一伺服电机、第二伺服电机、变频电机和电磁阀，用以控制车轮和掘进轮的转动、掘进轮的上下左右前后运动和第二液压伸缩杆的工作。
【主权项】
1.一种高精度定位矿山巷道用掘进设备，包括下方对称设有车轮(4)的车体(I)，其特征在于:所述车体(I)同一侧的车轮(4)通过履带(7)连接在一起，所述车体(I)下方设有用于控制车轮(4)的动力装置(2);所述车体(I)的前侧设有竖向导轨(19)，所述竖向导轨(19)内部竖直的设有第一导杆(30)和第一丝杠(29)，所述竖向导轨(19)上设有与第一丝杠(29)连接的第一伺服电机(18);所述第一丝杠(29)上连接有可沿第一导杆(30)上下活动的横向导轨(17)，所述横向导轨(17)内部水平的设有第二导杆(27)和第二丝杠(9)，所述横向导轨(17)上设有与第二丝杠(9)连接的第二伺服电机(8);所述第二丝杆(9)连接有可沿第二导杆(27)左右移动的活动杆(21)，所述活动杆(21)的下端铰接有转动杆(12)，所述活动杆(21)的上端与转动杆(12)之间设有第一液压伸缩杆(16);所述转动杆(12)的上部设有变频电机(28)，所述变频电机(28)通过齿轮传动装置连接有掘进轮(15);所述车体(I)两侧竖直的设有第二液压伸缩杆(5)，所述第二液压伸缩杆(5)的下端固定有垫块(6)，所述车体(I)的两侧水平的设有与第二液压伸缩杆(5)连接的连接杆(3)，所述车体(I)设有用于放置连接杆(3 )的安放槽(32 )，两个所述的连接杆(3 )通过竖直设置在安放槽(32 )内的轴(31)连接;所述第一液压伸缩杆(16)和第二液压伸缩杆(5)通过柔性油管连接有设置在车体(I)上的液压控制装置(20);所述车体(I)的后侧两端通过支架(23)连接有激光测距仪(22);所述车体(I)上设有与动力装置(2)、第一伺服电机(18)、第二伺服电机(8)、变频电机(28)、液压控制装置(20)和激光测距仪(22)连接的控制装置(25)，所述控制装置(25)连接有显示屏(24)。2.如权利要求1所述的高精度定位矿山巷道用掘进设备，其特征在于:所述车体(I)的两侧对称等距的设有至少六个所述的车轮(4)，所述车轮(4)上设有用于放置履带(7)的弧形槽，且弧形槽的深度与履带(7)的厚度相等。3.如权利要求1所述的高精度定位矿山巷道用掘进设备，其特征在于:所述履带(7)由多个连接块(10)组成，所述连接块(10)的首尾依次通过长销轴连接，所述连接块(10)上设有两个并排的方孔(11)，所述车轮(4)上设有与方孔(11)配合使用的方形块(26)。4.如权利要求1所述的高精度定位矿山巷道用掘进设备，其特征在于:所述齿轮传动装置由大齿轮(13)和小齿轮(14)组成，所述大齿轮(13)连接在变频电机(28)的输出端，所述小齿轮(14 )连接在掘进轮(15 )的输入端。5.如权利要求1所述的高精度定位矿山巷道用掘进设备，其特征在于:所述掘进轮(15)的侧面设有不少于十二个齿，且齿沿掘进轮(15)的侧面周向等距排列。6.如权利要求1所述的高精度定位矿山巷道用掘进设备，其特征在于:所述液压控制装置(20)为电磁阀，所述控制装置(25)为可编程逻辑控制器。
【文档编号】E21D9/00GK105927235SQ201610500483
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】付红, 张伯权, 宗义江, 崔廷峰, 陶祥令, 涂强, 苗磊刚, 国芳, 仇文宁, 赵武
【申请人】江苏建筑职业技术学院