一种隧道施工用通风状态监测机器人

1.本发明涉及监测机器人技术领域，尤其涉及一种隧道施工用通风状态监测机器人。


背景技术：

2.目前，国内外隧道施工通风大多采用管道压入式的通风方式，在洞口外设置轴流风机，该轴流风机通过与其相连的通风管道(即固定在隧道洞侧壁上的柔性风管)将新鲜空气送至隧道掘进工作面，而洞内的污浊空气在送入洞内新鲜空气的挤压作用下，沿已开挖好的洞身排至洞外；在隧道较长时，采用多个轴流风机并、串联的方式以提高风量和送风距离，实际施工过程中，隧道内柔性风管一旦安装完成后，其位置一般不会轻易移动，并且柔性风管人通常布设在隧道内一侧侧壁的中上部，这样柔性风管所送风的风向一般也固定不变；
3.但爆破结束后，掌子面处炮烟和有害气体分布不均匀，如能对掌子面处炮烟和有害气体分布状况进行监测，并根据监测结果对柔性风管管口的朝向进行调整，能够提高隧道施工的安全性，但是由于现有的监测设备移动范围较小，难以收集到足量的数据，导致调节柔性风管效果不佳，并且隧道内灰尘和杂物较多，而设备需要进行及时的散热，当散热口上滤网板上的滤网孔被灰尘堵住时，散热效率降低，内部元件会产生积热，导致元件受损，为了避免设备损坏，就需要人工进行定时维护，并且维护的频率较高，增加了工作人员的劳动量。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种隧道施工用通风状态监测机器人。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种隧道施工用通风状态监测机器人，包括车体，所述车体的上端安装有机械臂，所述机械臂上安装有检测器，所述车体内设有设备腔，所述车体的前后两侧均设有安装槽，两个所述安装槽均过散热槽与设备腔相连通，两个所述安装槽内均设有滤网板；
7.两个所述安装槽内均设有清洁机构，所述清洁机构包括设置在安装槽内的安装管组件，所述车体的上端设有箱体，所述箱体的上端设有储存槽，所述箱体内设有储存腔，所述箱体的上端安装有盖板，所述储存槽的内底部固定连接有隔板，所述储存槽的内底部安装有两个与储存腔相连通的连接管，两个所述连接管上均安装有电磁阀，所述储存腔的内底部安装有搅拌器，所述车体的上端安装有给安装管组件供水的抽水组件。
8.优选地，所述车体内设有第一安装腔和第二安装腔，所述第一安装腔和第二安装腔分别位于滤网板的左右两侧，两个所述滤网板的左右两侧分别延伸至对应的第一安装腔内第二安装腔内，所述车体内设有滤网板震动机构，所述震动机构包括转动连接在第二安装腔上下内壁的两个联动杆，两个所述联动杆上均固定套设有多个凸轮，每个所述凸轮均
与对应的滤网板相抵，两个所述滤网板的左侧均通过多个弹簧与第一安装腔的左侧内壁弹性连接，所述第二安装腔内设有联动机构。
9.优选地，所述车体上设有辅助机构，所述辅助机构包括固定连接在两个安装槽左右内壁的导向杆，两个所述导向杆均贯穿对应的安装管组件，所述第二安装腔的内顶部通过辅助杆转动连接有齿轮板，两个所述联动杆上均固定套设有驱动齿轮，两个所述驱动齿轮分别与对应的齿轮板相互啮合，两个所述齿轮板的下端均固定连接有安装杆，两个所述安装管组件的右侧均固定连接有拉动杆，两个所述拉动杆的右端均延伸至第二安装腔内，两个所述拉动杆与安装杆之间设有连接杆，两个所述连接杆均通过连接件与对应的拉动杆和安装杆铰连接。
10.优选地，所述联动机构包括安装在第二安装腔右侧内壁的驱动电机，所述驱动电机的输出轴安装有第二锥齿轮，所述第二安装腔的上下内壁转动连接有驱动杆，所述驱动杆的上端延伸至储存腔内并与搅拌器相连，所述驱动杆上固定套设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮之间相互啮合，所述驱动杆与两个联动杆之间设有联动组件。
11.优选地，所述联动组件包括固定套设在驱动杆和两个联动杆上的齿盘，三个所述齿盘通过链条相连，所述第二安装腔通过通风口与设备腔相连通。
12.优选地，所述安装管组件包括主管道、连接板和多个喷头，所述抽水组件包括水泵、进水管和出水管，所述进水管延伸至储存腔内，所述出水管与主管道相连接。
13.优选地，所述检测器通过连接盘和多个螺栓安装在机械臂上，所述车体表面设有防腐漆。
14.优选地，两个所述安装槽的内底部均呈斜面，所述安装管组件上的主管道与安装槽侧壁之间的距离大于齿轮板的直径，所述箱体的材质为不锈钢。
15.与现有的技术相比，本装置的优点在于：
16.1、本发明通过设置机械臂、检测器、车体等结构，机械臂可以采用六轴机械臂，能够多角度的对检测器进行调节，能够采集较多的数据，配合车体，保证能够快速采集到通风状态信息，在通过设备腔内的无需模块等结构，将数据传递出去，灵活性较佳。
17.2、本发明通过设置清洁机构等结构，箱体内可以存放水体和清洁剂，使用的使用通过电磁阀将合适配比的水体和清洁剂导入至储存腔内，通过抽水组件再导入至安装管组件上，喷射在滤网板上，对滤网板进行清洁。
18.3、本发明通过设置震动机构、辅助机构和联动机构，通过震动机构和辅助机构，能够在清洁过程中，带动滤网板和安装管组件左右来回移动，提高清洁效果，并且联动机构可以使得搅拌器和震动机构以及辅助机构联动，提高了能源的利用率。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种隧道施工用通风状态监测机器人的结构示意图；
20.图2为图1的截面图；
21.图3为图2中a处结构放大图；
22.图4为图2中b处结构放大图；
23.图5为图2中c处结构放大图。
24.图中：1车体、2机械臂、3检测器、4安装槽、5滤网板、6安装管组件、7抽水组件、8箱
体、9盖板、10导向杆、11储存槽、12储存腔、13隔板、14搅拌器、15第一安装腔、16弹簧、17第二安装腔、18驱动杆、19联动组件、20联动杆、21凸轮、22驱动齿轮、23齿轮板、24安装杆、25连接杆、26拉动杆、27第一锥齿轮、28第二锥齿轮、29驱动电机、30连接管、31电磁阀。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，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。
26.参照图1-5，一种隧道施工用通风状态监测机器人，包括车体1，车体1的上端安装有机械臂2，机械臂2上安装有检测器3，机械臂2采用六轴机械臂2，灵活性较佳，检测器3用于检测通风时的灰尘以及有害物质的含量，车体1内设有设备腔，设备腔内设有单片机、蓄电池、无线模块和控制模块等结构，车体1的前后两侧均设有安装槽4，两个安装槽4均过散热槽与设备腔相连通，两个安装槽4内均设有滤网板5，减少灰尘进入到设备腔内；
27.两个安装槽4内均设有清洁机构，清洁机构包括设置在安装槽4内的安装管组件6，安装管组件6包括主管道、连接板和多个喷头，喷头等间距的设置在主管道的下方，车体1的上端设有箱体8，箱体8的上端设有储存槽11，箱体8内设有储存腔12，箱体8的上端安装有盖板9，储存槽11的内底部固定连接有隔板13，隔板13将储存槽11分隔呈两个空间，空间小的一侧用于放置清洁剂，空间大的一侧用于放置水体，储存槽11的内底部安装有两个与储存腔12相连通的连接管30，两个连接管30上均安装有电磁阀31，通过开启电磁阀31的时间，可以控制导入至储存腔12内液体的量，储存腔12的内底部安装有搅拌器14，通过搅拌器14可以将清洁剂与水体混合均匀，车体1的上端安装有给安装管组件6供水的抽水组件7，抽水组件7包括水泵、进水管和出水管，进水管延伸至储存腔12内，出水管与主管道相连接，通过水泵可以将混合之后清洁剂溶液导入至安装管组件6内，并通过喷头喷射在滤网板5上；
28.其中，车体1内设有第一安装腔15和第二安装腔17，第一安装腔15和第二安装腔17分别位于滤网板5的左右两侧，两个滤网板5的左右两侧分别延伸至对应的第一安装腔15内第二安装腔17内，车体1内设有滤网板5震动机构，震动机构包括转动连接在第二安装腔17上下内壁的两个联动杆20，两个联动杆20上均固定套设有多个凸轮21，每个凸轮21均与对应的滤网板5相抵，两个滤网板5的左侧均通过多个弹簧16与第一安装腔15的左侧内壁弹性连接，在弹簧16的作用下，每个凸轮21与滤网板5的右侧相抵，凸轮21转动的过程中，带动滤网板5左右往复移动，实现滤网板5的震动，便于灰尘掉落；
29.其中，车体1上设有辅助机构，辅助机构包括固定连接在两个安装槽4左右内壁的导向杆10，两个导向杆10均贯穿对应的安装管组件6，第二安装腔17的内顶部通过辅助杆转动连接有齿轮板23，两个联动杆20上均固定套设有驱动齿轮22，两个驱动齿轮22分别与对应的齿轮板23相互啮合，使得联动杆20与两个齿轮板23联动，两个齿轮板23的下端均固定连接有安装杆24，两个安装管组件6的右侧均固定连接有拉动杆26，两个拉动杆26的右端均延伸至第二安装腔17内，两个拉动杆26与安装杆24之间设有连接杆25，两个连接杆25均通过连接件与对应的拉动杆26和安装杆24铰连接，齿轮板23转动带动安装杆24转动，在连接杆25的作用下，带动拉动杆26左右往复移动，即安装管组件6上的主管道左右往复移动，提高了喷头的喷射面积；
30.其中，第二安装腔17内设有联动机构，联动机构包括安装在第二安装腔17右侧内
壁的驱动电机29，驱动带年纪29可以设置相应的风道与风机与设备腔相连，保证驱动电机29也能够快速进行散热，驱动电机29的输出轴安装有第二锥齿轮28，第二安装腔17的上下内壁转动连接有驱动杆18，驱动杆18的上端延伸至储存腔12内并与搅拌器14相连，驱动杆18上固定套设有第一锥齿轮27，第一锥齿轮27和第二锥齿轮28之间相互啮合，驱动电机29启动时，能够带动驱动杆18与搅拌器14联动，驱动杆18与两个联动杆20之间设有联动组件19，联动组件19包括固定套设在驱动杆18和两个联动杆20上的齿盘，三个齿盘通过链条相连，第二安装腔17通过通风口与设备腔相连通，两个联动杆20与驱动杆18同步转动；
31.检测器3通过连接盘和多个螺栓安装在机械臂2上，检测器3可以拆卸下来，根据需求可以更换不同的检测器3，车体1表面设有防腐漆，两个安装槽4的内底部均呈斜面，便于清洁之后的水体导出，安装管组件6上的主管道与安装槽4侧壁之间的距离大于齿轮板23的直径，保证安装管组件6能够稳定的左右移动，箱体8的材质为不锈钢，提高装置的使用寿命。
32.本发明使用时，通过车体1移动装置至指定的位置，并通过机械臂2调节检测器3至合适的高度和角度，进行检测，并通过设备腔内的无需模块将数据传递出去，也可设置硬盘等储存设备，将数据存储在硬盘内；
33.由于隧道内灰尘杂物比较多，该装置使用一定时间之后，通过两个电磁阀31将合适配比的清洁剂和水体导入至储存腔12内，随后启动驱动电机29，带动驱动杆18转动，驱动杆18带动搅拌器14对储存腔12内的液体进行搅拌，搅拌一定时间之后，启动抽水组件7，将清洁溶液导入至安装管组件6喷射在两个滤网板5上进行清洁；
34.清洁的过程中，驱动杆18会带动两个联动杆20转动，即每个凸轮21推动着两个滤网板5往复移动，同时驱动齿轮22会带动齿轮板23转动，使得安装管组件6左右往复移动，值得注意的是，滤网板5和安装管组件6的移动方向要错开，提高安装管组件6的清洁效果；
35.该装置通过设置机械臂2和检测器3等结构，能够多角度进行检测操作，使用起来灵活性较高，同时还设有清洁机构和震动机构等结构，能够自动对滤网板5进行清洁，减少了后期人工维护的频率，并且还设有联动机构，提高了能源的利用率。
36.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。