[發明專利]一種模塊化深井井筒巡檢機器人

有效

• 申請號: 202010470306.9
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN112320518B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 李英明;周公博;唐超權;何貞志;周坪;段宇峰;宋謙
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B66B5/00
• 分類號: B66B5/00;B66B19/00;F16M11/04;F16M11/08;F16M11/18;F16M11/42;F16M13/02;F03D9/25;F03D9/46
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 曹佩佩

本發明公開了一種模塊化深井井筒巡檢機器人，包括回轉軌道裝置、旋轉驅動裝置、橫向伸縮裝置、縱向升降裝置以及巡檢裝置；所述的回轉軌道裝置，包括上回轉軌道裝置和下回轉軌道裝置；所述的旋轉驅動裝置，包括同步運動的上旋轉驅動裝置和下旋轉驅動裝置，且上旋轉驅動裝置位于下旋轉驅動裝置的上方；由此可知，本發明不僅能夠全方位360°檢測井筒筒壁，還能全方位360°檢測提升容器，解決了井筒筒壁和提升容器檢測不方便的困難。此外，本發明還可以作為模塊化使用，在有提升容器的礦井提升機構中，可以與提升容器相結合使用，在沒有提升容器的礦井提升機構中，可以單獨作為巡檢機器人使用。

技術領域

本發明涉及機器人領域，具體涉及一種模塊化深井井筒巡檢機器人。

背景技術

在礦業生產中，井筒是礦井通往地面的主要進出口，是礦井開采過程中提升工作人員、運送材料設備的重要通道。井筒在長時間連續工作過程中，由于跨越地層多，地質條件復雜、運行環境惡劣等因素導致井筒發生縱向、環向和徑向上的微小應變，這些應變短時間內極難被發現，如果不能及時了解井筒及其關鍵設施的演變狀態，很有可能由于長時間的積累導致井筒發生歪斜、提升容器高速運行卡阻等問題，甚至還有漸變積累至突變時引起的井筒斷裂突水、提升容器斷繩墜落等重大惡性事故。此外，現在礦井中常用的提升容器諸如罐籠等結構可以承載工作人員進入礦井中工作，提升容器在井筒中工作時，難免會與一些井筒設備接觸發出聲響，此時又無法將提升機構立即提升至井口進行檢修，這難免會給工作人員帶來心理負擔，并且提升容器長時間的工作，可能會有螺栓松動或者微小裂紋情況的出現，這些故障發現不及時會有很大的風險。雖然煤礦企業對煤礦井筒設施規定了檢查頻率和要求，但是礦井井筒災害仍時有發生。這些問題發現不及時會有很大的風險，一旦出現事故，會嚴重影響工人的生命安全和煤礦的經濟效益。

目前井筒的巡檢工作主要依靠人工來完成，效率低、誤判率高、存在著一定的安全隱患，并且現有的礦井巡檢機器人檢測功能較單一，僅對井筒井架或者提升機構等某一個設施進行檢測，沒有可以對礦井中多個設施進行同時檢測的巡檢機器人，因此在巡檢作業上很難考慮全面。諸如專利CN201510381205.3所提到的一種超深立井鋼絲繩罐道垂直爬繩巡檢機器人僅可以檢測井筒筒壁和井架結構的情況。專利CN 201610286688.3所提到的一種抱式礦用提升機巡檢機器人僅可以檢測礦用提升機的情況。

上述專利申請中，以及現有的專利中均存在著巡檢目標單一，不能實現對井筒中多個目標進行同時檢測的問題，此外還存在續航性能差的問題。

發明內容

針對上述問題和現有技術的不足，本發明提出一種可以在井筒內既可以檢測井筒筒壁又可以檢測提升容器的模塊化深井井筒巡檢機器人，該機器人可以固定在提升容器諸如罐籠等結構上隨著提升容器一起上下移動，在移動的過程中可以全方位檢測井筒筒壁和提升容器的情況，保證了井筒和提升容器的安全性，并且，該機器人上布置有發電裝置，且可隨著提升機構在提升鋼絲繩的作用下在井筒中上下運動，保證了整體有著良好的續航性能。當然本發明提出的模塊化機器人也可以作為模塊化單獨使用，可以用在沒有提升容器的深井中，僅作為檢查井筒筒壁的巡檢機器人使用，該機器人運動靈活，滿足煤礦防爆要求，能夠在礦井下精確到達指定位置，并可以微調上下移動的距離，可以獲得更為精確的圖像等數據信息，并可將檢測圖像無線發送到控制中心，提高設備的檢修效率，增強井筒提升系統的安全性。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種模塊化深井井筒巡檢機器人，包括回轉軌道裝置、旋轉驅動裝置、橫向伸縮裝置、縱向升降裝置以及巡檢裝置；

所述的回轉軌道裝置，包括上回轉軌道裝置和下回轉軌道裝置；上、下回轉軌道裝置的中心處于一條與井筒軸線平行的直線OO′上，且上回轉軌道裝置位于下回轉軌道裝置的上方，同時上、下回轉軌道裝置均設置有固定部；