[发明专利]一种煤矿用钻进机器人

说明书

本发明提供了一种煤矿用钻进机器人，包括履带行走装置、设置在履带行走装置上的钻进装置和控制系统，钻进装置包括支撑架、变幅调角装置、扶正器、第一夹持器、第二夹持器和动力头，钻进装置通过支撑架设置在履带行走装置上，所述变幅调角装置与支撑架相连接，动力头设置在支撑架上，所述第一夹持器和第二夹持器沿动力头的钻进方向依次设置在支撑架的前部，且第一夹持器、第二夹持器与动力头设置在支撑架的同一侧，扶正器设置在支撑架上，扶正器位于第一夹持器的前部。本发明可以使钻进机器人在湿滑、泥泞的煤矿井下完成自稳固自调平，以及钻机姿态的自动调节，使钻孔精度大大提高。

技术领域

本发明属于煤矿井下钻探装备和钻探技术领域，具体涉及一种煤矿用钻进机器人。

背景技术

随着煤矿井下开采的进一步深入，井下安全问题日益突出，用于探放水孔、瓦斯抽放孔、防突卸压孔等各种钻探施工的自动化和智能化钻机发展迫在眉睫。煤矿坑道钻机现大多为全液压履带式钻机，井下施工时完全依靠工人手动控制操纵台的液压阀手柄，来实现钻机稳固调角和钻孔作业。目前国内新研制电控自动化钻机，其大多主机上设置有自动上卸钻杆装置和杆仓存储机构，能完成自动上卸钻杆。有的钻机配备主控柜，远程控制柜和遥控器，可以远程或在地面完成钻机一键启动钻进任务，钻机运行状态和工作环境的监测。

目前广泛应用的全液压履带式坑道钻机，使用时工人劳动强度大，危险系数高，效率较低，新研制的电控自动化钻机由于自身设置有自动上卸钻杆装置和杆仓存储机构，体积较大，钻机调角范围有限，不能完成多方位和大倾角施工，自动钻进时还需人工干预，且不具备钻机姿态精准调节和钻机工况智能感知等技术，很难保证钻孔精度，有导致钻杆损伤及孔内事故的安全隐患。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种煤矿用钻进机器人，解决现有的全自动钻机无法实现全方位姿态自动调节及机身自动调平与稳固的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：

一种煤矿用钻进机器人，包括履带行走装置、设置在履带行走装置上的钻进装置和控制系统，所述钻进装置包括支撑架、变幅调角装置、扶正器、第一夹持器、第二夹持器和动力头，所述钻进装置通过支撑架设置在履带行走装置上，所述变幅调角装置与支撑架相连接，所述动力头设置在支撑架上，所述第一夹持器和第二夹持器沿动力头的钻进方向依次设置在支撑架的前部，且第一夹持器、第二夹持器与动力头设置在支撑架的同一侧，所述扶正器设置在支撑架上，扶正器位于第一夹持器的前部。

进一步地，所述变幅调角装置包括举升油缸，举升油缸的侧面设置有第二回转支承，所述举升油缸通过第二回转支承与支撑架相连接，所述第二回转支承上设有倾角编码器；

所述举升油缸的底部设置有第一回转支承，所述钻进装置通过第一回转支承与履带行走装置相连接，所述第一回转支承上设置有方位角编码器。

进一步地，所述支撑架上设置有给进油缸，所述动力头与给进油缸相连接；

所述支撑架上设置有平移油缸。

进一步地，所述支撑架的两端设置有前顶装置和后顶装置。

进一步地，所述钻进装置设置在履带行走装置的端部。

进一步地，所述履带行走装置包括履带车体、安装在履带车体上的车体平台和四个分别设置在车体平台四个角的稳固油缸，所述稳固油缸上设置有磁致伸缩传感器，所述车体平台上设置有双周倾角传感器。

进一步地，所述车体平台上设置有吊装锁具。

进一步地，所述控制系统包括设置在履带行走装置上的操纵台、主控站、地面远控站和防爆遥控器。

进一步地，所述主控站包括控制器、第一无线网收发模块和以太环网，所述控制器通过第一无线网收发模块与防爆遥控器相连接，控制器通过以太环网与地面远控站相连接。