[实用新型]一种电液执行控制远程智能钻探机器人

说明书

本发明内容主要提供了一种电液执行控制远程智能钻探机器人，其主要分为智能控制钻探系统和电液执行控制智能钻杆车，智能控制钻探系统与电液执行控制智能钻杆车进行结合使用并可以独立操作布局，智能控制钻探系统采用远程控制方式，利用互联网及无线网络控制技术对智能控制钻探系统进行远程控制，利用智能感知系统定位设计钻孔布局、钻进地层特性、钻压匹配等，采用人机交互模式对智能控制钻探系统动态进行实时掌控，智能控制钻探系统采用双夹持设计结构，其中一个夹持结构作为自动上卸钻杆的自动换杆系统，较大程度上节约空间，不需要外跨另外辅助机械手臂。

技术领域

本发明主要涉及一种电液执行控制远程智能钻探机器人，其主要用于煤矿井下无人化或少人化巷道工作面钻孔施工使用，用于井下安全防护作业，尤其对于防冲、防突、探水等施工中的钻探施工。

背景技术

随着科技发展的不断创新，5G时代的来临，极大推动了智能化生产作业的进程，在地面工程机械作业已进行成熟试验，并取得成功，结合当前形势，煤矿矿山也已经踏上进行智能化生产的道路，经过与多个煤矿了解，智能化钻探设备是每个煤矿迫切需求的，实现煤矿的智能化钻探作业可减少井下灾害事故对矿工的人员安全威胁，保障井下施工的高效运行。

针对智能化钻探设备，现阶段在市场应用中较为少见，一般矿方采用的已传统履带式煤矿用液压架柱钻机为主或矿用坑道钻机，每台钻机一般需有两到三个矿工进行操作，由于工作场地的不断改变，钻机在钻孔后会进行不断移动，初期上卸钻杆需要矿工步行一段距离后人工搬运钻杆然后进行钻孔作业，这样十分浪费工作时间，造成的诸多人工成本，并且根据有关数据统计，现多数矿难事故造成的人员伤亡率居高不下，多数矿难事故甚至造成无人生还，在众多矿难事故中以瓦斯突出灾害事故、冲击地压冒顶灾害事故、井下水突出灾害事故占有很大比例，通过智能化钻探设备实现井下无人化作业，减少井下事故对人员安全的威胁势在必行。

发明内容

本发明内容是提供一种电液执行控制远程智能钻探机器人，其主要分为智能控制钻探系统和电液执行控制智能钻杆车，智能控制钻探系统与电液执行控制智能钻杆车进行结合使用并可以独立操作布局，智能控制钻探系统采用远程控制方式，利用互联网及无线网络控制技术对智能控制钻探系统进行远程控制，利用智能感知系统定位设计钻孔布局、钻进地层特性、钻压匹配等，采用人机交互模式对智能控制钻探系统动态进行实时掌控，智能控制钻探系统采用双夹持设计结构，其中一个夹持结构作为自动上卸钻杆的自动换杆系统，较大程度上节约空间，不需要外跨另外辅助机械手臂。

电液执行控制智能钻杆车作为智能控制钻探系统所需钻杆的存储、自动上卸料系统，与智能控制钻探系统进行等列布置并保持可供传递钻杆的间距，通过电液执行控制智能钻杆车上的钻杆循环存储箱对钻杆进行大量的存储，通过钻杆循环存储箱下端的往复钻杆传送机构将钻杆进行输出至自动举升机构，在自动举升机构上通过电液执行控制机械手对钻杆进行抓取，并传递至智能控制钻探系统中的自动上卸钻杆机械臂，电液执行控制智能钻杆车采用多点信号感控进行节点控制，采用PLC编程、视觉感控、自主学习等方式进行多点控制的程序录入，实现钻杆上卸的无人化操作同时具有自行走功能无需进行拖拽，自动识别智能控制钻探系统姿态并进行自身姿态调整。

智能控制钻探系统分别设置有感控回转钻进系统、钻孔定位识别系统、自动换杆系统、行走系统、防抱死泵站系统及终端控制系统等组成。

感控回转钻进系统为主动式钻进设计结构，连接有变量回转马达，内部设置有减速机构，通过减速机构与传动主轴连接，在传动主轴尾部，减速机构的后侧设置有集成数据采集装置，利用集成数据采集装置对钻进参数进行实时采集，包括转速、转矩、钻杆钻温、推进力等，在减速机构下方设置有推进轨道，推进轨道与支撑回转臂进行连接，推进轨道上布置有位移信号感控，可以对钻杆的推进位移距离进行检测，并反馈至控制终端。