一种矿道内电动搬运工业机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种矿道内电动搬运工业机器人。其技术方案是：外方筒(3)内活套有内方筒(2)，内方筒(2)内固定装有丝杆(6)，丝杆(6)下部同中心地装有升降丝杆链轮(4)；升降减速机(10)输出轴装有的升降驱动链轮(12)通过下横梁(28)空腔内安装的升降中间链轮组(14)与升降丝杆链轮(4)链接。小车(34)车架上的齿条(31)前、后端装有前、后中间齿轮(20、43)，行走驱动链轮(15)与行走过渡链轮(23)链接，前、后行走齿轮(21、33)与对应的前、后中间齿轮(20、43)啮合。小车(34)车架两侧设有导轨(40)，前、后导向轮(30、45)置于导轨(40)上，小车(34)的车架尾部装有升降式转向轮(35)，导轨(40)凹槽与下横梁(28)挂钩(29)滑动连接。本实用新型专利技术结构简单，工作可靠，成本低，使用寿命长。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
—种矿道内电动搬运工业机器人
本技术属于工业机器人
，具体涉及一种矿道内电动搬运工业机器人。
技术介绍
目前，世界上矿山机械在矿道内搬运重物以及矿难逃生舱之类的重物，在小的矿道内是一道难题，特别是在矿道内地面凸凹不平的情况下，小矿道内搬运重物的难度更大。尤其是我国大力推广保护矿工生命的矿难逃生舱的应用，要求矿难逃生舱紧跟矿工在矿道内作业，一旦矿难发生，矿工应以最近距离进入逃生舱逃生，故矿难逃生舱的搬运也是一大难题。目前我国开发96小时矿难逃生舱，基本没有移动功能、或需铺导轨才能移动。另外煤矿内的支撑结构较大且笨重，靠矿工体力搬运很困难。
技术实现思路
本技术旨在克服现有技术缺陷，目的的是提供一种结构简单紧凑、工作可靠、成本低、功能多、使用寿命长和便于维修的矿道内电动搬运工业机器人。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是:所述矿道内电动搬运工业机器人由机架、升降系统和行走系统三部分组成。机架由上横梁、下横梁、左立柱和右立柱组成。左立柱和右立柱的上端固定有上横梁，左立柱和右立柱的下部固定有下横梁。左立柱和右立柱结构相同:外方筒内活套有内方筒，外方筒和内方筒的高度比为I: 0.8、.9，外方筒下部四侧内壁的中间位置处固定有矩形钢板，内方筒上部四侧外壁的中间位置处固定有矩形钢板，矩形钢板的形状相同，厚度为2?4_。外方筒下部的一侧开有矩形孔，所述矩形孔位于外方筒与下横梁的连接处，内方筒的一侧开有条形孔，所述条形孔与所述矩形孔同侧，所述条形孔的底边与所述矩形孔的底边等高，所述条形孔的顶边靠近内方筒的上端。内方筒内固定装有丝杆，丝杆的下端固定在内方筒的底板中心位置处，丝杆的上端通过螺母固定在内方筒的顶板中心位置处。上横梁为钢板围成的方筒状，下横梁由截面开口向上的槽形梁和上盖板构成，上盖板由3?4段钢板组成，靠近下横梁两端的下平面处对称地固定有截面为“L”型的挂钩；截面为“L”型的挂钩与行走系统的导轨的凹槽滑动连接。升降系统包括升降电动机、升降减速机、升降驱动链轮、升降中间链轮组和升降丝杆链轮。靠近左立柱处装有升降减速机，升降减速机安装在下横梁的上盖板上，升降电动机驱动升降减速机，升降减速机输出轴置入机架的下横梁空腔内，升降减速机输出轴装有两个升降驱动链轮，下横梁的空腔内安装有2?3组升降中间链轮组，每个升降中间链轮组均为两个同轴安装的链轮构成。在丝杆的下部同中心地装有升降丝杆链轮，升降丝杆链轮与丝杆螺纹连接；升降驱动链轮、升降中间链轮组和升降丝杆链轮间通过链条链接。升降丝杆链轮的上、下平面处装有第一轴承，第一轴承的轴承架穿过内方筒的条形孔和外方筒的矩形孔与下横梁的两端固定连接。行走系统包括行走减速机、行走电动机、行走驱动链轮和两个小车。行走减速机安装在机架下横梁的上盖板上，行走减速机靠近右立柱处，行走电动机驱动行走减速机，行走减速机输出轴上装有行走驱动链轮，行走驱动链轮通过链条与行走过渡链轮链接，行走过渡链轮安装在主动轴上，主动轴两端各装有行走主动齿轮，主动轴通过第二轴承安装在下横梁前侧板的下部。两个小车车架上平面的中间位置处各装有齿条，在靠近齿条的前端各装有前中间齿轮，前中间齿轮安装在前中间轴的两端，在靠近齿条(31)的后端各装有后中间齿轮，后中间齿轮安装在后中间轴的两端；行走主动齿轮与对应的前中间齿轮啮合、或与对应的后中间齿轮、或与对应的齿条啮合。在前中间轴的正下方装有前行走轴,前行走轴的两端装有前履带链轮,每个前履带链轮驱动对应的履带，在靠近前履带链轮内侧的前行走轴上装有前行走齿轮，两个前行走齿轮与对应的两个前中间齿轮啮合。在后中间轴的正下方装有后行走轴,后行走轴的两端装有后履带链轮,在后行走轴上装有两个后行走齿轮，两个后行走齿轮位于对应的后履带链轮的内侧，两个后行走齿轮与对应的两个后中间齿轮啮合。前中间轴活动地安装在两个小车的车架前部，前行走轴活动地安装前中间轴正下方的车架中，后中间轴活动地安装在两个小车的车架中部，后行走轴活动地安装在后中间轴正下方的车架中。下横梁两端通过固定架各装有I组前导向轮，每组前导向轮位于下横梁两端的前方，每组前导向轮设置于对应的2条导轨上，下横梁两端的内腔各装有I组后导向轮，每组后导向轮穿过下横梁的底板设置于对应的2条导轨上。每个小车车架上平面的两侧设有导轨，2条导轨均与齿条平行，导轨的截面形状为侧置的“凹”型，每个小车的2条导轨的开口朝外；小车车架的上水平面的前部和上水平面的靠近后部处对应地装有前限位挡块和后限位挡块。两小车的车架后尾部各装有升降式转向轮，升降式转向轮的结构是:车架后尾处开有安装孔，在安装孔的下孔口处固定有支承套，扇形蜗轮套进支承套，升降螺杆与扇形蜗轮螺纹连接，蜗杆与扇形蜗轮啮合，蜗杆通过轴承安装在小车的车架侧板。行走系统的导轨的凹槽与机架下横梁的挂钩滑动连接。所述底板通过螺栓与内方筒的下端固定连接。所述前中间齿轮的齿顶园与齿条前端的齿顶的间隙为15?25mm,后中间齿轮的齿顶园与齿条后端的齿顶的间隙为15?25mm。所述导轨的截面形状为侧置的“凹”型，每个小车的2条导轨的开口朝外。所述扇形蜗轮的扇形角为12(T150°。所述升降螺杆由螺栓头和尾轮螺杆组成，安装时将尾轮螺杆旋入螺栓头中。由于采用上述技术方案:本技术由机架、升降系统和行走系统三部分组成，结构简单；下横梁的上盖板由3?4段钢板组成，维修方便，整个升降系统几乎装入机架内，结构紧凑。当升降电动机开动时，升降减速机的输出轴上的升降驱动链轮、升降中间传动链轮组和升降丝杆链轮同时转动，左、右两边丝杆会同时向上或向下移动，带动内方套沿外方套向上或向下移动。集装箱通过螺栓与机架上的四个安装孔连接，当内方套向下伸出时，小车、机架、外方套和集装箱被顶起提升，即一般箱体或矿难逃生舱是由两台矿道内电动搬运工业机器人配合搬运的。当行走电动机开动时，行走减速机的输出轴上的行走驱动链轮、行走过渡链轮转动，带动主动轴两端的行走主动齿轮转动，将扭矩传递给与行走主动齿轮啮合的前中间齿轮和前中间轴，前中间齿轮与前行走齿轮啮合并带动前行走轴转动。前行走轴转动时，带动两端的前履带链轮转动，前履带链轮带动履带移动，当履带与地面接触时，小车、机架以及集装箱等重力作用在履带上，履带与地面产生巨大的摩擦力，使履带的反推力将整台机器人及集装箱向前移动。当行走电机反转时，行走驱动链轮反转，带动主动轴和行走主动齿轮反转，行走主动齿轮脱离与前中间齿轮的啮合，两小车依靠履带与地面摩擦力原地不动，使行走主动齿轮与齿条啮合，迫使机架及集装箱在小车上作反方向移动。当行走主动齿轮走到齿条的后端时，行走主动齿轮与后中间齿轮啮合，这时由于后挡块阻挡，机架停止移动，使行走主动齿轮、后中间齿轮和后行走齿轮反转，后行走轴也反转，带动后履带链轮反转，后履带链轮驱动履带与地面接触，依靠履带的摩擦力迫使工业机器人及集装箱一起向后移动。当行走主动齿轮运转到齿条的前端时，行走电动机停止，小车原地不动。此时若开动升降电动机，机架升起，挂钩将小车提起。小车离开地面到设定高度(能跨过障碍物的高度)停止起升。行走电机反转，机架不动，小车相对机架向前移动，当行走主动齿轮即将走到齿条后端时，运行电机停止，开动升降电机，使小车下降到地面，停止下降。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿道内电动搬运工业机器人，其特征在于所述矿道内电动搬运工业机器人由机架、升降系统和行走系统三部分组成；机架(8)由上横梁(13)、下横梁(28)、左立柱和右立柱组成，左立柱和右立柱的上端固定有上横梁(13)，左立柱和右立柱的下部固定有下横梁(28)；左立柱和右立柱结构相同：外方筒(3)内活套有内方筒(2)，外方筒(3)和内方筒(2)的高度比为1︰0.8~0.9，外方筒(3)下部四侧内壁的中间位置处固定有矩形钢板，内方筒(2)上部四侧外壁的中间位置处固定有矩形钢板，矩形钢板的形状相同，厚度为2~4mm；外方筒(3)下部的一侧开有矩形孔，所述矩形孔位于外方筒(3)与下横梁(28)的连接处，内方筒(2)的一侧开有条形孔，所述条形孔与所述矩形孔同侧，所述条形孔的底边与所述矩形孔的底边等高，所述条形孔的顶边靠近内方筒(2)的上端；内方筒(2)内固定装有丝杆(6)，丝杆(6)的下端固定在内方筒(2)的底板(1)中心位置处，丝杆(6)的上端通过螺母(7)固定在内方筒(2)的顶板中心位置处；上横梁(13)为钢板围成的方筒状，下横梁(28)由截面开口向上的槽形梁和上盖板(11)构成，上盖板(11)由3~4段钢板组成，靠近下横梁(28)两端的下平面处对称地固定有截面为“L”型的挂钩(29)；截面为“L”型的挂钩(29)与行走系统的导轨(40)的凹槽滑动连接；升降系统包括升降电动机(9)、升降减速机(10)、升降驱动链轮(12)、升降中间链轮组(14)和升降丝杆链轮(4)；靠近左立柱处装有升降减速机(10)，升降减速机(10)安装在下横梁(28)的上盖板(11)上，升降电动机(9)驱动升降减速机(10)，升降减速机(10)输出轴置入机架(8)的下横梁(28)空腔内，升降减速机(10)输出轴装有两个升降驱动链轮(12)，下横梁(28)的空腔内安装有2~3组升降中间链轮组(14)，每个升降中间链轮组(14)均为两个同轴安装的链轮构成；在丝杆(6)的下部同中心地装有升降丝杆链轮(4)，升降丝杆链轮(4)与丝杆(6)螺纹连接；升降驱动链轮(12)、升降中间链轮组(14)和升降丝杆链轮(4)间通过链条链接；升降丝杆链轮(4)的上、下平面处装有第一轴承(5)，第一轴承(5)的轴承架穿过内方筒(2)的条形孔和外方筒(3)的矩形孔与下横梁(28)的两端固定连接；行走系统包括行走减速机(16)、行走电动机(17)、行走驱动链轮(15)和两个小车(34)；行走减速机(16)安装在机架(8)下横梁(28)的上盖板(11)上，行走减速机(16)靠近右立柱处，行走电动机(17)驱动行走减速机(16)，行走减速机(16)输出轴上装有行走驱动链轮(15)，行走驱动链轮(15)通过链条与行走过渡链轮(23)链接，行走过渡链轮(23)安装在主动轴(24)上，主动轴(24)两端各装有行走主动齿轮(19) ，主动轴(24)通过第二轴承(22)安装在下横梁(28)前侧板的下部；两个小车(34)车架上平面的中间位置处各装有齿条(31)，在靠近齿条(31)的前端各装有前中间齿轮(20)，前中间齿轮(20)安装在前中间轴(25)的两端，在靠近齿条(31)的后端各装有后中间齿轮(43)，后中间齿轮(43) 安装在后中间轴(44)的两端；行走主动齿轮(19)与对应的前中间齿轮(20)啮合、或与对应的后中间齿轮(43)、或与对应的齿条(31)啮合；在前中间轴(25)的正下方装有前行走轴(26)，前行走轴(26)的两端装有前履带链轮(18)，每个前履带链轮(18)驱动对应的履带(27)，在靠近前履带链轮(18)内侧的前行走轴(26)上装有前行走齿轮(21)，两个前行走齿轮(21)与对应的两个前中间齿轮(20)啮合；在后中间轴(44)的正下方装有后行走轴(32)，后行走轴(32)的两端装有后履带链轮(42)，在后行走轴(32)上装有两个后行走齿轮(33)，两个后行走齿轮(33)位于对应的后履带链轮(42)的内侧，两个后行走齿轮(33)与对应的两个后中间齿轮(43)啮合；前中间轴(25)活动地安装在两个小车(34)的车架前部，前行走轴(26)活动地安装前中间轴(25)正下方的车架中，后中间轴(44)活动地安装在两个小车(34)的车架中部，后行走轴(32)活动地安装在后中间轴(44)正下方的车架中；下横梁(28)两端通过固定架各装有1组前导向轮(30)，每组前导向轮(30)位于下横梁(28)两端的前方，每组前导向轮(30)设置于对应的2条导轨(40)上，下横梁(28)两端的内腔各装有1组后导向轮(45)，每组后导向轮(45)穿过下横梁(28)的底板设置于对应的2条导轨(40)上；每个小车(34)车架上平面的两侧设有导轨(40)，2条导轨(40)均与齿条(31)平行，导轨(40)的截面形状为侧置的“凹”型...

【技术特征摘要】
1.一种矿道内电动搬运工业机器人，其特征在于所述矿道内电动搬运工业机器人由机架、升降系统和行走系统三部分组成； 机架(8)由上横梁(13)、下横梁(28)、左立柱和右立柱组成，左立柱和右立柱的上端固定有上横梁(13)，左立柱和右立柱的下部固定有下横梁(28)； 左立柱和右立柱结构相同:外方筒(3)内活套有内方筒(2)，外方筒(3)和内方筒(2)的高度比为1: 0.f0.9，外方筒(3)下部四侧内壁的中间位置处固定有矩形钢板，内方筒(2)上部四侧外壁的中间位置处固定有矩形钢板，矩形钢板的形状相同，厚度为2~4_;外方筒(3)下部的一侧开有矩形孔，所述矩形孔位于外方筒(3)与下横梁(28)的连接处，内方筒(2)的一侧开有条形孔，所述条形孔与所述矩形孔同侧，所述条形孔的底边与所述矩形孔的底边等高，所述条形孔的顶边靠近内方筒(2)的上端；内方筒(2)内固定装有丝杆(6)，丝杆(6)的下端固定在内方筒(2)的底板(I)中心位置处，丝杆(6)的上端通过螺母(7)固定在内方筒(2)的顶板中心位置处； 上横梁(13)为钢板围成的方筒状，下横梁(28)由截面开口向上的槽形梁和上盖板(11)构成，上盖板(11)由:T4段钢板组成，靠近下横梁(28)两端的下平面处对称地固定有截面为“L”型的挂钩(29);截面为“L”型的挂钩(29)与行走系统的导轨(40)的凹槽滑动连接； 升降系统包括升降电动机(9)、升降减速机(10)、升降驱动链轮(12)、升降中间链轮组(14)和升降丝杆链轮(4);靠近左立柱处装有升降减速机(10)，升降减速机(10)安装在下横梁(28)的上盖板(11)上 ，升降电动机(9)驱动升降减速机(10)，升降减速机(10)输出轴置入机架(8)的下横梁(28)空腔内，升降减速机(10)输出轴装有两个升降驱动链轮(12)，下横梁(28)的空腔内安装有2~3组升降中间链轮组(14)，每个升降中间链轮组(14)均为两个同轴安装的链轮构成；在丝杆(6)的下部同中心地装有升降丝杆链轮(4)，升降丝杆链轮(4)与丝杆(6)螺纹连接；升降驱动链轮(12)、升降中间链轮组(14)和升降丝杆链轮(4)间通过链条链接； 升降丝杆链轮(4)的上、下平面处装有第一轴承(5)，第一轴承(5)的轴承架穿过内方筒(2)的条形孔和外方筒(3)的矩形孔与下横梁(28)的两端固定连接； 行走系统包括行走减速机(16)、行走电动机(17)、行走驱动链轮(15)和两个小车(34);行走减速机(16)安装在机架(8)下横梁(28)的上盖板(11)上，行走减速机(16)靠近右立柱处，行走电动机(17)驱动行走减速机(16)，行走减速机(16)输出轴上装有行走驱动链轮(15)，行走驱动链轮(15)通过链条与行走过渡链轮(23)链接，行走过渡链轮(23)安装在主动轴(24)上，主动轴(24)两端各装有行走主动齿轮(19)，主动轴(24)通过第二轴承(22)安装在下横梁(28)前侧板的下部； 两个小车(34)车架上平面的中间位置处各装有齿条(31)，在靠近齿条(31)的前端各装有前中间齿轮(20)，前中间齿轮(20)安装在前中间轴(25)的两端，在靠近齿条(31)的后...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鼎，陈奎生，林又红，但斌斌，李志红，郭玉昌，汪鸣琦，刘传胜，周鑫，程浩洋，邱爽，周昶君，谢政，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42