[实用新型]一种适合复杂地质的多模式巷隧掘进机器人

说明书

本实用新型公开了一种适合复杂地质的多模式巷隧掘进机器人，包括滚刀部、射流装置、旋转机构、连接机构、铣刨部、机体、悬臂、铲板和行走机构，滚刀部和铣刨部对向设置在旋转机构的前后端，旋转机构包括中间的连接机构和两侧的旋转驱动装置，旋转机构固定连接在悬臂内部两侧，机体位于悬臂一端的底部安装有铲板，滚刀部上设置有射流装置，射流装置包括设置在滚刀部上的进水口、内置于滚刀部内部的射流通道和安装在滚刀部前部的喷头，进水口、射流通道和喷头互通。该适合复杂地质的多模式巷隧掘进机器人，将铣刨头、盘型滚刀、高压水射流结合在一起，利用旋转机构可以选择铣刨头、盘型滚刀进行工作，实现复杂地质的巷隧道高效掘进。

技术领域

本实用新型涉及建筑器械技术领域，具体为一种适合复杂地质的多模式巷隧掘进机器人。

背景技术

能源工业是国民经济的基础产业,也是技术密集型产业。在我国的资源消费中,煤炭资源的消耗一直占消费总量的主体,而且我国的能源特点是多煤少油,所以在未来很长一段时期内作为我国主体能源具有无法替代的地位。近年来我国经济的快速发展,使得对煤炭能源的需求日益增加。如今我国煤炭开采已经逐渐向深层和复杂地层发展,随之带来岩巷掘进困难而导致采掘比例失调的问题,已成为制约我国煤矿开采的主要原因。

在现有的技术中，煤矿巷道掘进多采用钻爆法和机械截齿破岩，其中钻爆法虽然效率高，对地层的适用性强，但容易造成瓦斯爆炸之类重大事故，因此不利于矿体资源安全高效绿色开采，而煤矿掘进机常用的截齿破碎硬岩难度大、负载大，截齿易损坏而需频繁更换，岩巷掘进效率低、成本高，井下试验证实截齿铣削破岩方式难以实现硬岩巷道的经济掘进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适合复杂地质的多模式巷隧掘进机器人，以解决上述背景技术中提出当前煤矿巷道掘掘进效率低、成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种适合复杂地质的多模式巷隧掘进机器人，包括滚刀部、射流装置、旋转机构、连接机构、铣刨部、机体、悬臂、铲板和行走机构，滚刀部和铣刨部对向设置在旋转机构的前后端，旋转机构包括中间的连接机构和两侧的旋转驱动装置，连接机构采取十字轴的设计，旋转驱动装置通过旋转轴与连接机构转动连接，所述滚刀部与铣刨部整体通过连接结构与旋转轴做0-360°转动连接，机体的一端固定连接有悬臂，旋转机构固定连接在悬臂内部两侧，机体位于悬臂一端的底部安装有铲板，机体的底部设置有行走机构，滚刀部上设置有射流装置，射流装置包括设置在滚刀部上的进水口、内置于滚刀部内部的射流通道和安装在滚刀部前部的喷头，进水口、射流通道和喷头互通。

优选的，所述滚刀部包括滚刀、往复旋转壳、从动齿轮、主动齿轮、驱动电机基座、第一驱动电机、振动电机、滚刀臂和射流装置，滚刀臂一端和连接机构固定连接，滚刀臂中间为空心状且内部安装有2个呈轴向对称的振动电机，振动电机驱动滚刀臂横向摆动，滚刀臂另一端连接滚刀，滚刀的外部套接有喇叭状的往复旋转壳，滚刀臂外部固定安装有驱动电机基座，驱动电机基座两侧均安装有第一驱动电机，滚刀臂上转动套接有从动齿轮，往复旋转壳内壁形状和滚刀侧面形状一致，往复旋转壳内壁到滚刀侧面的距离为 3～4mm，往复旋转壳的后端固定安装在从动齿轮上，第一驱动电机通过主动齿轮和从动齿轮啮合，带动往复旋转壳转动，滚刀和往复旋转壳上均设置有射流装置。

进一步优选的，所述射流装置包括轴向射流装置和侧面射流装置，轴向射流装置包括轴向射流进水口、轴向射流流道、轴向射流喷嘴，侧面射流装置包括侧面射流进水口、侧面射流流道、侧面射流喷嘴，轴向射流进水口和侧面射流进水口均位于滚刀部上，轴向射流流道位于滚刀内部，侧面射流流道位于往复旋转壳内部，轴向射流流道和侧面射流流道的出水口分别位于滚刀的刀面和往复旋转壳最外侧的圈边上，轴向射流流道和侧面射流流道的出水口上分别安装有轴向射流喷嘴和侧面射流喷嘴，轴向射流流道、轴向射流喷嘴和侧面射流流道、侧面射流喷嘴均设有多组。