[发明专利]一种矿用防爆潜水器

说明书

技术领域

本发明涉及的是水下机器人领域，具体的说是煤矿井下水灾探测的防爆机器人。

背景技术

煤矿水灾事故是矿井四大灾害之一，水灾事故突发性强、危害大。煤矿井下一旦发生井巷透水时，现场矿工往往被困在井下局部空间内与外界失去联系，而矿难抢险救援工作最需要及时获得事故现场情况。当煤矿井下现有救援通道的较大范围内水体淹没时，目前国内外通用的做法是从地面开凿救援钻孔直至井下事发区域，将电话机和摄像头等器材沿孔道投入井下了解情况，以便实施开展有针对性的救援工作，但是这些器材本身不具备潜水能力，探测区域受到很大限制。

目前的矿井救援机器人涉水深度有限，已有技术中，专利号为ZL 200920218549.2 “模块化履带摇臂式煤矿井下探测机器人”的实用新型专利，此实用新型具有防爆、防水，越障能力强，特别适用于煤矿井下的探测搜救工作。 其涉水深度在500mm以下，不具备潜水能力，在发生透水事故时不能起到救援作用，为此需要一种矿用水下机器人设备能在发生事故时及时进行抢险救援。

现今的水下机器人种类较多，主要用于深海探测及军事侦察，不符合防爆要求，而只有符合防爆标准的设备才可以在煤矿井下工作。迄今为止缺少一种适用于矿用防爆领域的水下机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于煤矿水灾事故中探测的潜水器，结合矿用抢险机器人和水下机器人各自的特点，实现两者的优势互补，达到矿用井下设备的使用要求。

本发明的目的是这样实现的：本发明的矿用防爆潜水器的光缆只传输数据，不传输动力，这样就降低了脐带电缆的重量和产生的阻力，使得潜水器的活动范围可以达到2000米。潜水器的动力由装在电池箱体内的电池提供。控制指令由操控终端通过光缆传送到潜水器，潜水器的反馈指令及实时视频图像、声纳信号等数据通过光缆再返回到操控终端。

本发明是一种矿用防爆潜水器，包括后端盖、电池箱体、主控制箱体、电源开关装置、升降驱动装置、驱动装置、深度传感器装置，摄像机防护罩、前端盖及主控制箱体构成防爆水密封外壳，防护罩内部的舵机上安装有可旋转的摄像机，主控制箱体的上部有光线出线嘴、升降驱动装置，光缆通过光纤出线嘴传出来连接到操作终端；主控制箱体的两侧各装有一个驱动装置，此装置的作用是控制潜水器前进、后退及转向。主控制箱体的一侧装有深度传感器，此深度传感器也是防爆结构，用来探测外部压力。主控制箱体的内部装有主控制计算机、水下摄像机及成像声纳控制元件。浮力块采用环氧树脂材料制作，光缆由控制计算机引出，通过出线嘴与潜水器外相连，再由浮力块的尾部传出与地面进行数据传输。电池控制箱内部的电源开关由安装在后端盖上的内部磁铁安装块与外部磁铁安装块来控制干簧管，达到电源的断开与闭合。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的剖视图。

图3为本发明的主推进器的剖视图。

图4为本发明电源开关装置的剖视图。

图5为本发明的左视图。

图6为本发明的立体图。

图7为本潜水器的主要控制框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步描述。

图1所示为本发明潜水器主视结构示意图。主控制箱体2下部设置有水下成像声纳13用于探测矿井水底地形，其数据由控制计算机处理压缩后通过脐带光缆传到操控终端。潜水器的斜下部装有深度传感器3，潜水器外壳包括主控制箱体2与电池箱体1，在选择潜水器外壳材料时，既要满足一般潜水器的壳体材料的耐腐蚀、比强度、冲击韧性及可焊接性，又要符合井下设备的防爆要求。目前较常用的材料有铸铁、铸钢、钢、铝、钢化玻璃等，针对特定机器人，通过对材料的装配性、可设计性、比强度、可生产性及经济性的比较，本发明中，最优选用不锈钢材料制作。主控制箱体2与电池箱体1之间用螺栓固定，采用圆筒结合面达到防爆要求，用O型密封圈达到防水要求。穿墙端子28内部注有环氧树脂，电源线经穿墙端子28引出，与主控制计算机16相连。