[发明专利]一种隧道施工用通风状态监测机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种监测机器人，尤其是涉及一种隧道施工用通风状态监 测机器人。

背景技术

目前，国内外隧道施工通风大多采用管道压入式的通风方式，在洞口 外设置轴流风机，该轴流风机通过与其相连的通风管道(即固定在隧道洞 侧壁上的柔性风管)将新鲜空气送至隧道掘进工作面，而洞内的污浊空气 在送入洞内新鲜空气的挤压作用下，沿已开挖好的洞身排至洞外。在隧道 较长时，采用多个轴流风机并、串联的方式以提高风量和送风距离。实际 施工过程中，隧道内柔性风管一旦安装完成后，其位置一般不会轻易移动， 并且柔性风管人通常布设在隧道内一侧侧壁的中上部，这样柔性风管所送 风的风向一般也固定不变。但爆破结束后，掌子面处炮烟和有害气体分布 不均匀，如能对掌子面处炮烟和有害气体分布状况进行监测，并根据监测 结果对柔性风管管口的朝向进行调整，使得柔性风管朝向当前掌子面上炮 烟或有害气体浓度较大的区域，这样在送风量不变的情况下，能进一步加 快掌子面附近的炮烟和有害气体的排放效率。因而，现如今缺少一种结构 简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好的隧道施工用通风状态监测 机器人，其能在所施工隧道洞内进行前后移动，在爆破完成后能直接前往 掌子面并对掌子面处炮烟和有害气体的分布状况进行监测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一 种隧道施工用通风状态监测机器人，其结构简单、设计合理且使用操作简 便、使用效果好，能在所施工隧道洞内进行前后移动，爆破完成后能直接 前往掌子面并对掌子面处炮烟和有害气体的分布状况进行监测。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种隧道施工用通风 状态监测机器人，其特征在于：包括水平底盘、安装在水平底盘底部的行 走机构、对所述行走机构进行驱动的行走驱动机构、位于水平底盘正上方 的水平台板、分别安装在水平底盘左右两侧上方的左调节立柱和右调节立 柱以及分别驱动左调节立柱和右调节立柱在水平面上旋转的左旋转驱动 机构和右旋转驱动机构，所述左调节立柱和右调节立柱均呈竖直向布设， 所述水平台板通过左调节立柱和右调节立柱支撑于水平底盘的正上方；所 述左旋转驱动机构与左调节立柱传动连接，且右旋转驱动机构与右调节立 柱传动连接，所述行走驱动机构通过传动机构与所述行走机构传动连接； 所述水平底盘的上部左右两侧分别设置有供左调节立柱和右调节立柱安 装的左调节座和右调节座，所述左调节立柱与左调节座之间以及右调节立 柱与右调节座之间均以螺纹方式进行连接，所述左调节座和右调节座均为 中部开有内螺纹孔的安装座，所述左调节立柱和右调节立柱的底部均为设 置有外螺纹的螺纹段；所述左调节座和右调节座的上部均通过轴承安装在 水平台板上；所述左调节立柱的侧壁上安装有左侧检测臂，所述左侧检测 臂为由左伸缩液压缸进行驱动的液压伸缩杆，所述左侧检测臂的后端固定 安装在左调节立柱上且其前端以铰接方式与左伸缩液压缸的活塞杆顶端 连接，所述左伸缩液压缸的缸体底部以铰接方式安装在左调节立柱上，所 述左伸缩液压缸、左侧检测臂和左调节立柱均布设在同一竖直面上，所述 左侧检测臂与左调节立柱呈垂直布设；所述右调节立柱的侧壁上安装有右 侧检测臂，所述右侧检测臂为由右伸缩液压缸进行驱动的液压伸缩杆，所 述右侧检测臂的后端固定安装在右调节立柱上且其前端以铰接方式与右 伸缩液压缸的活塞杆顶端连接，所述右伸缩液压缸的缸体底部以铰接方式 安装在右调节立柱上，所述右伸缩液压缸、右侧检测臂和右调节立柱均布 设在同一竖直面上，所述右侧检测臂与右调节立柱呈垂直布设；所述水平 底盘内设置有电子线路板，所述电子线路板上设置有控制器以及与控制器 相接的无线通信模块；所述左侧检测臂上安装有对其长度进行实时检测的 第一长度检测单元，所述右侧检测臂上安装有对其长度进行实时检测的第 二长度检测单元，所述左调节立柱上安装有对其旋转角度进行实时检测的 第一旋转角度检测单元，且右调节立柱上安装有对其旋转角度进行实时检 测的第二旋转角度检测单元；所述左侧检测臂和右侧检测臂的前端均安装 有空气状况检测单元，所述水平底盘上安装有对其行走位置进行实时检测 的行走位置检测单元；所述行走位置检测单元、第一长度检测单元、第二 长度检测单元、第一旋转角度检测单元、第二旋转角度检测单元和两个所 述空气状况检测单元均与控制器相接；所述行走驱动机构、左旋转驱动机 构和右旋转驱动机构均由控制器进行控制且三者均与控制器相接。