[发明专利]一种具有锚、支、护功能的迈步式机器人

说明书

本发明公开一种具有锚、支、护功能的迈步式机器人，包括行走系统、铺网系统和锚固系统三个部分。所述行走系统安装在所述铺网系统的下方，为整机设备提供支撑，方便整机在巷道内移动；所述铺网系统安装在所述行走系统的前、后机架外侧上，为整机设备提供支护、存网和铺网功能；所述锚固系统通过销连接和螺栓连接的方式分别安装在所述行走系统的前、后机架上,为整机设备提供锚固功能。进一步的本发明体积小、结构紧凑，具有存网铺网与多锚杆协同作业的功能，且该装备支撑系统采用多级复合式结构，确保整机行进和作业过程平稳；采用液压回转机构作为整机转弯的驱动部件，使装备转弯更加灵活，机动性能更好。

技术领域

本发明涉及综掘工作面机电装备领域，具体涉及一种具有锚、支、护功能的迈步式机器人，属于锚、支、护智能化装备范围。

背景技术

随着智能化、信息化技术的不断发展，煤矿开采掀起了新一轮创新的浪潮，“无人/少人、智能高效、绿色安全”成为当前煤矿开采最迫切的需求。目前，综掘工作面机电装备领域中，掘进装备发展较为迅速，产品种类多，自动化水平高，部分产品可实现远程操作和智能化作业。然而，与之配套作业的锚、支、护装备产品较少，功能单一，作业效率低，严重制约了掘进的速度。

传统的锚、支、护装备通过人工运输至指定的作业面，劳动强度大，工作效率低。近些年，锚、支、护装备朝着集成于掘进机上的方向发展，即利用掘进机灵活的机动性能，为其提供行走的动力。然而，具有掘、锚、支、护功能为一体的装备相对于煤矿巷道，体积过于庞大，使用场合受到极大的限制。且此类装备绝大多数采用轮式或履带式行进，而轮胎或履带在粉尘较大的煤矿巷道中长时间工作，磨损较为严重，使用寿命短，维修困难；庞大的行进动力组件，进一步增加了整套装备的重量。为解决此类问题，以专利“CN201910275708.0”、“CN201810959282.6”、“CN201910778878.0”为典型代表的一系列方案，摒弃了传统的履带行走的方式，其通过掘进支撑组件与锚固支撑组件的交替作用实现迈步式移动。该种装备虽然可以实现一次性全断面掘进，在一定程度上提高了巷道的掘进速度和掘进效率，但存在行进、转弯机动性差，锚固作业自动化水平低等缺陷，具体如下：

1)底板支撑性能差，难以保证装备安全、平稳、高效的行进和作业。

上述专利中所提到装备的支撑系统，主要可分成两类：由多组液压支腿组成的支撑系统；由厚重的连间板组成的支撑平面。前者由于与巷道地面的接触面积小，对地比压大，易造成液压支腿的下陷，支撑系统总体的安全性较差。后者采用大平面连接板作为支撑平面，虽然解决了装备下陷的问题，但由于支撑平面笨重，行进时支撑平面提升高度有限，当巷道地面凹凸不平时，装备行进阻力较大，行进速度受到严重制约。

2)装备机动性能差，转弯不灵活。

上述已公开掘锚支装备的方案，行进过程通过掘进支撑组件与锚固支撑组件交替配合实现迈步前进，但由于设备体积庞大，重量较重，迈步过程比较困难。转弯时，利用左右侧行进液压缸伸缩量的不同，推动装备的偏转。显然，该种转弯方式，限制了整套装备行进的灵活性，难以在转弯半径小的巷道中使用。

3)锚固和铺网过程需要手动操作，自动化程度不高。

上述已公开掘锚支装备的方案中，锚网铺设和锚杆安装，仍需工人手动操作。工人铺设锚网和搬运锚杆速度较慢，锚支护装备需停机等待，一定程度上影响锚固和掘进的速度。同时，相对矿井其他作业面而言，掘进工作面粉尘较大，环境恶劣，无人、少人作业的需求更为迫切。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有锚、支、护功能的迈步式机器人，该机器人自动化程度高、适应性强、体积小、运动灵活、便于操作，为上述背景技术提供了解决方案。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：