本發(fā)明涉及一種鋪設(shè)刮板輸送機(jī)溜槽的裝備及其應(yīng)用，屬于礦井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

刮板輸送機(jī)是煤礦井下綜采設(shè)備的重要組成部分，其安裝質(zhì)量對(duì)刮板輸送機(jī)的性能有很大的影響。傳統(tǒng)的刮板輸送機(jī)溜槽安裝技術(shù)采用人工起吊的方式將溜槽安裝在相應(yīng)的位置，容易出現(xiàn)溜槽鋪設(shè)不直、溜槽間距不符合要求等問(wèn)題，增加后期調(diào)整的工作量，影響施工周期，另外傳統(tǒng)方式需要大量的勞動(dòng)力和起吊設(shè)備，施工勞動(dòng)強(qiáng)度大，且存在施工安全隱患，威脅施工人員身體健康，效率低下。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN103231336A公開了一種刮板運(yùn)輸機(jī)溜槽安裝平臺(tái)及刮板運(yùn)輸機(jī)溜槽安裝系統(tǒng)，其中刮板運(yùn)輸機(jī)溜槽安裝平臺(tái)包括：平臺(tái)支架，包括上面板和下面板，所述上面板和下面板之間通過(guò)支撐筋連接，所述上面板用于承載溜槽，所述上面板的第一端與下面板所在平面之間具有一第一設(shè)定距離，所述上面板的第二端與下面板所在平面之間具有一第二設(shè)定距離，所述第一設(shè)定距離大于第二設(shè)定距離；擋板，設(shè)置于所述上面板的兩側(cè)且沿所述上面板的長(zhǎng)度方向延伸，用于對(duì)溜槽起導(dǎo)向作用。雖然該專利具有一定優(yōu)勢(shì)，但整個(gè)溜槽安裝平臺(tái)體型較大，使用前移動(dòng)放置及拆卸安裝較為麻煩，且存在鋪設(shè)不直，直線度不高的問(wèn)題。

隨著刮板輸送機(jī)向長(zhǎng)運(yùn)距和大功率的方向發(fā)展，溜槽的體積和重量也逐步增大，同時(shí)也增加了刮板輸送機(jī)溜槽的鋪設(shè)難度。因此，亟需尋求設(shè)計(jì)一種鋪設(shè)效率高、鋪設(shè)溜槽直線度高、方便溜槽移動(dòng)鋪設(shè)的裝備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種鋪設(shè)刮板輸送機(jī)溜槽的裝備。

本發(fā)明還提供上述鋪設(shè)刮板輸送機(jī)溜槽的裝備的使用方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種鋪設(shè)刮板輸送機(jī)溜槽的裝備，包括溜槽安裝定位基準(zhǔn)器、機(jī)械手臂和操控平臺(tái)；

所述溜槽安裝定位基準(zhǔn)器包括反射板及設(shè)置在反射板兩側(cè)的激光發(fā)射器；

所述機(jī)械手臂包括機(jī)械臂和設(shè)置在機(jī)械臂一端的機(jī)械手，所述機(jī)械手包括支架和機(jī)械手指，在支架的一側(cè)設(shè)置兩個(gè)可滑動(dòng)的機(jī)械手指，機(jī)械手指的一端通過(guò)推拉液壓缸連接使機(jī)械手指實(shí)現(xiàn)來(lái)回滑動(dòng)，在支架的頂部設(shè)置有激光測(cè)距儀和激光信號(hào)接收模塊；

所述操控平臺(tái)包括至上而下依次設(shè)置的滑動(dòng)平臺(tái)、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)和平臺(tái)底座，機(jī)械臂的另一端設(shè)置在滑動(dòng)平臺(tái)上。

優(yōu)選的，反射板兩側(cè)的激光發(fā)射器為激光發(fā)射器Ⅰ和激光發(fā)射器Ⅱ，激光發(fā)射器Ⅰ和激光發(fā)射器Ⅱ?qū)ΨQ設(shè)置在反射板兩側(cè)。

優(yōu)選的，每個(gè)機(jī)械手指包括溜槽定位塊、滑座、溜槽擋塊、液壓缸和安裝塊；溜槽定位塊通過(guò)滑座與支架上開設(shè)的滑道滑動(dòng)連接，滑座與推拉液壓缸連接，溜槽定位塊的兩端還分別連接溜槽擋塊和液壓缸，液壓缸的活塞桿連接安裝塊。此設(shè)計(jì)的好處在于，液壓缸的伸縮可調(diào)整安裝塊的位置，使機(jī)械手指可以?shī)A持不同長(zhǎng)度的溜槽。

優(yōu)選的，所述推拉液壓缸內(nèi)置有磁致伸縮傳感器。此設(shè)計(jì)的好處在于，使用含磁致伸縮傳感器的推拉液壓缸能夠準(zhǔn)確控制溜槽定位塊的移動(dòng)距離，便于精確控制。

優(yōu)選的，所述平臺(tái)底座的底部設(shè)置有第一液壓馬達(dá)，第一液壓馬達(dá)通過(guò)平臺(tái)底座上方的齒輪系與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)底部傳動(dòng)連接，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)頂部設(shè)置有導(dǎo)槽、第二液壓馬達(dá)、絲杠、滑塊，第二液壓馬達(dá)與絲杠傳動(dòng)連接，滑塊與絲杠配合并連接滑動(dòng)平臺(tái)，滑動(dòng)平臺(tái)的底部通過(guò)導(dǎo)軌與導(dǎo)槽滑動(dòng)連接。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的頂部一側(cè)設(shè)置有配重塊。

優(yōu)選的，所述機(jī)械臂包括第一機(jī)械臂和第二機(jī)械臂，第一機(jī)械臂的兩端分別與支架、第二機(jī)械臂鉸接并通過(guò)液壓馬達(dá)及減速機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，第二機(jī)械臂還與滑動(dòng)平臺(tái)的頂部鉸接并通過(guò)液壓馬達(dá)及減速機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，在液壓馬達(dá)及減速機(jī)的相對(duì)側(cè)還設(shè)置有角度傳感器。

一種鋪設(shè)刮板輸送機(jī)溜槽的裝備的使用方法，包括以下步驟：

(1)使用前，將溜槽安裝定位基準(zhǔn)器放置在預(yù)設(shè)溜槽鋪設(shè)中心線上，將操控平臺(tái)安裝在工程車輛上；

(2)啟動(dòng)操控平臺(tái)和機(jī)械臂，調(diào)整機(jī)械臂使機(jī)械手指夾住溜槽，然后由操控平臺(tái)和機(jī)械臂運(yùn)行至溜槽預(yù)鋪設(shè)位置；

(3)借助激光測(cè)距儀和激光信號(hào)接收模塊與溜槽安裝定位基準(zhǔn)器的配合作用，并通過(guò)操控平臺(tái)和機(jī)械臂調(diào)整溜槽至正確的鋪設(shè)位置，然后機(jī)械手指松開溜槽；

(4)重復(fù)步驟(2)-(3)，完成所有待安裝溜槽的鋪設(shè)。

本發(fā)明的有益效果在于：

1.本發(fā)明鋪設(shè)裝備含有溜槽安裝定位基準(zhǔn)器，通過(guò)激光校直和激光測(cè)距，應(yīng)用本發(fā)明鋪設(shè)溜槽可以避免傳統(tǒng)人工鋪設(shè)過(guò)程中溜槽鋪設(shè)不直、溜槽間距不符合要求的問(wèn)題，提高了鋪設(shè)質(zhì)量。

2.本發(fā)明溜槽鋪設(shè)裝備適用范圍廣，可根據(jù)溜槽的型號(hào)更換溜槽定位塊，本發(fā)明可用于鋪設(shè)各種型號(hào)的溜槽，作業(yè)柔性度好。

3.本發(fā)明溜槽鋪設(shè)裝備可以安裝在各種適合在煤礦井下作業(yè)的工程車輛，安裝改造較為方遍。

4.使用本發(fā)明溜槽鋪設(shè)裝備，可有效避免傳統(tǒng)溜槽鋪設(shè)過(guò)程中需要布置各種吊具和人工作業(yè)出現(xiàn)安全事故的問(wèn)題，節(jié)省了大量人力和物力，而且提高了作業(yè)效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中溜槽安裝定位基準(zhǔn)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中安裝機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中機(jī)械臂及操控平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明中第一機(jī)械臂和第二機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明中滑動(dòng)平臺(tái)及旋轉(zhuǎn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明中激光信號(hào)接收模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明校直過(guò)程的原理示意圖；

其中：1、溜槽安裝定位基準(zhǔn)器；2、機(jī)械手；3、機(jī)械臂；4、操控平臺(tái)；5、激光發(fā)射器I；6、反射板；7、激光發(fā)射器II；8、T形支架；9、安裝塊；10、液壓缸；11、溜槽定位塊；12、溜槽擋塊；13、滑座；14、推拉液壓缸；15、液壓缸安裝座；16、激光信號(hào)接收模塊；17、激光測(cè)距儀；18、銷軸；19、支架；20、滑道；21、螺栓；22、角位移傳感器；23、液壓馬達(dá)及減速器；24、第一機(jī)械臂；25、液壓馬達(dá)及減速器；26、角位移傳感器；27、第二機(jī)械臂；28、角位移傳感器；29、液壓馬達(dá)及減速器；30、安裝耳環(huán)；31、滑動(dòng)平臺(tái)；32、滑塊；33、絲杠；34、第二液壓馬達(dá)；35、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)；36、配重塊；37、操縱桿；38、控制箱；39、平臺(tái)底座；40、銷軸安裝耳環(huán)；41、螺釘；42、機(jī)械臂本體；43、機(jī)械臂銷軸；44、小齒輪；45、大齒輪；46、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)安裝座；47、第一液壓馬達(dá)；48、法蘭盤。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但不限于此。

實(shí)施例1：

如圖1至圖8所示，本實(shí)施例提供一種鋪設(shè)刮板輸送機(jī)溜槽的裝備，其主要包括溜槽安裝定位基準(zhǔn)器1、機(jī)械手臂和操控平臺(tái)4四個(gè)部分；

其中，溜槽安裝定位基準(zhǔn)器1包括反射板6及設(shè)置在反射板兩側(cè)的激光發(fā)射器，反射板和激光發(fā)射器均固定在一T形支架8上，在反射板6的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)相同的激光發(fā)射器，分別為激光發(fā)射器Ⅰ5和激光發(fā)射器Ⅱ7；反射板6用于反射激光測(cè)距儀17發(fā)出的激光信號(hào)，溜槽安裝定位基準(zhǔn)器1放置在預(yù)設(shè)溜槽鋪設(shè)中心線上，作為溜槽鋪設(shè)的定位基準(zhǔn)。

機(jī)械手臂包括機(jī)械臂3和設(shè)置在機(jī)械臂一端的機(jī)械手2，機(jī)械手2包括支架19和機(jī)械手指，在支架19的一側(cè)設(shè)置兩個(gè)可滑動(dòng)的機(jī)械手指，機(jī)械手指包括溜槽定位塊11、溜槽擋塊12、滑座13、液壓缸10和安裝塊9，溜槽定位塊11通過(guò)滑座13與支架19上開設(shè)的滑道20滑動(dòng)連接，溜槽定位塊11的兩端還分別連接溜槽擋塊12和液壓缸10，液壓缸10的活塞桿連接安裝塊9。兩個(gè)滑座13之間通過(guò)兩個(gè)推拉液壓缸14連接，本實(shí)施例中兩個(gè)推拉液壓缸14的活塞桿分別與滑座13通過(guò)螺栓21連接，兩個(gè)推拉液壓缸20的缸體螺紋連接在液壓缸安裝座15上，液壓缸安裝座15固定在支架19上。在支架19的頂部中心位置處設(shè)置有激光測(cè)距儀17和激光信號(hào)接收模塊16，激光測(cè)距儀17發(fā)出激光信號(hào)遇到反射板6返回，由激光測(cè)距儀17接收，測(cè)量出機(jī)械手距溜槽安裝定位基準(zhǔn)器的距離，從而得出待安裝溜槽距溜槽安裝定位基準(zhǔn)器的距離，如圖8所示，激光信號(hào)接收模塊16由若干半導(dǎo)體光敏元件組成激光信號(hào)接收陣列，接收溜槽安裝定位基準(zhǔn)器1上激光發(fā)射器I5和激光發(fā)射器II7發(fā)出的激光信號(hào)，記兩個(gè)接收到激光信號(hào)的半導(dǎo)體光敏元件的坐標(biāo)分別為(x₁，y₁)和(x₂,y₂)，兩個(gè)基準(zhǔn)半導(dǎo)體光敏元件的坐標(biāo)為(X₁,Y₁)和(X₂,Y₂)，通過(guò)比較兩個(gè)接收到激光信號(hào)的半導(dǎo)體光敏元件的坐標(biāo)和兩個(gè)基準(zhǔn)半導(dǎo)體光敏元件的坐標(biāo)即可判斷激光信號(hào)接收模塊16所在的平面是否與溜槽安裝定位基準(zhǔn)器1的平面平行，并且可以判斷機(jī)械手的對(duì)稱中心線是否與溜槽安裝定位基準(zhǔn)器的中心線重合。

機(jī)械臂3包括第一機(jī)械臂24和第二機(jī)械臂27，第一機(jī)械臂24和第二機(jī)械臂27結(jié)構(gòu)相同，每個(gè)機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括有銷軸安裝耳環(huán)40、機(jī)械臂本體42、機(jī)械臂銷軸43，銷軸安裝耳環(huán)40通過(guò)6個(gè)螺釘41固定在機(jī)械臂本體42上，第一機(jī)械臂24與支架19一側(cè)相連，第二機(jī)械臂27與滑動(dòng)平臺(tái)31相連，兩個(gè)機(jī)械臂首尾相連，第一機(jī)械臂24的安裝耳環(huán)上有液壓馬達(dá)及減速器23和角位移傳感器22，液壓馬達(dá)及減速器23的輸出軸、角位移傳感器22的軸和支架19一側(cè)上的銷軸18通過(guò)聯(lián)軸器固定在一起，液壓馬達(dá)經(jīng)減速器減速后帶動(dòng)銷軸18旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)整個(gè)機(jī)械手2的轉(zhuǎn)動(dòng)，角位移傳感器22可以檢測(cè)出機(jī)械手2的旋轉(zhuǎn)角度；同樣，第二機(jī)械臂27的安裝耳環(huán)上固定有液壓馬達(dá)及減速器25和角位移傳感器26，液壓馬達(dá)及減速器25的輸出軸、角位移傳感器26的軸和第一機(jī)械臂24的機(jī)械臂銷軸通過(guò)聯(lián)軸器固定在一起，液壓馬達(dá)的動(dòng)力傳遞到第一機(jī)械臂24的銷軸上，帶動(dòng)第一機(jī)械臂24的旋轉(zhuǎn)，第二機(jī)械臂27的機(jī)械臂銷軸安裝在滑動(dòng)平臺(tái)31的安裝耳環(huán)30上，并與液壓馬達(dá)及減速器29的輸出軸和角位移傳感器28的軸連接在一起，由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)第二機(jī)械臂27的旋轉(zhuǎn)。

操控平臺(tái)4包括至上而下依次設(shè)置的滑動(dòng)平臺(tái)31、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)35和平臺(tái)底座39，滑動(dòng)平臺(tái)31底部帶有導(dǎo)軌，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)35上部有與滑動(dòng)平臺(tái)底部導(dǎo)軌相配合的導(dǎo)槽，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)35上部固定有第二液壓馬達(dá)34，第二液壓馬達(dá)34通過(guò)聯(lián)軸器與絲杠33連接，帶動(dòng)滑動(dòng)平臺(tái)31移動(dòng)的滑塊32通過(guò)螺栓與滑動(dòng)平臺(tái)31連接，滑塊32與絲杠33相配合，在第二液壓馬達(dá)34的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)滑動(dòng)平臺(tái)31左右滑動(dòng)；旋轉(zhuǎn)平臺(tái)35下部與大齒輪45一端連接固定，大齒輪45另一端放置在平臺(tái)底座39上的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)安裝座46上，平臺(tái)底座39上有通過(guò)法蘭盤48與之連接的第一液壓馬達(dá)47，第一液壓馬達(dá)47輸出軸上有小齒輪44，小齒輪44與大齒輪45相嚙合，通過(guò)第一液壓馬達(dá)47帶動(dòng)小齒輪44和大齒輪45旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)35的轉(zhuǎn)動(dòng)，操縱桿37和控制箱38安置在平臺(tái)底座39上，操縱桿37可以分別控制多個(gè)電磁換向閥，每個(gè)電磁換向閥控制本發(fā)明中各個(gè)液壓缸和液壓馬達(dá)，從而可以人工控制各個(gè)液壓執(zhí)行元件的動(dòng)作，控制箱38中為本發(fā)明的控制系統(tǒng)，本發(fā)明中的液壓油路和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)依照現(xiàn)有技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)。

實(shí)施例2：

一種鋪設(shè)刮板輸送機(jī)溜槽的裝備，結(jié)構(gòu)如實(shí)施例1所述，其不同之處在于：兩個(gè)推拉液壓缸14均內(nèi)置有磁致伸縮傳感器。使用含磁致伸縮傳感器的推拉液壓缸能夠準(zhǔn)確控制溜槽定位塊的移動(dòng)距離，便于精確控制。

實(shí)施例3：

一種鋪設(shè)刮板輸送機(jī)溜槽的裝備，結(jié)構(gòu)如實(shí)施例1所述，其不同之處在于：旋轉(zhuǎn)平臺(tái)35的頂部一側(cè)設(shè)置有配重塊36。在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的頂部設(shè)置配重塊，可保障整個(gè)安裝平臺(tái)在工作過(guò)程中的穩(wěn)定性。

實(shí)施例4：

一種鋪設(shè)刮板輸送機(jī)溜槽的裝備的使用方法，利用實(shí)施例2所述的裝備，具體操作步驟如下：

(1)使用前，將溜槽安裝定位基準(zhǔn)器1放置在預(yù)設(shè)溜槽鋪設(shè)中心線上，溜槽安裝定位基準(zhǔn)器1平面的法線方向即為溜槽鋪設(shè)的方向；將操控平臺(tái)4的平臺(tái)底座39由螺栓安裝在可在煤礦井下工作的工程車輛上，由工程車輛帶動(dòng)本發(fā)明溜槽專用安裝平臺(tái)前后左右移動(dòng)，鋪設(shè)溜槽前將本發(fā)明的操控平臺(tái)4移動(dòng)至溜槽鋪設(shè)的起始位置，并大致使操控平臺(tái)4處于預(yù)設(shè)溜槽鋪設(shè)的中心線上；將待安裝的溜槽放置在輸送溜槽的平板車上，并將此平板車移動(dòng)至本發(fā)明操控平臺(tái)4的一旁；

(2)然后人工操作操縱桿37控制操控平臺(tái)4的回轉(zhuǎn)、機(jī)械臂3的擺動(dòng)將機(jī)械手2伸進(jìn)待安裝溜槽的底鏈道內(nèi)，直至溜槽擋塊12擋住溜槽端面，推拉液壓缸14伸長(zhǎng)使溜槽定位塊11夾緊待安裝溜槽，把待安裝溜槽從平板車上取下，之后操控平臺(tái)4回轉(zhuǎn)開始鋪設(shè)待安裝溜槽；

(3)為保證待鋪設(shè)溜槽能準(zhǔn)確鋪設(shè)在預(yù)設(shè)線路上，需要進(jìn)行溜槽安裝的校直過(guò)程，如圖8所示，開始時(shí)激光信號(hào)接收模塊16的平面處于虛線位置處，半導(dǎo)體光敏元件陣列中的A、C兩元件接收到激光發(fā)射器Ⅰ5和激光發(fā)射器Ⅱ7發(fā)出的激光信號(hào)，接收到激光信號(hào)的光敏元件坐標(biāo)分別為(x₁，y₁)和(x₂，y₂)，此時(shí)由于幾何關(guān)系——兩平行線之間垂線段最短，所以|x₁-x₂|>|X₁-X₂|，判斷此時(shí)激光信號(hào)接收模塊16的平面并不與溜槽安裝定位基準(zhǔn)器1的平面平行，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直至半導(dǎo)體光敏元件陣列中的D、B兩元件接收到激光信號(hào)，此時(shí)接收到激光信號(hào)的光敏元件坐標(biāo)|x₁-x₂|＝|X₁-X₂|，判斷此時(shí)上述兩個(gè)平面平行，但x₁≠X₁且x₂≠X₂，說(shuō)明此時(shí)激光信號(hào)接收模塊16的平面的中心線并不與溜槽安裝定位基準(zhǔn)器1的平面的中心線重合，即溜槽并未處于預(yù)設(shè)溜槽鋪設(shè)線路上，需要滑動(dòng)平臺(tái)左右滑動(dòng)，直至x₁＝X₁且x₂＝X₂，即兩個(gè)基準(zhǔn)半導(dǎo)體光敏元件E、F接收到激光發(fā)射器Ⅰ5和激光發(fā)射器Ⅱ7發(fā)出的激光信號(hào)，此時(shí)激光信號(hào)接收模塊16的平面的中心線與溜槽安裝定位基準(zhǔn)器1的平面的中心線重合，即溜槽處于預(yù)設(shè)溜槽鋪設(shè)線路上，機(jī)械手夾著待安裝溜槽沿溜槽鋪設(shè)線路移動(dòng)，激光測(cè)距儀17發(fā)出激光信號(hào)，遇到反射板6返回并由激光測(cè)距儀17接收，測(cè)量出此時(shí)溜槽端面距溜槽安裝定位基準(zhǔn)器平面的距離，達(dá)到此節(jié)溜槽的鋪設(shè)距離時(shí)，推拉液壓缸14收縮，溜槽定位塊11松開溜槽，此節(jié)溜槽鋪設(shè)在預(yù)定位置處；

(4)重復(fù)步驟(2)-(3)，完成所有待安裝溜槽的鋪設(shè)。