矿用轨道式巡检机器人驱动系统设计

作者：张维振

来源：矿山机械, 2023, 51(05): 52-56.

DOI：10.16816/j.cnki.ksjx.2023.05.010

• 挂轨式巡检机器人
• 驱动结构
• 爬坡
• 煤泥越障

煤矿井下机器人巡检空间狭小、环境恶劣，与轮式、履带式和悬线式相比，轨道式巡检机器人更能适应长距离、固定线路巡检，但在轨道煤泥阻塞或大角度爬坡时易发生驱动轮卡死或打滑现象。因此，笔者设计了一种基于L形轨道的两轮驱动、四轮支撑的挂轨式驱动结构，依靠驱动轮与轨道之间的摩擦向前运动，支撑轮承载整机质量并实现转弯。通过对重要零件进行有限元分析，结果显示：纵向支撑板受到的最大应力为13.27 MPa，远小于屈服应力206.8 MPa；驱动轮轴受到的最大应力为25.23 MPa，远小于屈服应力234.4 MPa。根据静力分析可得，驱动导向系统机构能够满足矿用智能轨道式巡检机器人的实际使用需求，保证了巡检机器人的行走可靠性。通过对巡检机器人爬坡和煤泥通过性试验，结果表明，机器人在35°以下坡度均可实现最高速度的平稳爬升；在煤泥障碍通过性测试中，机器人可以在煤泥轨道上以0.45 m/s的速度可靠行走。

• 单位
  煤炭科学技术研究院有限公司