本發(fā)明涉及在地下或空洞掘進(jìn)并鋪設(shè)線纜機(jī)器人的，具體是一種地下掘進(jìn)鋪線機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進(jìn)程的加速，建筑和基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目對(duì)地下空間的依賴程度日益增加。傳統(tǒng)的地下施工方法，如手工挖掘和鋪設(shè)線纜，存在工期長(zhǎng)、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大及存在安全隱患等問(wèn)題。特別是在城市密集區(qū)域，這些傳統(tǒng)方法不僅影響居民生活，還易造成環(huán)境污染。因此，研發(fā)一種高效、智能、自動(dòng)化的掘進(jìn)鋪線機(jī)器人，以解決地下挖掘與線纜鋪設(shè)的難題，成為當(dāng)務(wù)之急。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有地下線纜鋪設(shè)技術(shù)存在的缺陷及不同場(chǎng)地的限制，本發(fā)明提供了一種地下掘進(jìn)鋪線機(jī)器人，旨在提高掘進(jìn)、鋪線作業(yè)的自動(dòng)化水平，增強(qiáng)障礙物檢測(cè)和應(yīng)對(duì)能力，同時(shí)提升掘進(jìn)效率和穩(wěn)定性。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：一種地下掘進(jìn)鋪線機(jī)器人，包括旋轉(zhuǎn)破土裝置，所述旋轉(zhuǎn)破土裝置由破土刀具支撐做框架，所述破土刀具支撐上均勻分布有可繞軸自由旋轉(zhuǎn)的14個(gè)旋轉(zhuǎn)破土刀具，所述破土刀具支撐側(cè)面上有兩個(gè)對(duì)稱分布的出土導(dǎo)流板，所述出土導(dǎo)流板上有對(duì)稱安裝兩個(gè)導(dǎo)流柱，所述破土刀具支撐內(nèi)部裝有雙向支撐裝置，所述雙向支撐裝置由氣缸連接并驅(qū)動(dòng)，所述破土刀具支撐底部安裝有滑環(huán)，所述滑環(huán)一側(cè)與三個(gè)均勻分布的電缸相連，所述電缸固定于后管壁內(nèi)表面，所述后管壁通過(guò)后管壁內(nèi)支撐與軀干相連，所述軀干內(nèi)部安裝有輸送裝置，所述軀干外安裝有繞線盤(pán)，所述后管壁安裝有固定輪、導(dǎo)向輪，所述后管壁上開(kāi)有線槽，所述軀干上對(duì)稱分布有用于固定的三塊墊塊，所述軀干上安裝有支撐底座，所述支撐底座由位于前端的第一墊塊和位于后端的第二墊塊與軀干連接，所述支撐底座上裝有三向支撐裝置，由電缸驅(qū)動(dòng)，所述支撐底座上連接有支桿，所述支桿的另一端固定在三向支撐板上，所述三向支撐板上固定有連桿臂，所述連桿臂的另一端固定在滑塊上，所述滑塊安裝于支撐底座，所述第二墊塊上固定有電缸，所述電缸的活塞桿與滑塊相連。

3、進(jìn)一步的，切削刀具設(shè)計(jì)為模塊化結(jié)構(gòu)，便于更換和維護(hù)。

4、進(jìn)一步的，三向支撐板由三分之一圓弧板構(gòu)成，達(dá)到在收回時(shí)不留縫隙的目的，從而防止泥土坍塌進(jìn)入機(jī)器人關(guān)鍵部位，從而影響性能。

5、進(jìn)一步的，導(dǎo)向輪輪軸兩側(cè)安裝有彈簧自適應(yīng)裝置，當(dāng)機(jī)器人在堅(jiān)硬的地質(zhì)環(huán)境中掘進(jìn)時(shí)，保護(hù)導(dǎo)向輪不會(huì)損壞。

6、進(jìn)一步的，支撐裝置的支撐板上加工有滾花花紋，增加支撐板與管洞之間的摩擦力，避免機(jī)器人在地下掘進(jìn)過(guò)程中發(fā)生打滑現(xiàn)象。

7、進(jìn)一步的，連桿臂上設(shè)置有彈簧自適應(yīng)裝置，當(dāng)三項(xiàng)支撐打開(kāi)時(shí)，能夠根據(jù)土質(zhì)的硬度來(lái)調(diào)節(jié)三向支撐板開(kāi)合幅度的大小。

8、本發(fā)明的有益效果是：地下掘進(jìn)鋪線機(jī)器人，通過(guò)盾構(gòu)機(jī)式的掘進(jìn)原理，顯著提高了掘進(jìn)作業(yè)的自動(dòng)化水平和施工效率，通過(guò)支撐裝置空間布局的巧妙應(yīng)用，在為機(jī)器人提供支撐的同時(shí)還能有效避免掘進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的坍塌對(duì)機(jī)器人造成影響，增強(qiáng)了掘進(jìn)過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性，降低了人工成本和風(fēng)險(xiǎn)。該機(jī)器人具有自主鋪設(shè)線纜功能，在掘進(jìn)的同時(shí)完成線纜的地下鋪設(shè)并掩埋。

技術(shù)特征：

1.一種地下掘進(jìn)鋪線機(jī)器人，其特征在于：由軀干（1）、旋轉(zhuǎn)破土裝置（24）、三向支撐裝置（26）、雙向支撐裝置（25）、輸送裝置（8）和線纜鋪設(shè)裝置（27）組成，所述旋轉(zhuǎn)破土裝置（24）固定在機(jī)器人最前端，所述雙向支撐裝置（25）固定在旋轉(zhuǎn)破土裝置（24）內(nèi)部，所述三向支撐裝置（26）固定在機(jī)器人的軀干（1）上，所述輸送裝置（8）固定于軀干（1）內(nèi)側(cè)，所述線纜鋪設(shè)裝置（27）位于軀干（1）和后管壁（3）之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下掘進(jìn)鋪線機(jī)器人，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)破土裝置（24）包括破土刀具支撐（2）、滑環(huán)（6）、旋轉(zhuǎn)破土刀具（11）、出土導(dǎo)流板（10）和導(dǎo)流柱（12）。所述破土刀具支撐（2）底部安裝有滑環(huán)（6），滑環(huán)（6）另一側(cè)與三個(gè)均勻分布的電缸（7）相連，電缸（7）固定于后管壁（3）內(nèi)表面，所述旋轉(zhuǎn)破土刀具（11）均勻分布在破土刀具支撐（2）上，共14個(gè)，可繞軸自由旋轉(zhuǎn)，所述出土導(dǎo)流板（10）對(duì)稱分布于破土刀具支撐（2）的兩側(cè)，所述導(dǎo)流柱（12）對(duì)稱安裝于出土導(dǎo)流板（10）上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下掘進(jìn)鋪線機(jī)器人，其特征在于：所述支撐裝置包括雙向支撐裝置（25）和三向支撐裝置（26），所述雙向支撐裝置（25）位于旋轉(zhuǎn)破土裝置（24）內(nèi)部，所述三向支撐裝置（26）固定于軀干（1）上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種地下掘進(jìn)鋪線機(jī)器人，其特征在于：所述雙向支撐裝置（25）包括雙向支撐板（5）和氣缸（7），所述雙向支撐板（5）對(duì)稱安裝在破土刀具支撐（2）側(cè)面，由氣缸（7）推動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種地下掘進(jìn)鋪線機(jī)器人，其特征在于：所述三向支撐裝置（26）上有三向支撐板（4），所述三向支撐板（4）下側(cè)通過(guò)螺栓與4個(gè)支桿（20）連接，所述支桿（20）通過(guò)螺栓固定在支撐底座（17）上，所述三向支撐板（4）中部通過(guò)螺栓與2個(gè)連臂桿（22）連接，所述連臂桿（22）通過(guò)螺栓固定在滑塊（21）上，所述滑塊（21）下側(cè)固定在支撐底座（17）上，滑塊（21）與支撐底座（17）呈槽口配合，所述滑塊（21）中部與電缸（7）連接，所述電缸（7）固定在第二墊塊（19）上，所述支撐底座（17）兩端分別固定在第一墊塊（18）和第二墊塊（19）上，所述第一墊塊（18）和第二墊塊（19）固定在軀干（1）上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下掘進(jìn)鋪線機(jī)器人，其特征在于：所述線纜鋪設(shè)裝置（27）包括繞線盤(pán)（13）、固定輪（14）、導(dǎo)向輪（15）和線槽（23）。所述繞線盤(pán)（13）固定在軀干（1）上，所述固定輪（14）和導(dǎo)向輪（15）固定在后管壁（3）內(nèi)側(cè)，所述后管壁（3）通過(guò)后管壁內(nèi)支撐（9）固定在軀干（1）上。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種地下掘進(jìn)鋪線機(jī)器人，由旋轉(zhuǎn)破土裝置、雙向支撐裝置、三向支撐裝置、輸送裝置和線纜鋪設(shè)裝置組成。所述旋轉(zhuǎn)破土裝置固定在機(jī)器人最前端，通過(guò)固定在旋轉(zhuǎn)破土裝置上的3個(gè)電缸驅(qū)動(dòng)向前；所述支撐裝置分為雙向支撐和三向支撐，所述雙向支撐固定在旋轉(zhuǎn)破土裝置內(nèi)部，由氣缸驅(qū)動(dòng)，所述三向支撐固定在機(jī)器人的軀干上，由電缸驅(qū)動(dòng)，支撐裝置用于機(jī)器人的固定與移動(dòng)；所述輸送裝置固定于軀干內(nèi)側(cè)，用于運(yùn)輸前方破土?xí)r產(chǎn)生的巖石碎塊，同時(shí)完成對(duì)線纜的掩埋；所述線纜鋪設(shè)裝置位于軀干和后管壁之間。該機(jī)器人不僅能夠深入地下或空洞持續(xù)掘進(jìn)，還能高效完成線纜鋪設(shè)工作，具有精度高、適應(yīng)性強(qiáng)、安全性好的特點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：楊帆,李佳琦,陳杰,鄧春,鐘金澔,羅昊然
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西南科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23