煤礦救援履帶車關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時間:2020-12-13 18:00
煤礦災害發(fā)生以后,災害現(xiàn)場的環(huán)境非常復雜,有大量的有毒有害氣體和易燃易爆氣體,并且可能發(fā)生瓦斯爆炸、冒頂、片幫等二次災害危險,因此當?shù)V難發(fā)生以后如何在第一時間進行救援,成為救援人員實施救援任務(wù)的一大難題?纱婢仍藛T預先進入災害現(xiàn)場的煤礦探測履帶的研制對降低搜救人員在災難現(xiàn)場中發(fā)生二次傷害具有非常重要的現(xiàn)實意義。限于目前的技術(shù)水平,探測履帶車很難完全自主地完成所有的作業(yè)任務(wù),以遙控為主、局部自主的控制模式被目前救援履帶車普遍采用。在這種模式下,操作人員如何確保履帶車可以到達指定救援位置,將對整個救援過程起著決定性的作用。本文分別從機動性能、防爆性能、通信條件三個方面對煤礦救援履帶車的關(guān)鍵性技術(shù)進行研究。針對煤礦井下的特殊環(huán)境,設(shè)計了一種六履帶四擺臂式機構(gòu)的移動履帶車。履帶車的行走傳動機構(gòu)整體采用軸對稱的形式,四臺獨立電機分別控制左右主動輪和前后擺臂的運動。本文詳細介紹了履帶車關(guān)鍵零部件:驅(qū)動電機、同步帶輪、同步帶、軸類零件的選型和設(shè)計過程,并對所設(shè)計的驅(qū)動主軸進行了有限元分析和強度校驗。然后,介紹了履帶車的實體裝配過程和相關(guān)防腐密封處理。分析各種防爆形式及履帶車的防爆要求,選擇采用主...
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 選題背景和研究意義
1.2 課題研究來源
1.3 煤礦救援履帶車研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 煤礦救援履帶車機構(gòu)設(shè)計
2.1 救援履帶車整體機構(gòu)設(shè)計方案
2.2 主要零部件設(shè)計
2.2.1 驅(qū)動電機選型
2.2.2 同步輪與同步帶設(shè)計
2.2.3 主驅(qū)動力軸設(shè)計
2.3 履帶車三維零件裝配
2.4 履帶車實體組裝和防腐密封處理
2.4.1 履帶車實體組裝
2.4.2 履帶車防腐密封處理
2.5 本章小結(jié)
第三章 煤礦救援履帶車的隔爆殼體
3.1 防爆型式
3.2 隔爆殼體的研究
3.2.1 隔爆殼體性能的要求
3.2.2 外殼壁的壓力分析
3.3 履帶車隔爆殼體的有限元分析
3.3.1 履帶車隔爆殼體三維建模
3.3.2 履帶車隔爆殼體有限元靜力分析
3.4 履帶車隔爆殼體耐壓實驗
3.4.1 整車防爆外殼耐水壓實驗
3.4.2 電池箱防爆外殼耐水壓實驗
3.5 本章小結(jié)
第四章 履帶車中繼器彈射系統(tǒng)的設(shè)計
4.1 布放裝置方案
4.2 布放裝置設(shè)計
4.2.1 布放裝置各構(gòu)件介紹
4.2.2 中繼器彈射系統(tǒng)工作全過程
4.3 彈射器彈射過程試驗測試
4.4 本章小結(jié)
第五章 救援履帶車環(huán)境探測和自動回撤
5.1 傳感器模型和ICP算法
5.1.1 里程計的航跡推算定位
5.1.2 激光傳感器掃描匹配定位
5.1.3 ICP掃描匹配算法
5.2 履帶車傳感器組布置和控制系統(tǒng)
5.2.1 傳感器組
5.2.2 控制系統(tǒng)
5.3 環(huán)境探測和自動回撤
5.4 實驗
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間所發(fā)表論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]直流電機驅(qū)動農(nóng)用履帶機器人軌跡跟蹤自適應滑?刂芠J]. 焦俊,陳靖,喬焰,王文周,王謨仕,辜麗川,李鄭濤. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(04)
[2]中國煤礦安全現(xiàn)狀分析及應對策略討論[J]. 翁濤. 能源與節(jié)能. 2016(05)
[3]海底擺臂型履帶式移動平臺的越障性能[J]. 李力,曹拓,陳向東. 中南大學學報(自然科學版). 2015(07)
[4]障礙環(huán)境下多移動機器人動態(tài)優(yōu)化隊形變換[J]. 任立敏,王偉東,杜志江,唐德威. 機器人. 2013(05)
[5]里程計輔助陸用慣導行進間對準方法[J]. 肖烜,王清哲,付夢印,張繼偉. 中國慣性技術(shù)學報. 2012(02)
[6]輪履復合式煤礦井下環(huán)境探測機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動特性分析[J]. 徐剛,牛志剛. 煤礦機械. 2011(03)
[7]煤礦救災機器人定位技術(shù)研究[J]. 劉園園,葛世榮,朱華,高進可,王學讓. 煤礦機械. 2011(01)
[8]爆炸危險區(qū)劃分和儀表防爆設(shè)計[J]. 薛東勝. 石油化工自動化. 2010(04)
[9]礦用隔爆外殼水壓實驗裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)計與應用[J]. 張國榮,張東速,安平,袁圓. 液壓與氣動. 2010(07)
[10]四履帶雙擺臂機器人越障機理及越障能力[J]. 李允旺,葛世榮,朱華,劉建. 機器人. 2010(02)
博士論文
[1]煤礦輪式移動機器人隔爆倉體與控制模式研究[D]. 周丹.中國礦業(yè)大學(北京) 2012
碩士論文
[1]煤礦井下探測機器人機構(gòu)與特性分析[D]. 胡晗.太原理工大學 2014
[2]關(guān)節(jié)履帶式機器人設(shè)計及運動性能研究[D]. 樸春日.上海交通大學 2013
[3]噴涂機器人防爆系統(tǒng)設(shè)計與動力學分析[D]. 聶勇剛.南昌航空大學 2012
[4]室內(nèi)移動機器人自定位研究[D]. 陳煥.華南理工大學 2010
[5]井下探測機器人控制系統(tǒng)研制及其運動性能分析[D]. 王爭.哈爾濱工業(yè)大學 2007
本文編號:2914946
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 選題背景和研究意義
1.2 課題研究來源
1.3 煤礦救援履帶車研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 煤礦救援履帶車機構(gòu)設(shè)計
2.1 救援履帶車整體機構(gòu)設(shè)計方案
2.2 主要零部件設(shè)計
2.2.1 驅(qū)動電機選型
2.2.2 同步輪與同步帶設(shè)計
2.2.3 主驅(qū)動力軸設(shè)計
2.3 履帶車三維零件裝配
2.4 履帶車實體組裝和防腐密封處理
2.4.1 履帶車實體組裝
2.4.2 履帶車防腐密封處理
2.5 本章小結(jié)
第三章 煤礦救援履帶車的隔爆殼體
3.1 防爆型式
3.2 隔爆殼體的研究
3.2.1 隔爆殼體性能的要求
3.2.2 外殼壁的壓力分析
3.3 履帶車隔爆殼體的有限元分析
3.3.1 履帶車隔爆殼體三維建模
3.3.2 履帶車隔爆殼體有限元靜力分析
3.4 履帶車隔爆殼體耐壓實驗
3.4.1 整車防爆外殼耐水壓實驗
3.4.2 電池箱防爆外殼耐水壓實驗
3.5 本章小結(jié)
第四章 履帶車中繼器彈射系統(tǒng)的設(shè)計
4.1 布放裝置方案
4.2 布放裝置設(shè)計
4.2.1 布放裝置各構(gòu)件介紹
4.2.2 中繼器彈射系統(tǒng)工作全過程
4.3 彈射器彈射過程試驗測試
4.4 本章小結(jié)
第五章 救援履帶車環(huán)境探測和自動回撤
5.1 傳感器模型和ICP算法
5.1.1 里程計的航跡推算定位
5.1.2 激光傳感器掃描匹配定位
5.1.3 ICP掃描匹配算法
5.2 履帶車傳感器組布置和控制系統(tǒng)
5.2.1 傳感器組
5.2.2 控制系統(tǒng)
5.3 環(huán)境探測和自動回撤
5.4 實驗
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間所發(fā)表論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]直流電機驅(qū)動農(nóng)用履帶機器人軌跡跟蹤自適應滑?刂芠J]. 焦俊,陳靖,喬焰,王文周,王謨仕,辜麗川,李鄭濤. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(04)
[2]中國煤礦安全現(xiàn)狀分析及應對策略討論[J]. 翁濤. 能源與節(jié)能. 2016(05)
[3]海底擺臂型履帶式移動平臺的越障性能[J]. 李力,曹拓,陳向東. 中南大學學報(自然科學版). 2015(07)
[4]障礙環(huán)境下多移動機器人動態(tài)優(yōu)化隊形變換[J]. 任立敏,王偉東,杜志江,唐德威. 機器人. 2013(05)
[5]里程計輔助陸用慣導行進間對準方法[J]. 肖烜,王清哲,付夢印,張繼偉. 中國慣性技術(shù)學報. 2012(02)
[6]輪履復合式煤礦井下環(huán)境探測機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動特性分析[J]. 徐剛,牛志剛. 煤礦機械. 2011(03)
[7]煤礦救災機器人定位技術(shù)研究[J]. 劉園園,葛世榮,朱華,高進可,王學讓. 煤礦機械. 2011(01)
[8]爆炸危險區(qū)劃分和儀表防爆設(shè)計[J]. 薛東勝. 石油化工自動化. 2010(04)
[9]礦用隔爆外殼水壓實驗裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)計與應用[J]. 張國榮,張東速,安平,袁圓. 液壓與氣動. 2010(07)
[10]四履帶雙擺臂機器人越障機理及越障能力[J]. 李允旺,葛世榮,朱華,劉建. 機器人. 2010(02)
博士論文
[1]煤礦輪式移動機器人隔爆倉體與控制模式研究[D]. 周丹.中國礦業(yè)大學(北京) 2012
碩士論文
[1]煤礦井下探測機器人機構(gòu)與特性分析[D]. 胡晗.太原理工大學 2014
[2]關(guān)節(jié)履帶式機器人設(shè)計及運動性能研究[D]. 樸春日.上海交通大學 2013
[3]噴涂機器人防爆系統(tǒng)設(shè)計與動力學分析[D]. 聶勇剛.南昌航空大學 2012
[4]室內(nèi)移動機器人自定位研究[D]. 陳煥.華南理工大學 2010
[5]井下探測機器人控制系統(tǒng)研制及其運動性能分析[D]. 王爭.哈爾濱工業(yè)大學 2007
本文編號:2914946
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