隧道高空作业车及其抓取机构的制作方法

本实用新型涉及工程机械设备领域，特别是涉及一种隧道高空作业车及其抓取机构。

背景技术：

在进行高空作业时，需要利用起重机将人员及所需物料吊运至指定工位进行高空作业。然而，在隧道等高度空间受到限制的场所进行高空作业时，例如隧道内钢构件的搭接施工，起重机难以发挥作用。

在实际隧道施工时，一般采用两台装载机，其中一台装载机将钢构件吊运并定位于指定工位，另一台装载机构将人员吊运至适当位置，从而对钢构件进行焊接施工。但是，一般的装载机无法对钢构件进行抓取并固定，需要人工将钢构件装载于装载机，费时费力，施工效率低下。

技术实现要素：

基于此，有必要针对需要人工将钢构件装载于装载机，费时费力，施工效率低下的问题，提供一种改善上述缺陷的隧道高空作业车及其抓取机构。

一种抓取机构，用于隧道高空作业车的臂架，所述抓取机构包括：

安装臂，所述安装臂的一端用于与所述隧道高空作业车的臂架连接；

两个抓取件，每一个所述抓取件的相对两端分别具有铰接部及夹持部，两个所述铰接部同轴铰接连接于所述安装臂的相对的另一端，两个所述夹持部相对设置，以形成用于夹持工件的固定位；及

驱动组件，设置于所述安装臂与每一所述抓取件之间，用于驱动两个所述抓取件绕所述铰接部的铰接轴线相互反向转动；两个所述抓取件绕所述铰接部的铰接轴线相互反向转动的过程中，两个所述夹持部彼此靠近或远离。

上述抓取机构，实际抓取作业时，驱动组件驱动两个抓取件绕铰接部的铰接轴线反向转动，使得两个夹持部彼此远离，即此时两个夹持部张开。臂架带动抓取机构移动，使得工件位于两个夹持部之间的固定位。然后驱动组件驱动两个抓取件绕铰接部的铰接轴线相互反向转动，使得两个夹持部彼此靠近，即此时两个夹持部合拢，从而将工件夹紧固定。如此，实现了对工件的自动抓取，避免了使用人工装载，有利于提高高空作业施工的效率。

在一个实施例中，所述驱动组件包括与两个所述抓取件一一对应的两个液压缸；

每一所述液压缸的相对两端均铰接连接于对应的所述抓取件和所述安装臂，以驱动两个所述抓取件绕所述铰接部的铰接轴线相互反向转动。

在一个实施例中，两个所述抓取件相对所述安装臂的轴线对称设置；两个所述液压缸相对所述安装臂的轴线对称设置。

在一个实施例中，两个所述液压缸同轴铰接连接于所述安装臂。

在一个实施例中，所述抓取件还包括相对两端分别固定连接所述铰接部及所述夹持部的本体；

所述铰接部及所述夹持部均向所述本体的同一侧延伸。

在一个实施例中，所述液压缸的一端铰接连接于所述本体靠近所述铰接部的一端，相对的另一端铰接连接于所述安装臂的中部。

在一个实施例中，所述抓取机构还包括两个抓取掌，两个所述抓取掌分别铰接连接于两个所述夹持部彼此朝向的一端；

两个所述抓取掌彼此朝向的一侧均具有夹持面。

在一个实施例中，所述液压缸相对两端的铰接轴线与所述铰接部的铰接轴线相平行。

在一个实施例中，所述抓取机构还包括回转驱动装置，所述回转驱动装置装配于所述安装臂远离所述抓取件的一端，用于与所述隧道高空作业车的臂架连接，以驱动所述安装臂相对所述隧道高空作业车的臂架绕所述安装臂的轴线旋转。

隧道高空作业车，包括如上任一实施例中所述的抓取机构。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式中的隧道高空作业车的结构示意图；

图2为图1所示的隧道高空作业车的抓取机构的结构示意图；

图3为图2所示的抓取机构的抓取件的结构示意图；

图4为图1所示的隧道高空作业车的抓取机构与飞臂的连接结构；

图5为本实用新型另一实施方式中的隧道高空作业车的结构示意图；

图6为图1所示的隧道高空作业车拆除飞臂后的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1示出了本实用新型一实施例中的隧道高空作业车的结构示意图。图2示出了图1所示的隧道高空作业车的抓取机构的结构示意图。图3示出了图2所示的抓取机构的抓取件的结构示意图。图4示出了图1所示的隧道高空作业车的抓取机构与飞臂的连接结构。图5示出了本实用新型另一实施例中的隧道高空作业车的结构示意图。图6示出了图1所示的隧道高空作业车拆除飞臂后的结构示意图。为便于描述，附图仅示出了与本实用新型相关的结构。

如图1、图2及图3所示，本实用新型一实施例中的抓取机构60，用于隧道高空作业车的臂架，通过控制隧道高空作业车的臂架动作，从而移动抓取机构60以便于抓取机构60对工件进行抓取。

抓取机构60包括安装臂61、抓取件62及驱动组件63。安装臂61的一端用于与隧道高空作业车的臂架连接。抓取件62包括两个，每一个抓取件62的相对两端分别具有铰接部622(见图3)及夹持部624(见图3)。两个铰接部622同轴铰接连接于安装臂61的相对的另一端，两个夹持部624相对设置，以形成用于夹持工件的固定位。

驱动组件63设置于安装臂61与每一抓取件62之间，用于驱动两个抓取件62绕铰接部622的铰接轴线相互反向转动。两个抓取件62绕铰接部622的铰接轴线相互反向转动的过程中，两个夹持部624彼此靠近或远离。当两个夹持部624彼此靠近时可夹紧位于二者之间的固定位的工件。当两个夹持部624彼此远离时可松开位于二者之间的固定位的工件。

上述抓取机构60，实际抓取作业时，驱动组件63驱动两个抓取件62绕铰接部622的铰接轴线相互反向转动，使得两个夹持部624彼此远离，即此时两个夹持部624张开。臂架带动抓取机构60移动，使得工件位于两个夹持部624之间的固定位。然后驱动组件63驱动两个抓取件62绕铰接部622的铰接轴线相互反向转动，使得两个夹持部624彼此靠近，即此时两个夹持部624合拢，从而将工件夹紧固定。如此，实现了对工件的自动抓取，避免了使用人工装载，有利于提高高空作业施工的效率。

本实用新型的实施例中，驱动组件63包括与两个抓取件62一一对应的两个抓取液压缸632。每一抓取液压缸632的相对两端均铰接连接于对应的抓取件62和安装臂61，以驱动两个抓取件62绕铰接部622的铰接轴线相互反向转动。如此，通过抓取液压缸632的伸缩，实现了两个抓取件62绕铰接部622的铰接轴线相互反向转动。

具体到实施例中，两个抓取件62相对安装臂61的轴线对称设置。两个抓取液压缸632相对安装臂61的轴线对称设置。如此，使得对工件的夹持更加稳定、可靠。

具体到实施例中，两个抓取液压缸632的一端同轴铰接连接于安装臂61。如此，使得抓取液压缸632的动作稳定性好，且简化了抓取液压缸632的安装结构。

具体到实施例中，每一抓取液压缸632相对两端的铰接轴线与铰接部622的铰接轴线相平行。如此，使得抓取液压缸632与抓取件62的联动更加顺畅，对工件的抓取动作更加灵活。

具体到实施例中，抓取件62还包括相对两端分别固定连接铰接部622及夹持部624的本体626(见图3)。铰接部622及夹持部624均向本体626的同一侧延伸。如此，铰接部622与夹持部624连接于本体626的相对两端，形成c字形结构，有利于增强抓取件62的结构强度，提升抓取机构60的稳定性。可选地，铰接部622、夹持部624及本体626一体成型。如此，进一步增强抓取件62的结构强度。

具体到实施例中，每一抓取液压缸632的一端铰接连接于本体626靠近铰接部622的一端，相对的另一端铰接连接于安装臂61的中部。如此，使得抓取机构60抓取工件时更加省力。需要说明的是，该处的安装臂61的中部应该理解为安装臂61纵长两端之间的一定范围，并不能理解为位于安装臂61的纵长方向上的中间位置。

具体到实施例中，抓取机构60还包括两个抓取掌65。该两个抓取掌65分别铰接连接于两个夹持部624彼此朝向的一端。两个抓取掌65彼此朝向的一侧均具有夹持面652。如此，通过两个抓取掌65的夹持面652对工件进行夹持，增大了受力面积，增强了对工件夹持的稳定性。进一步地，夹持面652具有防滑纹，防止夹持工件时工件相对抓取掌65相对滑动。可以理解的是，抓取掌65只有在外力作用下才会绕其铰接轴线转动，以防止在重力的作用下位于下部的抓取装65转动而使两个夹持面652不相互对应，影响对工件的夹持。

本实用新型的实施例中，抓取机构60还包括回转驱动装置64。该回转驱动装置64装配于安装臂61远离抓取件62的一端，用于与隧道高空作业车的臂架连接，以驱动安装臂61相对隧道高空作业车的臂架绕安装臂61的轴线旋转。如此，通过回转驱动装置64将安装臂61可绕自身轴线旋转地安装于隧道高空作业车的臂架，从而可根据待夹持工件的方位转动安装臂61，便于对工件进行夹持，从而实现抓取。

可选地，回转驱动装置64可以是齿轮式回转驱动装置或蜗轮蜗杆式回转驱动装置等，在此不作限定。

基于上述隧道高空作业车，本实用新型的一实施例中还提供一种隧道高空作业车，该隧道高空作业车包括如上任一实施例中所述的抓取机构60。

请一并参见图1及图4所示，本实用新型的实施例中，该隧道高空作业车还包括行走底盘10、立柱20及臂架。臂架包括伸缩臂40、飞臂50及摆动架66。立柱20绕其轴线可转动地连接于行走底盘10上。伸缩臂40的一端绕与该立柱20的轴线相垂直的第一轴线a可转动地连接于立柱20，以使伸缩臂40可绕第一轴线a摆动。飞臂50的一端绕与第一轴线a相平行的第二轴线b可转动地连接于伸缩臂40的相对的另一端，以使该飞臂50可绕第二轴线b摆动。摆动架66绕与第二轴线b相垂直的第三轴线c可转动地连接于飞臂50，以使摆动架66可绕第三轴线c摆动。安装臂61安装于摆动架66。

如此，可先通过控制距离抓取机构60较远的立柱20及伸缩臂40动作(即立柱20绕其轴线转动、伸缩臂40绕第一轴线a转动及伸缩臂40自身的伸缩)而对抓取机构60的位置进行较大幅度的初步调节，使得抓取机构60移动至指定工位附近，然后再控制距离抓取机构60较近的飞臂50绕第二轴线b摆动以及控制摆动架66绕第三轴线c摆动，而对抓取机构60的位置进行较小幅度的精确调节，使得抓取机构60移动至指定工位。因此，该抓取机构60的位置调节灵活性高，有利于提高在空间受限的隧道内高空作业的施工效率。

具体到实施例中，隧道高空作业车还包括第一旋转驱动装置67，摆动架66通过该第一旋转驱动装置67连接于飞臂50，以由该第一旋转驱动装置67驱动摆动架66相对飞臂50绕第三轴线c转动。可选地，该第一旋转驱动装置67可为摆动油缸、液压马达等输出转矩的驱动装置，在此不作限定。至于上述输出转矩的驱动装置本身以及其安装结构是较为熟知的技术，在此不再赘述。

具体到实施例中，伸缩臂40相对立柱20绕第一轴线a的摆动以及飞臂50相对伸缩臂40绕第二轴线b的摆动均可由液压缸驱动。即在伸缩臂40与立柱20之间设置液压缸，液压缸的相对两端分别铰接连接于伸缩臂40和立柱20。在飞臂50与伸缩臂40之间设置液压缸，该液压缸的相对两端分别铰接连接于飞臂50与伸缩臂40之间。

请参见图5所示，本实用新型的另一实施例中，伸缩臂40不与立柱20直接连接，而是通过连接臂30与立柱20间接连接。具体地，连接臂30的一端绕第一轴线a可转动地连接于立柱20，相对的另一端绕与第一轴线a向平行的第四轴线d可转动地连接于伸缩臂40远离飞臂50的一端。如此，伸缩臂40通过连接臂30连接于立柱20，连接臂30的设置，进一步提升了抓取机构60位置调节的灵活性。

在本实施例中，连接臂30相对立柱20绕第一轴线a的转动以及伸缩臂40相对连接臂30绕第四轴线d的转动均可由液压缸驱动。

需要指出的是，连接臂30并不是必须的，在图1所示的实施例中，隧道高空作业车不包括连接臂30，伸缩臂40的一端直接与立柱20连接，且可相对立柱20绕第一轴线a转动。可选地，伸缩臂40的一端铰接连接于立柱20，且铰接轴的轴线即为第一轴线a。

请参见图6所示，本实用新型的实施例中，隧道高空作业车还包括安装架72及用于搭载施工人员的作业平台70。安装架72绕与立柱20的轴线相垂直的第五轴线e可转动地连接于伸缩臂40连接有飞臂50的一端。作业平台70绕与第五轴线e相垂直的第六轴线可转动地连接于安装架72。如此，作业平台70通过安装架72连接于伸缩臂40，可通过控制安装架72绕第五轴线e摆动(即在图6所示的上下方向上摆动)以及作业平台70绕第六轴线摆动(即在图6所示的水平面内摆动)来调节作业平台70的位置，以便于施工人员进行高空作业施工。可选地，安装架72可铰接连接于伸缩臂40连接有飞臂50的一端，且铰接轴的轴线即为第五轴线e。

具体到实施例中，安装架72相对伸缩臂40绕第五轴线e的摆动可由液压缸驱动，即液压缸的相对两端分别铰接连接于安装架72及伸缩臂40，利用液压缸的伸缩带动安装架72相对伸缩臂40绕第五轴线e摆动。

具体到实施例中，作业平台70可通过第二旋转驱动装置74连接于安装架72，以使作业平台70可相对安装架72绕第六轴线(图未示)摆动。该第二旋转驱动装置74可为摆动油缸、液压马达等输出转矩的驱动装置。至于上述输出转矩的驱动装置本身以及安装结构是较为熟知的技术，在此不再赘述。在图5所示的实施例中，第六轴线与竖直方向相平行。

本实用新型的实施例中，行走底盘10可为履带式底盘、导轨式底盘、轮式底盘等，只要能够实现可移动即可，在此不作限定。优选地，行走底盘10可为履带式底盘，从而使得隧道高空作业车行驶灵活、平稳且承载能力强。

请参见图1及图4所示，本实用新型的实施例中，隧道高空作业车还包括回转平台24，该回转平台24绕竖直轴线可转动的安装于行走底盘10，立柱20同轴安装于该回转平台24上(即立柱20的轴线与回转平台24的竖直轴线共线)，以与回转平台24同步旋转。如此，通过回转平台24来带动立柱20相对行走底盘10绕立柱20自身轴线转动。可选地，立柱20通过螺栓紧固连接于回转平台24上。

具体到实施例中，回转平台24上还固定安装有操作室(图未标)，驾驶人员可在操作室内驾驶隧道高空作业车或控制连接臂30、伸缩臂40、飞臂50等部件的空间姿态，以使抓取机构60完成作业的目的。

具体到实施例中，回转平台24上还安装有平衡重26(见图3)，有利于隧道高空作业车保持平衡，提升其稳定性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。