一种智能凿岩台车的制作方法

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种智能凿岩台车。

背景技术：

在对隧道进行掘进施工时，需要在隧道内开设爆破孔。

目前的开孔方式主要由人工手持风枪或人工操作液压凿岩台车进行施工，都需要施工人员提前测量并标记钻孔位置，因此容易出现钻孔精度低，超、欠挖严重的问题。其中人工手持风枪钻孔存在劳动强度大，工作环境恶劣，施工效率低等问题，此外人工做操液压凿岩台车，定位精度差，每根钻臂均需要一个操作人员来控制，因此人工成本较高。

因此，如何提供一种钻孔质量高、施工效果高的凿岩台车，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种智能凿岩台车，可以有效解决凿孔精度低、施工效率低等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种智能凿岩台车，包括：底盘、设置在所述底盘上支架、设置在所述支架上的至少一根钻臂、用于控制所述钻臂的姿态和钻孔深度的控制器，所述钻臂包括底座、摆动座、臂架、臂架摆动油缸、臂架俯仰油缸、臂架伸缩油缸、推进梁、推进梁滑座、控制所述推进梁在所述推进梁滑座上滑动的推进油缸、凿岩机、控制所述凿岩机在所述推进梁上滑动的钻进油缸、控制所述推进梁滑座摆动的第一旋转减速机、和控制所述第一旋转减速机俯仰进而带动所述推进梁滑座俯仰的第二旋转减速机、支撑所述第一旋转减速机和所述第二旋转减速机的减速机支座；

所述底座固定在所述支架上，所述臂架通过水平铰接轴和所述摆动座铰接，所述摆动座通过竖直铰接轴和所述底座铰接，所述臂架摆动油缸的两端分别和所述臂架以及所述底座铰接，所述臂架俯仰油缸的两端分别和所述臂架以及所述摆动座铰接，所述竖直铰接轴的一端设有用于检测所述臂架摆动角度的摆角传感器，所述水平铰接轴的一端设有用于检测所述臂架俯仰角度的俯仰角传感器，所述臂架上还设有用于检测所述臂架伸缩量的臂架位移传感器，所述摆角传感器和所述俯仰角传感器以及所述臂架位移传感器均与所述控制器连接；

所述减速机支座上设有用于检测所述第一旋转减速机和所述第二旋转减速机各种转动角度的转角传感器，所述第一旋转减速机和所述第二旋转减速机以及所述转角传感器均和所述控制器连接；

所述推进梁滑座上设有用于检测所述推进梁位移的推进梁位移传感器，所述推进梁上设有用于检测所述凿岩机位移的凿岩机位移传感器，所述推进梁位移传感器、所述凿岩机位移传感器、以及所述推进油缸和所述钻进油缸均与所述控制器连接。

优选地，所述底盘底部竖直设有伸缩支腿。

优选地，所述支架上设有三根所述钻臂，三根所述钻臂固定在所述支架上的位置连线构成倒三角形，所述倒三角形中部连接有工作平台支撑臂。

优选地，所述底盘上还设置有可升降的驾驶室。

优选地，所述底盘上还设置有电缆卷线盘和水管卷线盘，所述电缆卷线盘和所述水管卷线盘可向外翻转铰接在所述底盘两侧。

优选地，所述底盘的两侧设置有两个分别固定所述电缆卷线盘和所述水管卷线盘的线盘支架，所述线盘支架竖直铰接在所述底盘上。

优选地，所述底盘上设置有覆盖件，所述覆盖件上设置有两棱镜，所述两棱镜用于全站仪的测量来确定所述智能凿岩台车在施工现场的位置。

优选地，所述驾驶室内设有和所述控制器连接的钻孔显示器，所述钻孔显示器用于显示所述钻臂的钻孔状态信息。

优选地，所述驾驶室内还设有用于显示所述智能凿岩台车周围环境信息的路况显示器。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明所提供的一种智能凿岩台车，控制器根据内部存储的布孔图控制钻臂进行相应的动作，即可实现自动钻孔的目的，其中布孔图中每个孔的位置、钻孔角度和孔的数量、打孔顺序、钻臂的姿态控制和移动路径可在控制器内预先编好的程序进行自动控制，通过精确控制钻孔的角度和深度以及孔位的分布位置，可有效提高爆破后端面的精度，进而提高施工质量和施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种智能凿岩台车的侧视结构示意图；

图2为本发明一种具体实施方式所提供的一种智能凿岩台车的前端的结构示意图；

图3为本发明一种具体实施方式所提供的一种智能凿岩台车的后端的结构示意图；

图4为本发明一种具体实施方式所提供的一种智能凿岩台车的钻臂的结构示意图。

附图标记如下：

1为底盘，2为支架，3为钻臂，31为臂架，311为底座，312为臂架摆动油缸，313为臂架俯仰油缸，314为摆动座，32为推进梁，321为减速机支座，322为推进梁滑座，323为凿岩机，324为第一旋转减速机，325为第二旋转减速机，4为工作平台支撑臂，5为驾驶室，6为伸缩支腿，7为电缆卷线盘，8为水管卷线盘，9为线盘支架，10为覆盖件，11为两棱镜。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，目前凿岩台车的钻孔精度较低，而且工作效率低。

基于上述研究的基础上，本发明实施例提供了一种智能凿岩台车，控制器根据内部存储的布孔图控制钻臂进行相应的动作，即可实现自动钻孔的目的，其中布孔图中每个孔的位置、钻孔角度和孔的数量、打孔顺序、钻臂的姿态控制和移动路径可在控制器内预先编好的程序进行自动控制，通过精确控制钻孔的角度和深度以及孔位的分布位置，可有效提高爆破后端面的精度，进而提高施工质量和施工效率。

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参考图1-图4，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种智能凿岩台车的侧视结构示意图；图2为本发明一种具体实施方式所提供的一种智能凿岩台车的前端的结构示意图；图3为本发明一种具体实施方式所提供的一种智能凿岩台车的后端的结构示意图；图4为本发明一种具体实施方式所提供的一种智能凿岩台车的钻臂的结构示意图。

本发明的一种具体实施方式提供了一种智能凿岩台车，包括：底盘1、设置在底盘1上的支架2、设置在支架2上的至少一根钻臂3、用于控制钻臂3的姿态和钻孔深度的控制器，钻臂3包括底座311、摆动座314、臂架31、臂架摆动油缸312、臂架俯仰油缸313、臂架伸缩油缸、推进梁32、推进梁滑座322、控制推进梁32在推进梁滑座322上滑动的推进油缸、凿岩机323、控制凿岩机323在推进梁32上滑动的钻进油缸、控制推进梁滑座322摆动的第一旋转减速机324、和控制第一旋转减速机324俯仰进而带动推进梁滑座322俯仰的第二旋转减速机325、支撑第一旋转减速机324和第二旋转减速机325的减速机支座321；底座311固定在支架2上，臂架31通过水平铰接轴和摆动座314铰接，摆动座314通过竖直铰接轴和底座311铰接，臂架摆动油缸312的两端分别和臂架31以及底座311铰接，臂架俯仰油缸313的两端分别和臂架31以及摆动座314铰接，竖直铰接轴的一端设有用于检测臂架31摆动角度的摆角传感器，水平铰接轴的一端设有用于检测臂架31俯仰角度的俯仰角传感器，臂架31上还设有用于检测臂架31伸缩量的臂架31位移传感器，摆角传感器和俯仰角传感器以及臂架31位移传感器均与控制器连接；减速机支座321上设有用于检测第一旋转减速机324和第二旋转减速机325各种转动角度的转角传感器，第一旋转减速机324和第二旋转减速机325以及转角传感器均和控制器连接；推进梁滑座322上设有用于检测推进梁32位移的推进梁位移传感器，推进梁上设有用于检测凿岩机323位移的凿岩机位移传感器，推进梁位移传感器、凿岩机323位移传感器、以及推进油缸和钻进油缸均与控制器连接。

在本实施例中，技术人员在工作电脑上进行布孔图设计，然后将布孔图储存到控制器中，其中控制器可以为设置在智能凿岩台车上的车载电脑，控制器根据布孔图控制钻臂3进行相应的动作，即可实现自动钻孔的目的，其中布孔图中每个孔的位置、钻孔角度和孔的数量、打孔顺序、钻臂3的姿态控制和移动路径可在控制器内预先编号的程序进行自动控制，控制器内还可安装工作状态诊断和错误报警系统，为维修工作提供准确的故障信息，以降低维修工作的难度和维修时间，其中自动钻孔的步骤具体如下：

控制器根据布孔图，控制臂架伸缩油缸、臂架俯仰油缸313和臂架摆动油缸312进行动作，使臂架31移动至需要的位置和角度；

控制器控制推进油缸伸出，使推进梁32顶紧岩石；

控制器控制凿岩机323顶紧岩石；

根据需要的孔深，通过控制器控制凿岩机323前移；

钻至需要的孔深后，控制凿岩机323收缩至推进梁32尾端，以及控制推进梁32由岩石的工作面退回；

返回第一步，在下一个孔位钻孔，然后按上述步骤依次循环即可钻完所有的孔位。

重要的是，通过各传感器对转动角度和直线位移的测量可精确控制钻孔的角度和深度以及孔位的分布位置，可有效提高爆破后端面的精度，进而提高施工质量和施工效率。

其中智能凿岩台车还可包括液压系统、电气系统、供水系统、供水系统等。此外可采用轮胎带动底盘1行走，底盘1优选h型结构，支撑钻臂3的支架2设置在底盘1的前端，驾驶室5设置在底盘1的中部，底盘1后端设置发动机、液压油箱、电气控制柜等部件，除了凿岩机323工作的动力有电动机提供外，其它工作的动力均可由发动机提供。

进一步地，底盘1底部竖直设有伸缩支腿6。其中可在底盘1的四角各设置一个伸缩支腿6，通过伸缩支腿6可抬升并支撑智能凿岩台车，以提高其工作时的稳定性。

为了进一步提高工作效率，在本实施例中，支架2上设有三根钻臂3，三根钻臂3固定在支架2上的位置连线构成倒三角形，倒三角形中部连接有工作平台支撑臂4。其中为了避免钻臂3和工作平台支撑臂4移动时产生碰撞，可由控制器进行协调控制，以免产生干涉。

需要说明的是，三根呈倒三角形设置的钻臂3只是优选，也可以根据具体情况设置不同的钻臂3数量和排布方式，本实施例对此不做限定。

为了开阔驾驶员的视野，以便于操作智能凿岩台车，底盘1上还设置有可升降的驾驶室5。

进一步地，底盘1上还设置有电缆卷线盘7和水管卷线盘8，电缆卷线盘7和水管卷线盘8可向外翻转铰接在底盘1两侧。通过翻转电缆卷线盘7和水管卷线盘8，便于对智能凿岩台车内部进行检修。

具体地，底盘1的两侧设置有两个分别固定电缆卷线盘7和水管卷线盘8的线盘支架9，线盘支架9竖直铰接在底盘1上。

在本发明提供的一个实施例中，底盘1上设置有覆盖件10，覆盖件10上设置有两棱镜11，两棱镜11用于全站仪的测量来确定智能凿岩台车在施工现场的位置。其中可在覆盖件10上设置多个两棱镜11，以便于全站仪的测量。

进一步地，驾驶室5内设有和控制器连接的钻孔显示器，钻孔显示器用于显示钻臂3的钻孔状态信息。通过钻孔显示器可便于工作人员直观连接目前的钻孔状态信息，例如钻孔的位置和深度等。

更进一步地，驾驶室5内还设有用于显示智能凿岩台车周围环境信息的路况显示器。通过路况显示器，便于驾驶员驾驶智能凿岩台车。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的一种智能凿岩台车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。