一种硬岩非爆掘进钻劈一体台车的制作方法

[0001]
本实用新型涉及隧道开挖硬岩非爆掘进装备技术领域，具体涉及一种硬岩非爆掘进钻劈一体台车。


背景技术：

[0002]
目前隧道掘进开挖施工分为钻爆法施工和tbm施工，所谓tbm施工，即硬岩全断面掘进机施工，为非钻爆法施工，在一些领域，如城市地铁、下穿铁路等对爆破严格控制的领域，需采取硬岩非爆劈裂法进行隧道掘进，所采用的设备为钻孔机和劈裂机。现有技术中，如图12所示，为钻劈一体台车。在台车上设置有左臂和右臂，其中左臂用于钻孔，右臂用于劈裂。其工序是，左臂先钻孔，然后右臂在孔内进行劈裂。上述钻劈一体台车存在的问题是，当右臂进行劈裂工作时，其劈裂棒往往找不准钻孔，导致其施工效率较低。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的在于提供一种硬岩非爆掘进钻劈一体机，可以实现钻孔与劈裂动作有效衔接，定位准确，并配合钻孔机进行不同的钻孔作业，提高其工作效率。
[0004]
为实现上述目的，本实用新型的一种硬岩非爆掘进钻劈一体台车，包括行走机构、车架和钻劈一体机，所述车架固定设置于所述行走机构上，所述钻劈一体机安装于所述车架上，所述钻劈一体机包括第一钻臂、第一钻取装置、劈裂装置、定位装置、回转支承和支座，所述定位装置包括定位轴和定位顶尖，所述定位轴一端通过所述回转支承与所述支座固定连接，另一端与所述定位顶尖固定连接，所述回转支承中心点和所述定位顶尖的尖部均处在所述定位轴的轴线上；所述第一钻取装置和所述劈裂装置均固定安装在所述定位轴上，所述第一钻取装置包括第一掘进机构和第一钻杆，所述第一钻杆安装在第一掘进机构上；所述劈裂装置包括劈裂油缸和劈裂棒，所述劈裂棒安装在所述劈裂油缸上，所述第一钻杆、定位轴和劈裂棒相互平行设置，所述第一钻杆中心线和所述劈裂棒中心线在垂直方向上的投影处于以所述定位顶尖为圆心的圆上；所述钻劈一体机还包括限位机构，所述限位机构包括限位块和挡块组，所述限位块设置于定位轴的尾端，所述挡块组设置于支座上，用于限定所述第一钻杆和劈裂棒在回转支承的旋转带动下二者之间的相对位置。
[0005]
进一步地，所述挡块组包括钻取挡块和劈裂挡块，所述限位块活动于所述钻取挡块和所述劈裂挡块之间，所述限位块的旋转角度为90度。
[0006]
进一步地，所述第一钻臂包括动臂、动臂座、举升油缸、第一摆动机构、俯仰油缸，其中，所述动臂一端与动臂座铰接，另一端与第一摆动机构铰接，举升油缸位于动臂下方，所述举升油缸一端与动臂座铰接，一端与动臂连接，所述俯仰油缸位于动臂上方，俯仰油缸一端与动臂铰接，一端与第一摆动机构铰接，所述第一摆动机构与所述支座固定连接。
[0007]
进一步地，还包括钻孔机，所述钻孔机包括第二钻臂和第二钻取装置，所述第二钻臂与所述第二钻取装置固定连接，所述第二钻取装置包括第二掘进机构和第二钻杆。
[0008]
进一步地，所述第二钻臂包括铰接头、主臂、后三角油缸、伸缩臂、前三角油缸、连
接架、翻转油缸、第二摆动机构和托架座，其中，主臂一端与铰接头连接，一端与伸缩臂活动连接，后三角油缸一端与铰接头连接，一端连接在主臂下方，伸缩臂一端与连接架连接，在伸缩臂上方，前三角油缸一端与伸缩臂连接，一端与连接架连接，翻转油缸一端与连接架连接，一端与第二摆动机构固定连接，托架座底部分别与翻转油缸和第二摆动机构相连接。
[0009]
进一步地，还包括滑台，所述滑台安装在所述车架上，所述滑台可以在车架上前后移动。
[0010]
进一步地，所述钻劈一体机或所述钻孔机通过所述滑台间接安装在所述车架上。
[0011]
进一步地，所述行走机构为履带或轮胎。
[0012]
本实用新型的有益效果是：一是在钻劈一体机上设置定位装置，并将钻取装置和劈裂装置布置于定位装置上，使钻取动作之后的劈裂动作可以有效衔接，准确定位。二是设置钻孔机，增加钻取功能，实现多功能作业，提高工作效率。
附图说明
[0013]
图1是本实用新型钻劈一体台车的结构示意图；
[0014]
图2是钻劈一体机的结构示意图；
[0015]
图3是定位装置、钻取装置、劈裂装置立体示意图；
[0016]
图4是劈裂装置结构示意图；
[0017]
图5是钻取装置结构示意图；
[0018]
图6是定位轴结构示意图；
[0019]
图7是图6的左视图；
[0020]
图8是定位轴的立体图；
[0021]
图9是支座的立体结构示意图；
[0022]
图10是回转支承的结构示意图；
[0023]
图11是钻孔机结构示意图；
[0024]
图12为现有技术中的钻劈一体台车的结构示意图。
[0025]
图中，1-行走机构，2-车架，3-钻劈一体机，31-第一钻臂，31-1-动臂,31-2
-ꢀ
动臂座,31-3-举升油缸,31-4-第一摆动机构，31-5-俯仰油缸,32-第一钻取装置， 32-1-第一掘进机构，32-2-第一钻杆，33-劈裂装置，33-1-劈裂油缸，33-2-劈裂棒，34-定位装置，34-1-定位轴，34-2-定位顶尖，35-回转支承，36-支座， 37-限位机构，37-1-钻取挡块，37-2-劈裂挡块，37-3-限位块，4-钻孔机，41
-ꢀ
第二钻臂，41-1-铰接头，41-2-主臂，41-3-后三角油缸，41-4-伸缩臂，41-5
-ꢀ
前三角油缸，41-6-连接架，41-7-翻转油缸，41-8-第二摆动机构，41-9-托架座， 42-第二钻取机构，42-1-第二掘进机构，42-2-第二钻杆，5-滑台。
具体实施方式
[0026]
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0027]
如图1-8和图10所示，一种硬岩非爆掘进钻劈一体台车，包括行走机构1、车架2和钻劈一体机3，车架2固定设置于行走机构1上，钻劈一体机3固定设置于车架2上。钻劈一体机3包括第一钻臂31、第一钻取装置32、劈裂装置33、定位装置34、回转支承35和支座36。其中，定位装置34包括定位轴34-1和定位顶尖34-2，定位轴34-1一端通过回转支承35与支座
36固定连接，另一端与定位顶尖34-2固定连接，回转支承35中心点和定位顶尖34-2的尖部均处在定位轴34-1的轴线上。第一钻取装置32和劈裂装置33均固定在定位轴34-1上，第一钻取装置32包括第一掘进机构32-1和第一钻杆32-2，第一钻杆32-2安装在第一掘进机构32-1上。劈裂装置33包括劈裂油缸33-1和劈裂棒33-2，劈裂棒33-2安装在劈裂油缸33-1上，第一钻杆32-2、定位轴34-1和劈裂棒33-2相互平行设置，第一钻杆32-2中心线和劈裂棒33-2中心线在垂直方向上的投影处于以定位顶尖34-2为圆心的圆上。钻劈一体机还包括限位机构37，限位机构37 包括限位块37-3和挡块组，限位块37-3设置于定位轴34-1的尾端，挡块组设置于支座36上，用于限定第一钻杆32-2和劈裂棒33-2在回转支承35的旋转带动下二者之间的相对位置。上述结构通过设置定位装置34，使钻取和劈裂动作能够有效衔接，避免了因劈裂找不准孔位而浪费时间，以及造成劈裂质量不佳的情况。
[0028]
这里面的第一钻臂31包括动臂31-1、动臂座31-2、举升油缸31-3、第一摆动机构31-4、俯仰油缸31-5，其中，动臂31-1一端与动臂座31-2铰接，另一端与第一摆动机构31-4铰接，举升油缸31-3位于动臂下方，举升油缸31-3一端与动臂座31-2铰接，一端与动臂31-1连接，俯仰油缸31-5位于动臂31-1上方，俯仰油缸31-5一端与动臂31-1铰接，一端与第一摆动机构31-4铰接，第一摆动机构31-4与支座36固定连接。
[0029]
如图9所示，挡块包括钻取挡块37-1和劈裂挡块37-2，限位块37-3位于钻取挡块37-1和劈裂挡块37-2之间，限位块37-3的旋转角度为90度。
[0030]
如图11所示，还包括钻孔机4，钻孔机4包括第二钻臂41和第二钻取装置 42，第二钻臂41与第二钻取装置42固定连接，第二钻取装置42包括第二掘进机构42-1和第二钻杆42-2。第二钻臂41包括铰接头41-1、主臂41-2、后三角油缸41-3、伸缩臂41-4、前三角油缸41-5、连接架41-6、翻转油缸41-7、摆动油缸41-8和托架座41-9，其中，主臂41-2一端与铰接头41-1连接，一端与伸缩臂 41-4活动连接，后三角油缸41-3一端与铰接头41-1连接，一端连接在主臂41-2 下方，伸缩臂41-4一端与连接架41-6连接，在伸缩臂41-4上方，前三角油缸 41-5一端与伸缩臂41-4连接，一端与连接架41-6连接，翻转油缸41-7一端与连接架41-6连接，一端与第二摆动机构41-8固定连接，托架座41-9底部分别与翻转油缸41-7和摆动机构41-8相连接。
[0031]
如图1所示，还包括滑台5，滑台5安装在车架2上，滑台5可以在车架2 上前后移动。钻劈一体机3或钻孔机4通过滑台5间接安装在车架2上。行走机构1为履带或轮胎。
[0032]
本实用新型中设置了两种钻取设备，一种安装在钻劈一体机3上面，一种是钻孔机4，二者的功能大致相同，但工作方位不同。在隧道施工中，隧道待施工面为拱形面，拱形面分为临空面和掌子面，所谓临空面即沿拱形线向内延伸一定宽度的面，其余中间部位的面为掌子面，其施工开凿步骤是，先开挖临空面，沿临空面向深度方向开挖一定距离，使掌子面与拱形面的外部隔开，形成劈裂所需临空面。在现有技术中，一般是只有一个钻孔设备，先进行临空面的钻取操作，再进行掌子面的钻孔操作，这样带来的问题是施工效率不高，且劈裂操作时，劈裂棒不容易对孔，会浪费很多时间在这上面，因此，本实用新型通过设置两个钻取设备，各司其职，其钻取效率会大大提高。设置了定位装置，第一钻取机钻完孔之后，劈裂装置在定位装置的旋转带动下旋转一定角度，即可将劈裂棒对准孔位，定位方便精确。当然，这个旋转角度与钻取装置及劈裂装置在定位轴上的安装位置有关，这里面它们相对位置可以设为任意角度，优选90度。
[0033]
本实用新型中设置的滑台5，其工作原理为伸缩油缸直接带动滑台前进和后退，也可以通过马达带动齿轮齿条使滑台前进和后退。
[0034]
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本实用新型宗旨的前提下可以作出的各种变化，都处于本实用新型权利要求的保护范围之内。