弧形轨道墙锯机的制作方法

本发明涉及轨道技术领域，尤其涉及一种弧形轨道墙锯机。

背景技术

在公路隧道、铁路隧道及高铁隧道长期使用过程中，部分隧道维修或升级改造时需要对原隧道墙体进行剥离作业，常规方式是使用炮机进行破碎或者使用墙锯机安装一米长直轨道进行分段切割，也有采用墙锯机多弧度弧形轨道切割的方式，多弧度弧形轨道切割为静力切割，对需要保留的建筑没有损伤，可切割钢筋混凝土及钢结构，在切割隧道时，可以贴合隧道弧度按隧道弧度进行多弧度切割，但现有技术的多弧度弧形轨道切割存在以下问题：弧形轨道距离隧道内壁距离10cm左右，在轨道移动时会因为隧道内壁不平整导致弧形轨道无法整体移动通过，需要拆开分段移动；弧形轨道每移动一个工位，都需要重新装夹固定弧形轨道到隧道内壁，导致效率相对安装移动台车上低很多。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本发明目的在于提供一种弧形轨道墙锯机，本发明通过将轨道加工成龙骨形，使轨道容易弯曲成与弧形的轨道床的贴合的弧度，同时又不改变轨道的支撑强度，并且龙骨形轨道可重复使用；轨道床为分段式设计，可重复安装到移动台车上也可方便从移动台车上拆除，轨道床安装到移动台车上后，再把龙骨型轨道安装到轨道床上，组成弧形轨道移动台车；墙锯机机头可快速安装到弧形轨道外弧面，也可快速拆卸，并且弧形轨道外弧面与隧道内壁有30-40cm左右的间隙，方便弧形轨道和台车在隧道内移动；本发明所有马达进出油管垂直弧形轨道截面方向布置，不影响墙锯机切割，并且压缩了墙锯机机头的厚度，使得墙锯机机头在弧形轨道和隧道内壁之间狭小空间内具有最大通过性；走刀齿轮与齿条的啮合中心在左右轮的中心截面上，避免由于轨道弧度变化造成走刀齿轮和齿条脱离或顶死的情况；各轮组上设置有弹性调节装置，使滚轮与多弧度弧形轨道啮合，保证走刀齿轮在两个滚轮之间中心上，与轨道齿条自动适应；采用连杆滚轮滑杆装置，保证供水装置定向摆动，冷却水进入墙锯机后经过连杆、水封架、法兰盘然后从锯片两侧均匀喷出冷却锯片；把水罩合在锯片上远离隧道墙面的一侧，使得体积较大的护罩完全不占用弧形轨道和隧道内壁之间的狭小空间，安装使用方便；把水罩滚轮卡入水封架上运动，水封架随着锯片法兰盘的定向摆动运动，水罩和锯片始终同心且相对静止，跟随锯片的摆动方向运动起到防护锯片的作用且不额外占用空间。

本发明为达到上述效果，采用的技术方案如下：

一种弧形轨道墙锯机，包括弧形轨道组件，以及滑动连接在所述弧形轨道组件上的墙锯机机头；所述弧形轨道组件包括弧形的轨道床，设置在所述轨道床上的龙骨形轨道，以及用于扣合所述轨道床和龙骨形轨道的锁紧件；

所述龙骨形轨道为一体成型，或所述龙骨形轨道为若干个轨道单元拼接而成；

所述轨道床为工字钢，且轨道床为分段式拼接而成；

所述弧形轨道墙锯机安装在移动台车上；

所述墙锯机机头上设置有沿所述弧形轨道组件滑动的、并且分别设置在所述墙锯机机头前侧和后侧的前轮组和后轮组，所述前轮组和后轮组都包括左右设置在各轮组上的左轮和右轮，所述左轮和右轮分别位于所述弧形轨道组件的两侧，所述龙骨形轨道顶部沿着轨道方向设置有齿条，所述前轮组和/或后轮组上位于所述左轮和右轮之间处设置有与所述齿条啮合的走刀齿轮，所述走刀齿轮与齿条的啮合中心在左轮和右轮的中心截面上，所述前轮组和/或后轮组上设置有用于驱动所述走刀齿轮转动的第一马达；

所述墙锯机机头还包括可转动连接在墙锯机机头左侧的第一摆动组件，可转动连接于所述第一摆动组件左侧的第二摆动组件，以及连接在所述墙锯机机头底部的滑槽，所述第二摆动组件的一端滑动连接在所述滑槽中，所述第一摆动组件与所述第二摆动组件的连接点处设置有位于所述第二摆动组件左侧的法兰盘，所述法兰盘上连接有锯片，所述墙锯机机头上位于所述第一摆动组件右侧处设置有用于驱动所述第一摆动组件摆动的第二马达以使所述锯片调整切割角度和深度；

所述墙锯机机头上位于所述第二马达右侧处设置有用于驱动所述锯片旋转的第三马达，所述第三马达通过设置在所述第一摆动组件内的齿轮组件驱动所述锯片旋转；

所述第二摆动组件包括摆杆以及设置在摆杆两侧的水封架，所述水封架上设置有冷却水入口，所述冷却水通过所述水封架后从所述法兰盘喷出以冷却所述锯片；

所述水封架上设置有圆弧形的水罩，所述水罩盖合在所述锯片上远离隧道墙面的一侧；

所述前轮组和所述后轮组上设置有弹性调节装置。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明弧形轨道墙锯机实施例的结构示意图。

图2为弧形轨道组件的局部结构示意图。

图3为图2中a-a截面的结构示意图。

图4为龙骨形轨道的局部结构示意图。

图5为本发明弧形轨道墙锯机实施例的局部结构示意图。

图6为墙锯机机头的机构示意图。

图7为图6中墙锯机机头第一摆杆摆动90°的结构示意图。

图8为图6中墙锯机机头没有安装锯片和水罩的主视结构示意图。

图9为图8中b-b截面的结构示意图。

图10为图8中c-c截面的结构示意图。

图11为现有技术中走刀齿轮设置的简化结构示意图。

图12为现有技术中走刀齿轮与齿条脱离的简化示意图。

图13为现有技术中走刀齿轮与齿条顶死的简化示意图。

图14为本发明走刀齿轮设置的简化结构示意图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1~图13，图1为本发明弧形轨道墙锯机实施例的结构示意图，如图1所示，本发明弧形轨道墙锯机包括弧形轨道组件10和墙锯机机头20，墙锯机机头20滑动连接在弧形轨道组件10上，墙锯机机头20可沿着弧形轨道组件10移动，对隧道墙体进行切割。具体操作时，可将弧形轨道组件10固定在轨道墙体上，也可以将弧形轨道组件10安装在移动台车30上，如图1所示，将弧形轨道组件10安装到移动台车30上的话，可快速方便的移动，提高了切割效率。将弧形轨道组件10安装到移动台车30上后，使弧形轨道组件10与隧道墙面距离为30-40mm左右，便于弧形轨道组件10在隧道内移动，避免隧道内部不平整导致弧形轨道组件10无法通过的情况。

图2为弧形轨道组件的局部结构示意图，如图2所示，弧形轨道组件10包括轨道床11、龙骨形轨道12以及锁紧件13，将龙骨形轨道12安装在轨道床11上，再通过锁紧件13将其锁紧即可。图3为图2中a-a截面的截面图，如图3所示，轨道床11一般采用工字钢，要将工字钢弯曲成与隧道墙面相应的弧度是比较容易实现的，可通过靠模或者折弯机等加工方式将工字钢弯曲成弧形，但是，如背景技术中所介绍，要将现有技术中的轨道加工成弧形是比较困难的，轨道中孔越大稳定性越好，弯曲难度越大，现有技术是采用把轨道做成薄薄的扁平状的方法使轨道容易弯曲，但这样会导致轨道强度下降，墙锯机在工作时的稳定性变差。

图4为龙骨形轨道的局部结构示意图，如图4所示，本发明在轨道上加工出若干凹槽121形成了本发明的龙骨形轨道12，凹槽121设置在轨道与轨道床11贴合的一面，龙骨形轨道12贴合到弧形的轨道床11上后，通过锁紧件13锁紧，即可使龙骨形轨道12与轨道床11的弧度贴合，加工了凹槽121的龙骨形轨道12在与轨道床11锁紧时，很容易弯曲，但其强度仍然很强，也就是说，本发明并没有将轨道做薄，所以没有改变轨道的强度。凹槽121在龙骨形轨道12上一般等间距设置，每隔预定距离设置一个。

龙骨形轨道12可一体成型，或为若干个轨道单元拼接而成。也就是说，龙骨形轨道12可直接加工成与轨道床11相同长度，也可将龙骨形轨道12分成若干单元，一小段一小段的拼接到轨道床11上。可以理解的是，轨道床11也可以采用一体成型和分段成型的方式。

轨道床11的弧度通过隧道墙体的弧度计算确定，龙骨形轨道12可弯曲变化的弧度范围大，可重复使用，与不同弧度的轨道床11搭配，同样也可以跟直轨道切割中的直轨道床配合使用，所以本发明龙骨形轨道12变成了通用形轨道。

轨道床11为分段式拼接而成，可重复安装到移动台车30上也可方便从移动台车30上拆除，轨道床11安装到移动台车30上后，再把龙骨型轨道12安装到轨道床11上，组成弧形轨道移动台车。

图5为本发明弧形轨道墙锯机实施例的局部结构示意图，如图5所示，墙锯机机头20上设置有前轮组21和后轮组22，前轮组21和后轮组22沿弧形轨道组件10滑动的，并且分别设置在墙锯机机头20前侧和后侧，前轮组21和后轮组22都包括左右设置在各轮组上的左轮和右轮，左轮和右轮分别位于弧形轨道组件10的两侧，具体的，左轮和右轮夹持在龙骨形轨道12的两侧，使墙锯机机头20沿着龙骨形轨道12移动。

龙骨形轨道12顶部沿着轨道方向设置有齿条122，前轮组21和/或后轮组22上位于左轮和右轮之间处设置有与齿条122啮合的走刀齿轮211，如图10所示。走刀齿轮211在第一马达212的驱动下转动，使走刀齿轮211在左轮和右轮的限位下，沿着齿条移动，从而带动墙锯机机头20沿着龙骨形轨道12移动。

走刀齿轮211可以设置在前轮组21的左轮和右轮之间，也可以设置在后轮组22的左轮和右轮之间，还可以在前轮组21的左轮和右轮之间和后轮组22的左轮和右轮之间都设置走刀齿轮211。如图10所示，走刀齿轮211与齿条122的啮合中心在左轮和右轮的中心截面上，这样无论轨道的弧度如何变化，都不会出现走刀齿轮211与齿条122脱离或顶死的情况，下面针对此设计用简化图具体说明：

图11为现有技术中走刀齿轮设置的简化结构示意图，如图11所示，p代表墙锯机机头，q1、q2分别代表前轮组的左轮和右轮，r1、r2分别代表后轮组的左轮和右轮，s代表轨道，o为走刀齿轮，现有技术中走刀齿轮o设置在前轮组和后轮组之间的位置，那么如果在轨道s比较平坦的时候，走刀齿轮o就会与轨道s脱离，如图12所示；如果在轨道s比较弯曲的时候，走刀齿轮o就会与轨道s顶死，如图13所示；如图14所示是本发明走刀齿轮o设置的简化结构示意图，将走刀齿轮o设置在了前轮组的左轮q1和右轮q2之间，且走刀齿轮211的中心截面与左轮q1和右轮q2的中心截面在同一平面，这样就可以避免因为轨道s弧度的变化造成走刀齿轮o与齿条之间出现脱离或顶死的情况。可以理解的是，走刀齿轮o也可以设置在后轮组的左轮r1和右轮r2之间。

请参阅图5和图10，第一马达212与走刀齿轮211的传动可采用蜗轮蜗杆的结构，将第一马达212的转动进行减速输出。

请参阅图6，墙锯机机头20还包括可转动连接在墙锯机机头20左侧的第一摆动组件23，第一摆动组件23的摆动可使锯片231调整切割角度和深度。第一摆动组件23的一端可转动连接在墙锯机机头20的左侧，另一端可转动连接第二摆动组件24，第二摆动组件24位于第一摆动组件23左侧，以使第二摆动组件24不会限制第一摆动组件23的摆动。墙锯机机头20底部连接有滑槽25，第二摆动组件24的一端与第一摆动组件23连接，另一端滑动连接在滑槽25中，当第一摆动组件23绕第一摆动组件23与墙锯机机头20的连接点摆动时，推动第二摆动组件24沿滑槽25滑动。图7为图6中墙锯机机头第一摆杆摆动90°的结构示意图。

第一摆动组件23与第二摆动组件24的连接点处设置有位于第二摆动组件24左侧的法兰盘232，锯片231固定在法兰盘232上，第一摆动组件23通过第二马达26驱动，法兰盘232通过第三马达27驱动，第二马达26设置在墙锯机机头上位于第一摆动组件23右侧处，第三马达27设置在第二马达27的右侧。

如图9所示，第二马达26也可以通过涡轮蜗杆的传动方式驱动第一摆动组件23摆动。第三马达27通过设置在第一摆动组件23内的齿轮组件驱动锯片231旋转，或者通过设置在第一摆动组件23内的件同步带驱动锯片231旋转，具体的根据需要进行选择，在此不作限制。

如图5所示，根据本发明马达和锯片231、弧形轨道组件10的相对位置设置，使得所有马达的进出油管261垂直弧形轨道组件10的纵向截面和锯片231，在弧形轨道墙锯机工作状态稳定，且不影响锯片深切，尽可能的压缩了墙锯机机头20的厚度，使墙锯机机头20在弧形轨道组件10和隧道内壁之间的狭小空间内具有最大的通过性。

请参阅图7，第二摆动组件24包括摆杆241和水封架242，水封架242设置在摆杆241两侧，水封架242上设置有冷却水入口243，由于水封架242设置在第二摆动组件24上，所以可以定向摆动。如图10所示，冷却水进入冷却水入口243后，通过水封架242进入法兰盘232，然后从法兰盘232周围喷出，冷却水从法兰盘232周围喷出即可实现冷却水从锯片231两侧喷出，达到冷却锯片231的效果。

如图5所示，水封架242上设置有圆弧形的水罩244，水罩244盖合在锯片231上远离隧道墙面的一侧，也就是说，水罩244设置在弧形轨道组件10的弧形中心一侧，这样不会影响锯片231切割隧道墙面，不用占用弧形轨道组件10和隧道内壁之间的狭小空间，使安装使用更方便。水罩244设置在水封架242上，可跟随第一摆动组件23定向摆动，水罩244和锯片231始终同心，跟随锯片231的摆动方向运动起到防护锯片231的作用且不额外占用空间。

本发明中，第一摆动组件23可360°（度）旋转，便于调节锯片231的切割角度和深度。另外，将水罩244设置在第二摆动组件24的水封架242上，而没有直接将水罩244固定在法兰盘232上，加上设计了滑槽25，使第二摆动组件24沿滑槽25上下滑动，这样就可以限制水罩244不跟随锯片231做360°旋转，而是上下移动，同时左右摆动，水罩244和锯片231同心摆动限位运动。

前轮组21和后轮组22可拆卸的连接在弧形轨道组件10上，具体的，可在各轮组上设置弹性调节装置，使滚轮与多弧度弧形轨道啮合，保证走刀齿轮211在左侧两个滚轮之间中心上，与轨道齿条122自动适应，使各轮组可便捷的安装在轨道上以及便捷的从轨道上拆卸下来，方便方便墙锯机机头20与轨道的拆卸和安装。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。