一种摩擦式送轨装置的制作方法

1.本发明涉及隧道支护施工技术领域，更具体地说，涉及一种摩擦式送轨装置。


背景技术：

2.衬砌台车、养护台车、防水板台车等台车类设备广泛应用于隧道施工内，绝大多数台车为轨行式，但隧道施工现场通常不会铺设全部的轨道，而是待台车走过后由施工人员将走过的轨道拆除并搬运至台车前端重新铺设，直至台车到达所需施工位置。
3.人工拆除轨道重新铺设的施工方法工作强度大、台车走行效率低，由此产生了台车自动送轨装置。目前的台车自动送轨装置多采用钢丝绳送轨方式或链条送轨方式。前者受限于钢丝绳卷筒的牵引速度与走行速度不一致，走行时需要将钢丝绳自导轨末端的钢丝绳耳座取下、全部缠绕于钢丝绳卷筒上，送轨时再连接钢丝绳与钢丝绳耳座，操作繁琐，送轨效率低；后者走行和送轨使用同一套动力驱动，传动机构复杂，且走行时存在链条链轮、走行轮与轨道的摩擦力两种作用力，容易产生卡滞、影响台车的正常走行。
4.综上所述，如何提供一种结构简单、可靠性高的送轨装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是提供一种摩擦式送轨装置，通过举升机构实现了自动送轨功能，结构简单、可靠性高。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种摩擦式送轨装置，包括台车主体，所述台车主体的下端设有走行机构、举升机构和高度可调的支撑机构，所述走行机构包括走行轮和驱动所述走行轮转动的走行电机，所述走行轮用于与工字型的轨道的顶面卡接；
8.所述举升机构包括举升油缸、与所述举升油缸的油缸杆连接的底板和设置于所述底板两侧的导轮组件，所述导轮组件设置于所述轨道的顶面与底面之间；
9.所述台车主体走行至所述轨道的末端并完成工作后，所述举升油缸收缩使所述导轮组件的导轮与所述轨道的顶面抵接以抬起所述轨道，直至所述轨道与所述走行轮接触，所述走行电机驱动所述走行轮转动，以通过所述走行轮与所述轨道之间的摩擦力带动所述轨道前进。
10.优选的，所述油缸杆外套设有用于限制所述举升油缸收缩范围的限位套，所述限位套的端面上设有至少三个螺纹孔，所述螺纹孔内连接有限位螺钉；
11.当所述举升油缸收缩至所述轨道与所述走行轮接触时，所述限位螺钉与所述举升油缸的位于油缸杆端的安装法兰抵接。
12.优选的，所述螺纹孔沿所述限位套的圆周方向均匀分布。
13.优选的，所述导轮组件包括回转板、导轮耳座板、导轮轴和所述导轮，所述导轮耳座板、所述底板均与所述回转板可拆卸连接，所述导轮耳座板设有安装所述导轮轴的导轮
轴孔，所述导轮套设于所述导轮轴外；
14.所述导轮的母线为圆弧线，所述导轮的直径由相对远离所述轨道的一端向相对靠近所述轨道的一端递减。
15.优选的，所述回转板的一端通过销轴和开口销与所述底板连接，所述回转板的另一端通过手动插销与所述底板连接，所述销轴的轴线和所述手动插销的轴线共同所在的平面与所述导轮的轴线垂直。
16.优选的，所述导轮轴为阶梯轴，所述导轮通过间隙配合套设于所述导轮轴的轴颈上。
17.优选的，所述走行机构包括所述走行电机、减速机、主动链轮、链条、从动链轮、所述走行轮以及与所述台车主体连接的走行箱体，所述减速机和所述走行电机通过安装板与所述走行箱体连接；
18.所述走行箱体内设有与所述轨道垂直的走行轴，所述减速机的输入轴与所述走行电机的输出轴连接，所述主动链轮套设于所述减速机的输出轴，所述从动链轮和所述走行轮均套设于所述走行轴，所述主动链轮和所述从动链轮均与所述链条啮合连接。
19.优选的，所述支撑机构包括丝杆螺母机构。
20.本发明提供的摩擦式送轨装置工作时，台车主体到达工作位置，此时台车主体位于轨道的末端，控制举升油缸伸长以举升台车主体和走行机构，使走行轮与轨道分离，控制支撑机构的高度增加以支撑台车主体，控制台车主体工作。
21.工作完成后，控制举升油缸收缩使导轮与轨道的顶面抵接以抬起轨道，而后继续控制举升油缸收缩直至轨道与走行轮接触，此时控制走行电机驱动走行轮转动，通过走行轮与轨道之间的摩擦力带动轨道前进，进行送轨。
22.送轨完成后，控制举升油缸伸长使轨道与走行轮分离，直至轨道落地；而后控制支撑机构的高度降低、举升油缸收缩，使台车主体和走行机构下降，直至走行轮和轨道接触；控制走行电机驱动走行轮转动，走行轮带动台车主体沿轨道前进，直至台车主体走行至轨道末端的工作位置。
23.因此，本发明提供的摩擦式送轨装置通过举升机构可改变走行轮和轨道各自的高度，从而改变走行轮和轨道的配合状态，进而在轨道悬空时可驱动走行轮利用摩擦力带动轨道前进，实现了自动送轨功能，有效地提高了送轨效率。
24.相比于现有技术，本发明提供的摩擦式送轨装置结构简单、操作简单，送轨时仅存在走行轮与轨道之间的摩擦力，不易发生卡滞，可靠性高。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
26.图1为本发明所提供的摩擦式送轨装置的具体实施例的结构示意图；
27.图2为走行机构的主视示意图；
28.图3为a-a截面的剖视示意图；
29.图4为举升机构的主视示意图；
30.图5为举升机构的侧视示意图；
31.图6为限位套的主视示意图；
32.图7为限位套的侧视示意图。
33.图1-图7中：
34.1为台车主体、2为走行机构、21为走行电机、22为减速机、23为主动链轮、24为链条、25为从动链轮、26为走行箱体、27为走行轴、28为走行轮、3为举升机构、31为举升油缸、32为限位套、321为限位螺钉、33为底板、34为导轮组件、341为回转板、342为导轮耳座板、343为导轮轴、344为导轮、345为卡板、35为销轴、36为开口销、37为手动插销、4为支撑机构、5为轨道。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.本发明的核心是提供一种摩擦式送轨装置，通过举升机构实现了自动送轨功能，结构简单、可靠性高。
37.请参考图1-图7，图1为本发明所提供的摩擦式送轨装置的具体实施例的结构示意图；图2为走行机构的主视示意图；图3为a-a截面的剖视示意图；图4为举升机构的主视示意图；图5为举升机构的侧视示意图；图6为限位套的主视示意图；图7为限位套的侧视示意图。
38.本发明提供的摩擦式送轨装置，包括台车主体1，台车主体1的下端设有走行机构2、举升机构3和高度可调的支撑机构4，走行机构2包括走行轮28和驱动走行轮28转动的走行电机21，走行轮28用于与工字型的轨道5的顶面卡接；
39.举升机构3包括举升油缸31、与举升油缸31的油缸杆连接的底板33和设置于底板33两侧的导轮组件34，导轮组件34设置于轨道5的顶面与底面之间；
40.台车主体1走行至轨道5的末端并完成工作后，举升油缸31收缩使导轮组件34的导轮344与轨道5的顶面抵接以抬起轨道5，直至轨道5与走行轮28接触，走行电机21驱动走行轮28转动，以通过走行轮28与轨道5之间的摩擦力带动轨道5前进。
41.请参考图1，支撑机构4可沿台车主体1的长度方向均匀分布，以支撑台车主体1的整车质量，支撑机构4的数量和间距需要根据实际生产中的台车主体1的质量、支撑机构4的结构和单个支撑机构4的载荷承受能力确定。
42.需要进行说明的是，当支撑机构4的数量大于或等于两个时，需要控制多个支撑机构4同步升降，以保证台车主体1的底面与轨道5平行。
43.优选的，支撑机构4包括丝杠螺母机构，丝杠螺母机构具体可以设置为千斤顶等。
44.当丝杠旋出时，支撑机构4的高度增加，可配合举升机构3使台车主体1保持在高位；反之，当丝杠旋进时，支撑机构4的高度降低，可配合举升机构3使台车主体1保持在低位。
45.走行机构2用于带动台车主体1沿轨道5走行，请参考图3，走行轮28的外周部设有
与工字型的轨道5卡接的轨道槽；走行轮28由走行电机21驱动，走行轮28与走行电机21之间可以设有减速机22、链轮组件等传动组件，以改变走行电机21输出转矩的方向并降低转速。
46.请参考图1，举升机构3通常设置于走行机构2旁边，以便配合走行机构2实现自动送轨。举升油缸31为举升机构3的动力源，举升油缸31的两端均设有安装法兰，油缸端的安装法兰用于与台车主体1的下端连接，油缸杆端的安装法兰用于与底板33连接。
47.通过举升油缸31的伸长和收缩，可以改变导轮344与轨道5的配合状态，进而将轨道5抬起或使轨道5落地，从而切换台车主体1的送轨和走行状态。
48.底板33为u型底板，底板33的两侧均设有导轮组件34，导轮组件34的导轮344卡接于工字型的轨道5的顶面与底面之间，两组导轮组件34的设置可避免升降过程中轨道5发生倾斜。
49.工作时，台车主体1到达工作位置，此时台车主体1位于轨道5的末端，控制举升油缸31伸长以举升台车主体1和走行机构2，使走行轮28与轨道5分离，控制支撑机构4的高度增加以支撑台车主体1，控制台车主体1工作。
50.工作完成后，控制举升油缸31收缩使导轮344与轨道5的顶面抵接以抬起轨道5，而后继续控制举升油缸31收缩直至轨道5与走行轮28接触，此时控制走行电机21驱动走行轮28转动，通过走行轮28与轨道5之间的摩擦力带动轨道5前进，进行送轨。
51.送轨完成后，控制举升油缸31伸长使轨道5与走行轮28分离，直至轨道5落地；而后控制支撑机构4的高度降低、举升油缸31收缩，使台车主体1和走行机构2下降，直至走行轮28和轨道5接触；控制走行电机21驱动走行轮28转动，走行轮28带动台车主体1沿轨道5前进，直至台车主体1走行至轨道5末端的工作位置。
52.因此，本实施例提供的摩擦式送轨装置通过举升机构3可改变走行轮28和轨道5各自的高度，从而改变走行轮28和轨道5的配合状态，进而在轨道5悬空时可驱动走行轮28利用摩擦力带动轨道5前进，实现了自动送轨功能，有效地提高了送轨效率。
53.相比于现有技术，本实施例提供的摩擦式送轨装置结构简单、操作简单，送轨时仅存在走行轮28与轨道5之间的摩擦力，不易发生卡滞，可靠性高。
54.在上述实施例的基础上，油缸杆外套设有用于限制举升油缸31收缩范围的限位套32，限位套32的端面上设有至少三个螺纹孔，螺纹孔内连接有限位螺钉321；当举升油缸31收缩至轨道5与走行轮28接触时，限位螺钉321与举升油缸31的位于油缸杆端的安装法兰抵接。
55.为了方便限位套32的安装，请参考图6和图7，限位套32可由两个半限位套围成，且两个半限位套的两侧均设有带孔耳座，两个半限位套可通过安装于带孔耳座内的紧固件，如销钉、紧固螺栓等连接。
56.考虑到定位平面至少需要三个点，限位套32的端面至少需要设有三个安装限位螺钉321的螺纹孔，限位套32上螺纹孔的具体数量根据实际生产的需要确定，例如图6所示的限位套32的两个半限位套上均设有三个螺纹孔。
57.举升油缸31收缩至轨道5与走行轮28接触时，轨道5会对走行轮28产生接触压力，为了避免发生卡滞，需要在初次送轨前调节走行轮28的接触压力。接触压力的调节方法如下：
58.首先，控制举升油缸31收缩使导轮344与轨道5的顶面抵接，以抬起轨道5；而后，继
续控制举升油缸31收缩，直至轨道5与走行轮28接触，此时旋拧限位套32上的各限位螺钉321至合适位置，使其端面与举升油缸31的油缸杆端的安装法兰抵接，完成接触压力的调节。
59.优选的，可以设置螺纹孔沿限位套32的圆周方向均匀分布，也即限位螺钉321均匀地抵接于安装法兰的下端面。
60.在本实施例中，限位套32套设于举升油缸31的油缸杆外，既可以限制举升油缸31的收缩范围、避免举升油缸31过度收缩，也可以调节送轨时走行轮28的接触压力，避免轨道5在送轨过程中卡滞。
61.优选的，为了进一步避免卡滞现象的发生，导轮组件34可以包括回转板341、导轮耳座板342、导轮轴343和导轮344，导轮耳座板342、底板33均与回转板341可拆卸连接，导轮耳座板342设有安装导轮轴343的导轮轴孔，导轮344套设于导轮轴343外；导轮344的母线为圆弧线，导轮344的直径由相对远离轨道5的一端向相对靠近轨道5的一端递减。因此，导轮344与轨道5的接触面积较小，有利于减小摩擦力、避免卡滞。
62.请参考图5，导轮轴343安装于导轮耳座板342的导轮轴孔内，并通过卡板345固定导轮轴343，以防止导轮轴343发生轴向窜动；导轮轴343可以为阶梯轴，导轮344通过间隙配合套设于导轮轴343的轴颈上，并利用挡圈对导轮344进行轴向定位。
63.在上述实施例的基础上，请参考图4和图5，回转板341的一端通过销轴35和开口销36与底板33连接，回转板341的另一端通过手动插销37与底板33连接，销轴35的轴线和手动插销37的轴线共同所在的平面与导轮344的轴线垂直。
64.回转板341设有用于安装销轴35和开口销36的第一销孔和用于安装手动插销37的第二销孔，第一销孔和第二销孔的中心线与导轮344的轴线方向垂直。
65.销轴35、开口销36和手动插销37的种类、结构、尺寸、连接方式和安装位置等根据实际生产的需要参考现有技术确定，在此不再赘述。
66.请参考图5，为了方便回转板341的两端与底板33的连接，可以将回转板341设置为l型板，导轮耳座板342与l型板的竖直板可拆卸连接，以免影响l型板的水平板与底板33的连接。
67.安装导轮344时，可以先利用销轴35和开口销36固定回转板341的一端，而后推动回转板341向靠近轨道5的方向转动，回转板341带动导轮耳座板342和导轮344以销轴35为轴转动，至回转板341上第一销孔和第二销孔的中心线与导轨5平行，利用手动插销37将回转板341的另一端与底板33固定连接。
68.反之，则可以先取下手动插销37，使导轮组件34绕销轴35向远离轨道5的方向转动，对导轮组件34进行维修和拆卸。
69.在本实施例中，导轮组件34可侧向打开，有利于导轮组件34的拆装和维修。
70.在上述实施例的基础上，对走行机构2的结构进行限定，请参考图2和图3，走行机构2包括走行电机21、减速机22、主动链轮23、链条24、从动链轮25、走行轮28以及与台车主体1连接的走行箱体26，减速机22和走行电机21通过安装板与走行箱体26连接；走行箱体26内设有与轨道5垂直的走行轴27，减速机22的输入轴与走行电机21的输出轴连接，主动链轮23套设于减速机22的输出轴，从动链轮25和走行轮28均套设于走行轴27，主动链轮23和从动链轮25均与链条24啮合连接。
71.其中，减速机22和链轮组件均用于降低走行电机21输出的转速，使其适应走行轮28在轨道5上移动的走行速度，避免走行速度过大、增加走行轮28与轨道5之间的相对磨损。
72.减速机22和链轮组件的减速比根据实际生产中走行电机21的输出转速和设计走行速度确定，减速机22的链轮组件的种类和尺寸则根据确定的减速比参考现有技术确定，在此不再赘述。
73.需要进行说明的是，本技术文件中提到的第一销孔和第二销孔中的第一和第二仅用于区分位置的不同，而不含对位置的限定。
74.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。
75.以上对本发明所提供的摩擦式送轨装置进行了详细介绍。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。