专利名称：国防工程坑道施工用组合式作业平台的制作方法
技术领域：
本实用新型属于国防工程施工机械领域，主要提出一种国防工程坑道施工用组合
式作业平台。
背景技术：
在防护工程坑道建设中，要反复进行钻孔、装药、安设锚杆、注浆、挂网和喷射混凝 土等施工作业，由于坑道的断面形状和尺寸变化很大，不能像普通隧道一样从头到尾使用 同一个固定高度和宽度的作业平台。目前国内外坑道施工中虽然有各种各样的专用台车来 完成各种不同的施工工序，但迄今为止尚没有一种统一的制式作业平台可以用来完成上述 各项施工作业，并能适应各种不同跨度和高度坑道施工的需要。例如凿岩台车只能用来钻 孔，不能用来装药、注浆、挂网和喷射混凝土作业。再例如目前在建筑装修领域使用的升降 平台、高空电力安装和消防等领域应用的高空作业台车等虽然可以用来进行装药和挂网， 但这些升降平台和高空作业台车承载能力较低、作业面积较小，抗冲击能力较差，不能用来 安设风钻钻孔。因此我国国防工程坑道施工中仍采用钢管和扣件根据坑道的断面形状和尺 寸临时搭建施工用脚手架，并且根据掘进作业的循环，需要反复搭设和拆除这些施工用脚 手架，这些作业劳动强度大、费工费时、直接影响坑道建设的速度，遇到破碎围岩施工的危 险性还很大。
发明内容本实用新型的目的是提出一种国防工程坑道施工用组合式作业平台，使其能够加 快国防工程坑道施工的速度，改善坑道施工的安全状况，降低作业人员的劳动强度，提高施 工作业效率。
本实用新型完成其发明任务采取的技术方案是一种国防工程坑道施工用组合式
作业平台，其主要包括升降机构、回转齿轮箱、固定平台和回转平台以及行走底盘；其中，
升降机构主要由内立柱、中立柱和外立柱套合在一起构成的伸縮支撑和其内部的升降油缸
组成，所述内立柱、中立柱、外立柱均为中空结构，升降油缸位于三层立柱的中间孔腔内，其
缸体通过外立柱的底座与行走底盘固联，活塞杆上部与升降顶盘通过球铰连接，升降顶盘
与中立柱下部的导向定位板之间通过链条I连接，使中立柱能够随所述活塞杆一起升降，
升降顶盘上还设置有链轮，链条II绕过链轮，其一端与内立柱的导向定位板连接，另一端
与外立柱的底座连接，用以使内立柱在活塞杆升降作用下相对中立柱上下移动；回转齿轮
箱通过回转箱套固定于内立柱、中立柱或外立柱的上部，其内部设置有内齿轮和外齿轮构
成的内啮合齿轮辐，设置与所述内齿轮固联的回转平台连接器，回转平台与所述回转平台
连接器联接，设置与所述外齿轮联接的外伸小轴，用以通过内啮合齿轮辐使回转平台在水
平面内转动，固定平台固联在回转齿轮箱箱体上部；用以支撑升降机构的行走底盘，主要由
步履上盘和步履中盘以及前、后步履下盘组成，在步履上盘和步履中盘之间设置进退油缸
以实现平台纵向移动，进退油缸缸体与步履中盘铰接，进退油缸的活塞杆与步履上盘铰接，前、后步履下盘位于步履中盘的下方，其分别设置有转向油缸用以实现平台的横向移动以及平台相对前、后步履下盘的转动，转向油缸的缸体与步履中盘联接，活塞杆端头与前、后步履下盘联接，在步履上盘的四角设置液压支腿。 所述升降顶盘上设置有导向管，导向管穿过内立柱导向定位板和中立柱导向定位板，其下端与底座上导向杆的上端滑动配合，用以使内立柱和中立柱在外立柱内上下移动时导向定位。 在所述中立柱和外立柱的上部分别设置定位油缸，定位油缸活塞头部设置的定位
销分别与内立柱下部和中立柱下部的定位孔吻配，用以实现升起来的工作平台不会因系统
油路故障导致突然下降，从而保证平台上工作人员的安全。 所述内立柱下部和中立柱下部的定位孔在竖直方向为一组或多组。 所述中立柱和外立柱的上部的定位油缸，均为四个，分别位于立柱四周。 本实用新型设计科学合理、技术可行、安全可靠，可有效提高国防工程建设的机械
化水平，转动灵活、移动方便、承载力高，能适应不同跨度和高度坑道施工的需要，可根据工
程需要任意组合，利用该平台可方便地进行钻孔、装药、安设锚杆、注浆、挂网和喷射混凝土
等施工作业，可改善坑道施工的安全状况和提高国防工程建设的作业效率。
图1为本实用新型整体结构示意图。 图2为本实用新型工作状态的结构示意图。 图3为升降机构的结构示意图。 图4为图3中的A向示意图。 图5为回转箱的结构示意图。 图6为行走底盘的结构示意图。 图7为图6中的B向示意图。 图8为定位油缸工作状态结构示意图。 图中，1、升降机构，2、回转齿轮箱，3、行走底盘，4、内立柱，5、中立柱，6、外立柱，7、升降油缸，8、底座，9、升降顶盘，10、33、导向定位板，11、链条I， 12、链轮，13、链条II， 14、回转箱套，15、内齿轮，16、外齿轮，17、回转平台连接器，18、回转平台，19、外伸小轴，20、固定平台，21、步履上盘，22、步履中盘，23、前步履下盘，24、后步履下盘，25、进退油缸，26、转向油缸，27、液压支腿，28、导向管，29、导向杆，30、定位油缸，31、定位销，32、定位孔，34、定位圈。
具体实施方式结合附图给出的实施例对本实用新型的结构加以说明 如图1、2所示，本实用新型主要包括升降机构1、回转齿轮箱2、固定平台20和回转平台18以及行走底盘3。 如图3、4所示，由内立柱4、中立柱5和外立柱6套合在一起构成升降机构1的伸縮支撑，所述内立柱4、中立柱5和外立柱6均为矩形中空结构，升降油缸7位于三层立柱的中间孔腔内，其缸体通过外立柱6的底座8与行走底盘3固联，活塞杆上部与升降顶盘9通过球铰连接，升降顶盘9与中立柱5下部的导向定位板10之间通过链条I 11连接，使中立柱能够随所述活塞杆一起升降，升降顶盘9上还设置有链轮12，链条II 13绕过链轮12，其一端与内立柱4的导向定位板33连接，另一端与外立柱6的底座8连接，用以使内立柱4在活塞杆升降作用下相对中立柱5上下移动；升降机构的工作原理是当升降油缸7进油腔进油后活塞杆以一定速度伸出，通过活塞头部的球铰将升降油缸7的举升力传递到升降顶盘9，升降顶盘9向上以相同速度向远离底座的方向移动，由于升降顶盘9通过链条I 11连接在中立柱5的导向定位板10上，升降顶盘9通过链条I 11带动中立柱5向上移动，从而使固定在中立柱5上端的平台升起，与此同时，升降顶盘上的链轮12也向上移动，由于内立柱4的导向定位板33是用链条II 13绕过链轮12连接在底座8上的，所以链轮12向上移动时，相当于动滑轮的链轮12使内立柱4以两倍的速度向上移动，从而使固定在内立柱4上端的平台升起，这样，中立柱5、内立柱4就依次升起，叠放在一起的平台就分离开来，当平台升到设计的位置后，将升降油缸7的进油口油路断开，对进油腔保压，平台就停在该预定位置。 如图5所示，回转齿轮箱2通过回转箱套14固定于内立柱4或中立柱5的上部，也可直接固定于外立柱6的上部，其内部设置有内齿轮15和外齿轮16构成的内啮合齿轮辐，与所述内齿轮15固联的回转平台连接器17上设置有回转平台18，为了保持回转平台18稳定，用定位圈34将回转平台连接器17定位于回转箱2夕卜，设置与所述外齿轮16联接的外伸小轴19，用以手动方式通过内啮合齿轮辐使回转平台18在水平面内转动，回转齿轮箱2的上部还设置固定平台20。内立柱4、中立柱5和外立柱6的上部均可设置回转齿轮箱2，用以安装回转平台，在本实施例中，下层平台设置于外立柱6的上部，包括回转平台18和固定平台20。上层平台设置于内立柱4的上部，包括回转平台18和固定平台20，必要时可拆除下层平台，也可增加中层平台，中层平台可设置于中立柱5的上部，也可包括回转平台18和固定平台20。每层平台既可单独使用也可同时使用，既可单机独立使用，也可双机或多机组合使用，结合作业平台的升降功能，能灵活适应不同跨度和高度坑道施工的需要。工作时，用六方扳手通过外伸小轴19转动外齿轮16，从而使内啮合齿轮运动，由于回转平台18和固定在内齿轮15上的回转平台连接器17相连，所以齿轮转动时，也带动回转平台18在水平面范围内回转。 如图6和7所示，用以支撑升降机构1的行走底盘3，主要由步履上盘21和步履中盘22以及前、后步履下盘23、24组成，在步履上盘21和步履中盘22之间设置进退油缸25以实现平台纵向移动，进退油缸25的活塞杆与步履中盘22铰接，进退油缸25的缸体与步履上盘21铰接，前、后步履下盘23、24位于步履中盘22的下方，其分别设置有一个转向油缸26用以实现平台的横向移动以及平台相对前、后步履下盘23、24的转动，转向油缸26的缸体与步履中盘22联接，活塞杆端头与步履下盘23、24联接，在步履上盘21的四角设置液压支腿27 。行走底盘3的纵向行走原理是由于步履下盘23、 24直接支撑在地面上，液压支腿27的支脚离地，行走底盘3的进退油缸25的缸体固定在步履上盘21上，油缸活塞杆头部与步履中盘22连接，进退油缸25的活塞杆处于伸出状态，当进退油缸25回油腔进油时，活塞杆縮回，步履上盘21相对于步履中盘、步履下盘移动，整个平台随之移动，每次最大可移动1. 1米左右，停止进退油缸25回油腔的供油，给液压支腿27进油腔供油，支腿伸出，支脚与地面接触，整个平台升离地面，由于液压支腿27的上部另一端固定在步履上盘21上，此时给进退油缸25的进油腔供油，使活塞杆伸出，由于步履上盘21通过液压支腿27支地，随着活塞杆的伸出，进退油缸25缸体向相反方向移动，从而带动步履中盘22和步履下盘23、24复位，实现整个系统的移动。当液压支腿27的支脚縮回后，步履下盘23、24支地，可再次给进退油缸25的回油腔供油，进入下一个行走过程，从而实现平台的纵向行走。行走底盘3横向移动原理是当液压支腿27的支脚升离地面时，前、后步履下盘23、24内的转向油缸26的回油腔给油，处在伸出状态的转向油缸26的活塞杆縮回，带动整个平台横向移动，当液压支腿27的支脚接触地面时，将整个平台升离地面，转向油缸26的进油腔给油，活塞杆伸出，使前、后步履下盘23、24复位，液压支腿27的支脚升离地面时，可进入下一个工作循环。行走底盘3转向原理是液压支腿27的支脚升离地面，后步履下盘24的油缸保持原状态，若前步履下盘23的转向油缸26活塞杆縮回，由于前、后步履下盘23、24与地面接触，整个平台的重量作用在地面上，此时，步履中盘22、步履上盘21前端相对于前步履下盘23发生错动，使整个作业平台转动一个角度，重复此操作，就可实现整个作业平台的任意转向。[0024] 所述升降顶盘9上设置有导向管28，导向管28穿过内立柱导向定位板33和中立柱导向定位板10，其下端与底座上导向杆29的上端滑动配合，用以使内立柱4和中立柱5在外立柱6内上下移动时导向定位。如图8所示，在所述中立柱5和外立柱6的上部分别设置定位油缸30，定位油缸30活塞头部设置的定位销31分别与内立柱4下部或中立柱5下部的定位孔32吻配，在工作平台升到设计位置后，给定位油缸30的进油腔供油，使活塞杆头部的定位销31伸出卡在中、内立柱4、5下部的定位孔内，从而保证升起来的工作平台不会因系统油路故障导致突然下落。当定位油缸30进油腔处于回油状态时，油缸的活塞杆在弹簧作用下复位。所述内立柱4下部和中立柱5下部的定位孔32在竖直方向为一组或多组。所述中立柱5和外立柱6的上部的定位油缸30均为四个，且分别位于立柱四周。
权利要求一种国防工程坑道施工用组合式作业平台，其主要特征是主要包括升降机构(1)、回转齿轮箱(2)、固定平台(20)和回转平台(18)以及行走底盘(3)；其中，升降机构(1)主要由内立柱(4)、中立柱(5)、外立柱(6)套合在一起构成的伸缩支撑和其内部的升降油缸(7)组成，所述内立柱(4)、中立柱(5)和外立柱(6)均为中空结构，升降油缸(7)位于三层立柱的中间孔腔内，其缸体通过外立柱(6)的底座(8)与行走底盘(3)固联，活塞杆上部与升降顶盘(9)通过球铰连接，升降顶盘(9)与中立柱(5)下部的导向定位板(10)之间通过链条I(11)连接，升降顶盘(9)上还设置有链轮(12)，链条II(13)绕过链轮(12)，其一端与内立柱(4)的导向定位板(33)连接，另一端与行走底盘(3)上的底座(8)连接；回转齿轮箱(2)通过回转箱套(14)固定于内立柱(4)或中立柱(5)的上部，也可直接固定于外立柱(6)的上部，其内部设置有内齿轮(15)和外齿轮(16)构成的内啮合齿轮辐，设置与所述内齿轮(15)固联的回转平台连接器(17)，回转平台(18)与所述回转平台连接器联接，设置与所述外齿轮联接的外伸小轴(19)，固定平台(20)固联在回转齿轮箱(2)的箱体上部；用以支撑升降机构的行走底盘(3)，主要由步履上盘(21)和步履中盘(22)以及前、后步履下盘(23)、(24)组成，在步履上盘(21)和步履中盘(22)之间设置进退油缸(25)，进退油缸(25)缸体与步履上盘(21)铰接，进退油缸(25)的活塞杆与步履中盘(22)铰接，前、后步履下盘(23)、(24)位于步履中盘(22)的下方，其分别转向油缸(26)，转向油缸(26)的缸体与步履中盘(22)联接，活塞杆端头与前、后步履下盘(23)、(24)联接，在步履上盘(21)的四角设置液压支腿(27)。
2. 根据权利要求1所述的国防工程坑道施工用组合式作业平台，其主要特征是所述 升降顶盘(9)上设置有导向管(28)，导向管(28)穿过内立柱导向定位板(33)和中立柱导 向定位板(IO)，其下端与底座上导向杆(29)的上端滑动配合。
3. 根据权利要求1所述的国防工程坑道施工用组合式作业平台，其主要特征是在所 述中立柱(5)和外立柱(6)的上部分别设置定位油缸(30)，定位油缸(30)活塞头部设置的 定位销(31)分别与内立柱(4)下部或中立柱(5)下部的定位孔(32)吻配。
4. 根据权利要求3所述的国防工程坑道施工用组合式作业平台，其主要特征是所述 内立柱(4)下部和中立柱(5)下部的定位孔(32)在竖直方向为一组或多组。
5. 根据权利要求3所述的国防工程坑道施工用组合式作业平台，其主要特征是所述 中立柱(5)和外立柱(6)的上部的定位油缸(30)，均为四个，分别位于立柱四周。
专利摘要本实用新型属于国防工程施工机械领域，提出的国防工程坑道施工用组合式作业平台，主要包括升降机构1和其上部的回转齿轮箱2以及行走底盘3，升降机构1主要由内立柱4、中立柱5和外立柱6和升降油缸7组成，回转齿轮箱2固定于内立柱4或外立柱6的上部，其内部设置有内齿轮15和外齿轮16构成的齿轮辐，设置外伸小轴19，在步履上盘21和步履中盘22之间设置进退油缸25，前、后步履下盘23、24分别各设置有一个转向油缸26，在步履上盘21的四角设置液压支腿27。本实用新型设计科学合理、技术可行、安全可靠，可方便地进行钻孔、装药、安设锚杆、注浆、挂网和喷射混凝土等施工作业，可显著改善坑道施工的安全状况和提高国防工程建设的作业效率。
文档编号E21D15/00GK201526324SQ20092008893
公开日2010年7月14日 申请日期2009年3月19日 优先权日2009年3月19日
发明者徐曙光, 明治清, 曹海, 李砚召, 涂善发, 王励自, 郭晓辉 申请人:中国人民解放军总参谋部工程兵科研三所