一种走行式隧道台车的制作方法

本发明属于隧道用各种简易台车领域，具体涉及一种走行式隧道台车。

背景技术：

简易钻爆台车为带有两翼的门型刚架，用工字钢焊接而成，长度一般为6米。门型钢架的高度、宽度应能满足机械车辆的正常通行，两翼的宽度、高度应能保证操作手的正常作业。每次爆破都要将机具、设备以及风、水、电等管(线)路移到安全距离以外，出渣完成后又要重新返回到掌子面，重复工作非常频繁。

频繁的拖拉可能会将钢架及其附设的水管和风管拖坏，对施工造成影响，而且还可能会发生安全事故。随意安装的风管、水管、电力照明线路以及临时搬运堆放的机具、设备，很容易发生触电、物体打击、高空坠落等常见的人身伤害。隧道拱顶系统锚杆由于机具和人员的因素无法垂直钻孔，施工质量难以保证。

简易钻爆台车存在的缺点：第一，台车的频繁移动依靠装载机的搬运，台车加工笨重，工作效率低，且容易损坏。第二，台车上随机放置的机具和无序安装的管路太多，存在安全隐患。第三，隧道拱顶系统锚杆钻孔，需要人员在孔的正下方扶着钻机打钻，无平台屏蔽，实施困难。

不仅钻爆台车需要装载机的拖拉，隧道内的其它台车(如支护台车、锚喷台车、二衬钢筋绑扎台车等)也都是通过装载机移动的，施工中非常不方便，且存在安全隐患。鉴于以上存在的问题，对现有的简易台车进行革新和升级改造。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种走行式隧道台车，可降低施工安全风险，提高生产效率，缩短施工周期，实现标准化施工，并解决了隧道拱顶无法垂直钻孔的难题，它可以广泛应用于隧道施工的各道工序作业，有很高的实用价值。

为了达到上述目的，本发明包括两个平行设置的履带走行装置，两个平行设置的履带走行装置通过联结牛腿共同承担台车架，发动机带动液压系统驱动台车架两侧的履带走行装置，台车架上设置有风腔转换装置、水管转换装置、钻爆机具和电焊设备及其它集成的管线路，发动机通过电动马达启动，电动马达和控制箱通过手控、电控和遥控的方式控制台车架的前进、后退和转向。

所述液压系统包括通过发动机驱动的液压泵，液压泵通过控制箱控制台车架两侧的液压行走马达，液压行走马达与行走减速机构和驱动轮组合在一起驱动履带走行装置，驱动轮上设置有驻车制动器。

液压行走马达、行走减速机构和驱动轮组合在一起分设在台车架的两侧，电动马达、控制箱、发动机和液压泵设置在履带顶的工作平台上，液压行走马达与液压泵、控制箱通过液压管油管线路相连接。

所述履带走行装置包括走行梁，走行梁的一端设置有驱动轮，另一端设置有导向轮，驱动轮和导向轮上套设有履带，走行梁底部设置有若干与履带接触的支重轮，走行梁顶部设置有与履带接触的托链轮，走行梁上设置有悬架弹簧，悬架弹簧通过张紧装置连接连接叉，连接叉上固定有导向轮。

所述联结牛腿包括联结牛腿横杆，联结牛腿横杆底部平行设置有两个联结牛腿立杆，联结牛腿横杆上开设有若干连接孔眼。

所述钢架风腔转换装置包括双排工字钢风腔，双排工字钢风腔的一侧开设有一个风腔进口，另一侧开设有若干风腔出口。

所述水管转换装置包括水管中间转换腔体，水管中间转换腔体的一侧开设有一个水管进口，另一侧开设有若干水管出口。

所述台车架顶部设置有花纹钢板，花纹钢板上预留用于为隧道拱顶系统锚杆垂直钻孔提供屏蔽平台的直径5cm的孔眼。

与现有技术相比，本发明在台车架上设置钢架风腔转换装置、水管转换装置、钻爆机具和电焊设备，并增加了履带式行走装置，采用当前先进的液压传动技术和电动马达启停技术以及手控电控一体的控制技术，对原来的风、水、电等管(线)路以及常用机具设备进行了集成设计，采用了电控和遥控技术，实现了台车架的前进、后退和转向。走行式隧道台车采用发动机液压驱动履带的行走方式代替原来装载机的搬运，节省了装载机频繁的搬运和空载消耗，节省了协调装载机司机的时间，加快了施工进度，增强了隧道施工能力，同时也减少了各种简易台车的重复投入。风、水、电等管(线)路统一规划布置科学、合理，安全性能得到了提升。本发明具有较高的推广价值和广阔的应用前景。

进一步的，本发明在台车架顶部设置有带孔眼花纹钢板，解决了隧道拱顶系统锚杆无法垂直钻孔的难题。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明履带走行装置的主视图；

图4为本发明履带走行装置俯视图；

图5为本发明液压系统的示意图；

图6为本发明联结牛腿的主视图；

图7为本发明联结牛腿的侧视图；

图8为本发明联结牛腿横杆的示意图；

图9为本发明钢架风腔转换装置的示意图；

图10为本发明水管转换装置的示意图；

图11为本发明台车顶花纹钢板的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见图1至图10，本发明包括两个平行设置的履带走行装置3，两个平行设置的履带走行装置3通过联结牛腿2共同承担台车架1，发动机7通过液压系统驱动台车架两侧的履带走行装置3，台车架1上设置有钢架风腔转换装置4、水管转换装置5、钻爆机具、电焊设备和其它集成管线路，发动机7通过电动马达6启停，电动马达6和控制箱7-2能够采用手控、电控和遥控的方式控制台车的走行功能。

液压系统包括通过发动机7驱动的液压泵7-1，液压泵7-1通过控制箱7-2控制台车架两侧的液压行走马达7-3，液压行走马达7-3驱动与其对应的行走减速机构7-4和驱动轮3-1，驱动轮3-1上设置有驻车制动器7-4，保证台车的制动效果。

履带走行装置3包括走行梁3-4，走行梁3-4的一端设置有驱动轮3-1，另一端设置有导向轮3-5，驱动轮3-1和导向轮3-5上套设有履带3-2，走行梁3-4底部设置有若干与履带3-2接触的支重轮3-3，走行梁3-4顶部设置有与履带3-2接触的托链轮3-7，走行梁3-4上设置有悬架弹簧3-6，悬架弹簧3-6通过张紧装置3-8连接连接叉3-9，连接叉3-9上固定有导向轮3-5。

联结牛腿2包括联结牛腿横杆2-2，联结牛腿横杆2-2底部平行设置有两个联结牛腿立杆2-1，联结牛腿横杆2-1上开设有若干连接孔眼2-3。

钢架风腔转换装置4包括双排工字钢风腔4-3，双排工字钢风腔4-3的一侧开始有一个风腔进口4-1，另一侧开始有若干风腔出口4-2。

水管转换装置5包括水管中间转换腔体5-3，水管中间转换腔体5-3的一侧开设有一个水管进口5-1，另一侧开设有若干水管出口5-2。

台车需移动时，通过电动马达6启动柴油发动机7，液压泵7-1便开始工作，操作控制箱7-2上的操作手柄，实施油路的变换来驱动液压行走马达7-3，静液压传动系统的结构原理是柴油发动机7驱动液压7-1泵产生高压油，由压力油通过油管输送驱动液压行走马达7-3旋转，再由液压行走马达7-3带动驱动轮3-1转动。静液压传动系统由双向变量液压泵、液压行走马达、终传动机构组成，采用双泵双回路闭式液压系统。

电动马达6启动柴油发动机7，通过控制箱7-2上的操作手柄，实施台车的前进、后退和转向，到达工作面后，关闭发动机7，实施隧道内工序作业，需要再次移动位置，重复以上工作即可。台车可根据隧道断面的大小加工成小型、中型和大型，小型可整体制造，大、中型考虑到运输和拆装的需要，可以分部件加工，最后通过螺栓连接的方式组装在一起。该隧道台车不但可用于隧道的钻爆工作，而且还可用于钢拱架的安装、隧道的锚喷支护、二衬钢筋的绑扎。

控制每一侧液压行走马达7-3的输出旋转方向，就可实现转向，当控制箱7-2在中位时，液压节流即可实现行车制动。改变液压行走马达7-3的供油量，就能改变它的转速，从而改变台车的行驶速度；改变供油方向，就能使液压行走马达7-3反转，从而实现台车的倒退。

电动马达6和控制箱7-2采用电动控制、遥控启停和手动换向调速一体的控制方式。液压泵7-1采用自动变量控制，履带走行装置3的前进、后退、转弯和快慢调节，均通过手动调节控制箱7-2来实现，压损小，无级变速，调节方便可靠。

本发明的制作方法，包括下述步骤：

(1)根据隧道断面尺寸，采用工字钢制作两翼式钢架操作平台，平台钢板采用花纹钢板的形式，平台顶板预留直径5cm的孔眼若干，按照拱顶系统锚杆设计的间距确定。

(2)隧道进口侧双排工字钢形成的空腔制成双排工字钢风腔4-3，预留风腔进口4-1和风腔出口4-2，一般一侧一个分别作业，保证风压。中间工字钢附设一根相互贯通的钢管，预留水管进口5-1，水管出口5-2若干，作为有压水的中间转换装置。

(3)组装履带行走装置3两个，并分别将终传动机构、停车制动器、液压行走马达组装在驱动轮3-1上；并在每个履带行走装置3的走行梁3-4上分别焊接钢架联结牛腿3三个，采用两根槽钢背对的方式拼焊而成。

(4)将履带行走装置按照台车架的宽度并列布置，在履带行走装置的四个角设置供安装用的液压千斤顶4台，吊装钢架操作平台至液压千斤顶上，通过液压千斤顶的逐渐下放，完成台车架的安装，联结牛腿2与台车架1采用螺栓连接的方式。

(5)将电动马达6及其总成开关、柴油发动机7、控制箱7-2、液压泵7-1等液压系统组装在台车一侧的底纵梁上，并设置驾驶座椅操作台车；液压油管路7-5沿钢架敷设在工字钢的翼缘板下，将两侧的液压行走马达7-3和液压泵7-1连接起来，形成闭路系统。

(6)将配电箱、开关箱和集成的焊接设备固定在台车另一侧的纵梁上；输配电线路沿钢架敷设在工字钢的翼缘板下，照明用的安全防爆灯照射相应的施工部位；常用的钻爆机具储藏箱安装在操作平台上。

(7)台车架的顶部铺设花纹钢板，并预留直径为5cm的孔眼，呈梅花形布置，为隧道拱顶系统锚杆的垂直钻孔创造条件。

(8)安装台车护栏和安全爬梯，涂刷桔红色油漆，沿台车四周粘贴反光条。

上述方法中，所述的钢架风腔需经过水压试验检验。发动机7的启动和停止通过电动马达6的总成开关来实现，台车的操作采用手控、电控或遥控的控制方式。本发明隧道台车可加工成大、中、小型，小型台车可整体制造，大、中、型台车考虑到运输及拆装的需要，可分部件加工组装在一起。