一种用于隧道施工设备的横向平移的行走机构及其行走方法与流程

本发明属于隧道施工设备领域，尤其是涉及一种用于隧道施工设备的横向平移的行走机构及其行走方法。

背景技术：

目前，隧道洞内施工中，出渣车等工程车辆需要频繁进出隧道，由于施工通道长且狭窄，部分施工设备在行走时很难进行姿态调整，大多施工设备通过平移油缸控制设备的左右横移，并且在横移过程中需要通过多组机构协调进行，使得设备结构复杂，操作繁琐。另外，由于施工空间较为紧张，施工设备在调整姿态时容易出现与地面碰擦的现象，甚至造成施工设备损伤，严重影响了工作效率和施工进度。

因此，基于上述技术问题，亟需设计一种用于隧道施工的操作便捷的横移行走机构。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单、操作简单、使用机动灵活、施工效率高的用于隧道施工的横向平移的行走机构。

本发明的技术方案如下：

一种用于隧道施工设备的横向平移的行走机构，包括行走结构、安装在行走结构上的横移结构、与横移结构活动连接的顶升结构；

所述行走结构包括行走架、安装在行走架上的行走电机和受行走电机驱动的行走轮，所述行走轮安装在行走架的下方，所述行走电机与行走轮连接以用于驱动行走轮的行走；

所述横移结构包括安装在所述行走架上的平移底座、平移导轨、平移驱动部、滑动安装在平移底座上的滑板组件，所述平移导轨横向设置在平移底座的两侧，所述平移驱动部与滑板组件连接以用于驱动滑板组件移动，所述滑板组件上设有与平移导轨相配合的导向槽，用于在平移驱动部的驱动下带动滑板组件沿平移导轨实现横向平移；

所述顶升机构包括与外部施工设备连接的导向套和竖直设置在导向套内的导向芯，所述导向芯通过铰接组件与滑板组件连接以用于在施工设备运行时进行姿态的微调。

在上述技术方案中，所述铰接组件包括设置在所述导向芯底部的第一铰接耳板、设置在滑板组件上端的第二铰接耳板和与第一铰接耳板、第二铰接耳板相连接的铰接销轴，所述第一铰接耳板与第二铰接耳板相配合并通过铰接销轴连接以用于在导向芯及滑板组件移动时绕该铰接销轴旋转。

在上述技术方案中，所述平移导轨为圆柱形导轨，所述平移导轨设置的方向在与行走结构的行进方向相垂直，且该平移导轨对称设置在平移底座的前后两侧。

在上述技术方案中，所述导向槽为半圆形导向槽，所述导向槽对称设置在滑板组件的前后两侧。

在上述技术方案中，所述平移驱动部为平移油缸，所述平移油缸的固定端通过销轴与行走架连接，所述平移油缸的输出轴穿过所述滑板组件并与其连接。

在上述技术方案中，所述平移驱动部与平移导轨相互平行以用于驱动所述滑板组件与行进方向相垂直的实现横向平移。

在上述技术方案中，所述平移底座通过螺栓安装在行车架上，所述平移底座的上端与滑板组件相接触。

在上述技术方案中，所述平移底座与滑板组件之间填充有润滑油以用于减小平移时产生的阻力。

在上述技术方案中，所述行走电机通过减速组件与行走轮连接以用于驱动行走轮的行走和减速。

本发明的另一个目的是提供一种基于用于隧道施工设备的横向平移的行走机构的行走方法，其中，定义所述行走结构的延伸方向为纵向，所述平移导轨的延伸方向为横向，包括以下步骤：

(1)将施工设备与顶升结构连接，启动行走结构移动至预设位置；

(2)启动平移驱动部，带动滑板组件沿平移导轨上横向移动至就位位置处；

(3)启动顶升结构驱动，使安装在顶升结构上的施工设备移动至待施工的位置处，完成行走机构的横向平移。

本发明具有的优点和积极效果是：

1.横移结构设置在行走结构上，导向槽与平移导轨配合约束滑板组件并在平移油缸的驱动下实现横向移动，在施工空间狭小的条件下，施工设备的姿态调整方便，不需要多组机构协调进行，施工进度快。

2.横移结构与顶升结构通过铰接销轴而构成活动连接，顶升结构与横移结构绕铰接销轴而做小幅度旋转，以便于施工设备在行走或就位时进行自我位置姿态的微调，操作简单。

附图说明

图1是本发明的行走机构的主视图；

图2是本发明的行走机构的左视图；

图3是本发明的行走机构的俯视图；

图4是图1中b-b的剖视图；

图5是图2中a-a的剖视图。

图中：

1、导向芯2、导向套3、第一铰接耳板

4、滑板组件5、导向槽6、行走电机

7、减速组件8、行走轮9、行走架

10、平移底座11、平移驱动部12、平移导轨

13、铰接销轴

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，决不限制本发明的保护范围。

实施例1

如图1-图5所示，本发明的用于隧道施工设备的横向平移的行走机构，包括行走结构、安装在行走结构上的横移结构、与横移结构活动连接的顶升结构。其中，定义所述行走结构的延伸方向为纵向，所述平移导轨12的延伸方向为横向。

上述行走结构包括行走架9、安装在行走架9上的行走电机6和2个受行走电机6驱动的行走轮8，行走轮8内置在行走架9的下方；行走电机6设置在行走架9的上表面，且该行走电机6位于行走架9的后端并通过螺栓与行走架9固定，行走电机6通过减速组件7(减速组件为二级减速的链轮减速组件)与行走轮8连接以用于驱动行走轮8的行走和减速。

上述横移结构包括安装在行走架9上的平移底座10、平移导轨12、平移驱动部11、滑动安装在平移底座10上的滑板组件4，平移导轨12(圆柱形导轨)横向对称设置在平移底座10的前后两侧，平移导轨12平移驱动部11与滑板组件4连接以用于驱动滑板组件4移动，滑板组件4上设有与平移导轨12相配合的导向槽5，用于在平移驱动部11的驱动下带动滑板组件4沿平移导轨12实现横向平移，导向槽5为半圆形导向槽5，导向槽5对称设置在滑板组件4的前后两侧。

上述铰接组件包括设置在导向芯1底部的第一铰接耳板3、设置在滑板组件4上端的第二铰接耳板和与第一铰接耳板3、第二铰接耳板相连接的铰接销轴13，第一铰接耳板3与第二铰接耳板相配合并通过铰接销轴13连接以用于在导向芯1及滑板组件4移动时绕该铰接销轴13做小幅度旋转，而构成活动连接，以便于设备在行走或就位时进行自我位置姿态的微调。

上述顶升机构包括与外部施工设备连接的导向套2(采用圆形导向套2)和竖直设置在导向套2内的导向芯1，导向芯1通过铰接组件与滑板组件4连接以用于在施工设备运行时进行姿态的微调；并且与外部施工设备连接的导向套2在驱动作用下使得导向芯1在圆形导向套2内滑动，以实现竖直方向上的升降动作。

进一步地说，平移驱动部11与平移导轨12相互平行，平移驱动部11为2个并列设置的平移油缸，且2个平移油缸设置在行走架9与滑板组件4的中间，平移油缸的固定端通过销轴与行走架9连接，平移油缸的输出轴穿过滑板组件4并与其连接，用于驱动滑板组件4与行进方向相垂直的实现横向平移。

进一步地说，在平移油缸的驱动下，滑板组件4在半圆形导向槽5和圆柱形导轨的约束下实现横向平移。

实施例2

在实施例1的基础上，基于实施例1中的用于隧道施工设备的横向平移的行走机构的行走方法，包括以下步骤：

(1)将施工设备与顶升结构连接，启动行走结构移动至预设位置；

(2)启动平移驱动部11，带动滑板组件4沿平移导轨12上横向移动至就位位置处；

(3)启动顶升结构驱动，使安装在顶升结构上的施工设备调节升降位置至待施工的位置处，完成行走机构的横向平移。

实施例3

在实施例1的基础上，导向芯1的顶端预留有与施工设备的液压油缸的安装座，在使用时，施工设备通过液压油缸的伸长和缩短动作使得导向芯1在圆形导向套2内滑动，从而实现竖直方向上的升降动作。

实施例4

在实施例1的基础上，平移底座10通过螺栓安装在行车架上，平移底座10的上端与滑板组件4相接触。

进一步地说，平移底座10与滑板组件4之间填充有润滑油，以便于减小平移时平移底座10与滑板组件4之间相对运动而产生的阻力。

平移底座10的下表面与滑板组件4的上表面相接触，并在两者的接触面之间设有润滑油而降低平移底座10与滑板组件4的损坏。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。