一种凿岩台车的制作方法

1.本实用新型涉及工程机械领域，尤其涉及一种凿岩台车。


背景技术：

2.现有凿岩台车的臂架大多设置在凿岩台车的车架前端，与车架上的臂架支座铰接，且为单级伸缩的形式，作业范围有限。这种凿岩台车多用于岩层较好、全断面开挖的隧道施工，而对于软弱围岩、进行台阶法施工的隧道，这种凿岩台车无法顺利地对上台阶和下台阶进行钻孔作业。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中凿岩台车在台阶法施工时无法顺利地对上台阶和下台阶进行钻孔作业的问题，本实用新型的目的是提供一种凿岩台车。
4.本实用新型提供如下技术方案：
5.一种凿岩台车，包括车体、第一驱动组件和第二驱动组件；
6.所述车体上铰接有曲臂，所述第一驱动组件驱使所述曲臂相对于所述车体在竖直面内摆动；
7.所述曲臂上铰接有大臂，所述第二驱动组件驱使所述大臂相对于所述曲臂俯仰开合；
8.所述大臂远离所述曲臂的一端设有钻孔单元。
9.作为对所述凿岩台车的进一步可选的方案，所述车体上设有回转台和回转驱动组件，所述回转台与所述车体转动连接，所述回转驱动组件驱使所述回转台相对于所述车体在水平面内回转，所述曲臂与所述回转台铰接。
10.作为对所述凿岩台车的进一步可选的方案，所述回转驱动组件包括悬臂和回转油缸，所述悬臂与所述回转台相连，所述回转油缸的两端分别与所述车体和所述悬臂铰接。
11.作为对所述凿岩台车的进一步可选的方案，所述回转驱动组件包括齿圈和减速机，所述齿圈环设于所述回转台上，所述减速机固定设置在所述车体上，所述减速机的输出轴上套设有齿轮，且所述齿轮与所述齿圈啮合。
12.作为对所述凿岩台车的进一步可选的方案，所述第一驱动组件包括第一连杆、第二连杆和曲臂摆动油缸，所述第一连杆的一端与所述车体铰接，所述第一连杆的另一端同时与所述第二连杆和所述曲臂摆动油缸铰接，所述第二连杆和所述曲臂摆动油缸均与所述曲臂铰接。
13.作为对所述凿岩台车的进一步可选的方案，所述第二驱动组件包括第三连杆、第四连杆和大臂俯仰油缸，所述第三连杆的一端与所述曲臂铰接，所述第三连杆的另一端与所述第四连杆铰接，所述第四连杆与所述大臂铰接，所述大臂俯仰油缸的一端与所述曲臂铰接，所述大臂俯仰油缸的另一端铰接于所述第三连杆和所述第四连杆的连接处。
14.作为对所述凿岩台车的进一步可选的方案，所述钻孔单元通过伸缩臂与所述大臂
相连。
15.作为对所述凿岩台车的进一步可选的方案，所述大臂上设有第一回转机构，所述第一回转机构的回转中心与所述大臂平行，所述第一回转机构上设有第一安装座，所述钻孔单元设置在所述第一安装座上。
16.作为对所述凿岩台车的进一步可选的方案，所述第一安装座上设有第二回转机构，所述第二回转机构的回转中心与所述第一回转机构的回转中心垂直，所述第二回转机构上设有第二安装座，所述钻孔单元设置在所述第二安装座上。
17.作为对所述凿岩台车的进一步可选的方案，所述钻孔单元包括推进梁和钻臂，所述推进梁与所述大臂相连，所述钻臂设置在所述推进梁上。
18.本实用新型的实施例具有如下有益效果：
19.钻孔单元通过大臂和曲臂与车体相连，形成三角形结构，且钻孔单元与大臂的连接处、大臂与曲臂的连接处、曲臂与车体的连接处分别为该三角形的三个顶点。
20.利用第二驱动组件驱使大臂相对于曲臂俯仰开合时，改变了上述三角形的其中一个顶角大小，进而改变了该顶角对应的边的长度，且该边的长度等于钻孔单元与车体之间的距离。利用第一驱动组件驱使曲臂相对于车体在竖直面内摆动时，使上述三角形整体变化，改变了该边相对于水平面的倾斜角度。因此，上述三角形的该边能够完全替代现有的单级伸缩臂架，将钻孔单元输送至任意位置。
21.与现有的单级伸缩臂架不同的是，上述三角形的该边并不存在实体结构，在台阶法施工时不会与台阶发生碰撞，实际上用来连接钻孔单元与车体的曲臂和大臂则能绕过台阶，从而顺利地对上台阶和下台阶进行钻孔作业。
22.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1示出了现有技术中凿岩台车进行台阶法施工时的工作状态示意图；
25.图2示出了本实用新型实施例提供的一种凿岩台车在折叠状态下的正视图；
26.图3示出了本实用新型实施例提供的一种凿岩台车中臂架系统和钻孔单元在折叠状态下的正视图；
27.图4示出了本实用新型实施例提供的一种凿岩台车在展开状态下的正视图；
28.图5示出了本实用新型实施例提供的一种凿岩台车在对短台阶的上台阶进行钻孔时的工作状态示意图；
29.图6示出了本实用新型实施例提供的一种凿岩台车在对短台阶的中台阶进行钻孔时的工作状态示意图；
30.图7示出了本实用新型实施例提供的一种凿岩台车在对短台阶的下台阶进行钻孔时的工作状态示意图；
31.图8示出了本实用新型实施例提供的一种凿岩台车在对长台阶的上台阶进行钻孔时的工作状态示意图；
32.图9示出了本实用新型实施例提供的一种凿岩台车在对长台阶的中台阶进行钻孔时的工作状态示意图；
33.图10示出了本实用新型实施例提供的一种凿岩台车在对长台阶的下台阶进行钻孔时的工作状态示意图。
34.主要元件符号说明：
35.100
‑
车体；200
‑
回转台；300
‑
曲臂；310
‑
第一连杆；320
‑
第二连杆；330
‑
曲臂摆动油缸；400
‑
大臂；410
‑
第三连杆；420
‑
第四连杆；430
‑
大臂俯仰油缸；500
‑
伸缩臂；600
‑
第一安装座；610
‑
第一回转机构；700
‑
第二安装座；710
‑
第二回转机构；800
‑
钻孔单元；900
‑
车架；910
‑
臂架；920
‑
驾驶室。
具体实施方式
36.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
37.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
38.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
40.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
41.请参阅图1，现有凿岩台车的臂架910大多设置在凿岩台车的车架900前端，与车架900上的臂架支座铰接，且为单级伸缩的形式，作业范围有限。这种凿岩台车多用于岩层较好、全断面开挖的隧道施工，而对于软弱围岩、进行台阶法施工的隧道，这种凿岩台车无法顺利地对上台阶和下台阶进行钻孔作业。
42.此外，由于驾驶室920设置在臂架910后方，在行驶及作业过程中，驾驶员的视野受限，存在视野盲区。驾驶室920多设为可升降形式，结构较为复杂。
43.实施例
44.请参阅图2至图10，本实施例提供一种凿岩台车，具体为一种适应台阶法施工的凿岩台车，其包括车体100、回转台200、曲臂300、大臂400、伸缩臂500、第一回转机构610、第一安装座600、第二回转机构710、第二安装座700和钻孔单元800，且上述结构依次连接。其中，曲臂300、大臂400和伸缩臂500构成臂架系统。
45.具体地，回转台200通过回转支承与车体100转动连接，臂架系统则设置在回转台200上。车体100上设置有回转驱动组件，以驱使回转台200相对于车体100旋转。
46.在本实施例中，回转支承的轴线竖直，回转台200在水平面内回转。在本技术的另一实施例中，也可以将回转台200翻转90
°
设置，对应的回转支承的轴线则保持水平。
47.在本实施例中，回转驱动组件由悬臂和回转油缸组成。其中，悬臂与回转台200焊接或者栓接固定，并沿回转支承的径向设置。回转油缸的缸体铰接在车体100上，回转油缸的活塞杆则与悬臂背向回转台200的一端铰接。
48.回转油缸的活塞杆伸缩，即可通过悬臂带动回转台200旋转，进而调整整个臂架系统的朝向。
49.在本技术的另一实施例中，回转驱动组件由齿圈、齿轮和减速机组成。其中，齿圈环设于回转台200上，与回转台200之间通过焊接、栓接或者一体成型等方式固定连接。减速机栓接固定在车体100上，减速机的机轴与回转支承的轴线平行。齿轮套设在减速机的机轴上，并与减速机的机轴键连接，同时与齿圈啮合。
50.启动减速机，减速机驱使齿轮旋转，进而通过齿圈带动回转台200转动，最终调整整个臂架系统的朝向。
51.具体地，曲臂300成长条形，曲臂300沿长度方向的一端与回转台200铰接，且曲臂300相对于回转台200的旋转轴心水平。
52.曲臂300和回转台200的连接处设置有第一驱动组件，第一驱动组件驱使曲臂300相对于回转台200旋转，在竖直面内摆动。
53.在本实施例中，第一驱动组件由第一连杆310、第二连杆320和曲臂摆动油缸330组成。其中，第一连杆310和第二连杆320均呈条状，第一连杆310的一端与回转台200铰接，第一连杆310的另一端则与第二连杆320的一端铰接，第二连杆320背向第一连杆310的一端与曲臂300铰接。第一连杆310、第二连杆320、曲臂300和回转台200形成四边形结构。
54.曲臂摆动油缸330的缸体与曲臂300铰接，曲臂摆动油缸330的活塞杆则铰接于第一连杆310和第二连杆320的连接处。曲臂摆动油缸330的活塞杆伸缩，使上述四边形结构的形状发生变化，进而使曲臂300在竖直面内摆动。
55.具体地，大臂400成长条形，大臂400沿长度方向的一端与曲臂300背向回转台200的一端铰接，且大臂400相对于曲臂300的旋转轴心水平。
56.大臂400和曲臂300的连接处设置有第二驱动组件，第二驱动组件驱使大臂400相对于曲臂300旋转，完成俯仰开合动作。
57.在本实施例中，第二驱动组件由第三连杆410、第四连杆420和大臂俯仰油缸430组成。其中，第三连杆410和第四连杆420均呈条状，第三连杆410的一端与曲臂300铰接，第三
连杆410的另一端则与第四连杆420的一端铰接，第四连杆420背向第三连杆410的一端与大臂400铰接。第三连杆410、第四连杆420、大臂400和曲臂300形成四边形结构。
58.大臂俯仰油缸430的缸体与曲臂300铰接，大臂俯仰油缸430的活塞杆则铰接于第三连杆410和第四连杆420的连接处。大臂俯仰油缸430的活塞杆伸缩，使上述四边形结构的形状发生变化，进而使大臂400俯仰开合。
59.上述曲臂300相对于回转台200的旋转轴心、第一连杆310相对于回转台200的旋转轴心、第一连杆310相对于第二连杆320的旋转轴心、第二连杆320相对于曲臂300的旋转轴心、曲臂摆动油缸330相对于曲臂300的旋转轴心、曲臂摆动油缸330相对于第一连杆310的旋转轴心、大臂400相对于曲臂300的旋转轴心、第三连杆410相对于曲臂300的旋转轴心、第三连杆410相对于第四连杆420的旋转轴心、第四连杆420相对于大臂400的旋转轴心、大臂俯仰油缸430相对于曲臂300的旋转轴心、大臂俯仰油缸430相对于第三连杆410的旋转轴心均相互平行。
60.具体地，伸缩臂500与大臂400背向曲臂300的一端焊接或者栓接固定，伸缩臂500在伸缩过程中变相地调整大臂400的长度。
61.具体地，第一回转机构610设置在伸缩臂500背向大臂400的一端。与回转驱动组件相似，第一回转机构610同样由回转支承和减速机组成。
62.在第一回转机构610中，回转支承的轴线沿大臂400的长度方向，回转支承的内圈与伸缩臂500栓接固定，减速机则驱使回转支承的外圈旋转。第一安装座600与回转支承的外圈栓接固定，随回转支承的外圈而旋转。
63.具体地，第二回转机构710设置在第一安装座600上。与回转驱动组件相抵，第二回转机构710同样由回转支承和减速机组成。
64.在第二回转机构710中，回转轴承的轴线与大臂400的长度方向垂直，同时与大臂400相对于曲臂300的旋转轴心垂直。回转支承的内圈与第一安装座600栓接固定，减速机则驱使回转支承的外圈旋转。第二安装座700与回转支承的外圈栓接固定，随回转支承的外圈而旋转。
65.具体地，钻孔单元800由推进梁和钻臂组成。推进梁与第二安装座700铰接，通过第二安装座700、第二回转机构710、第一安装座600、第一回转机构610和伸缩臂500与大臂400相连，钻臂则设置在推进梁上。
66.推进梁相对于第二安装座700的旋转轴心与大臂400相对于曲臂300的旋转轴心平行，第二安装座700上另设有油缸，以驱使推进梁相对于第二安装座700转动，调整整个钻孔单元800的姿态。
67.钻孔单元800通过第二安装座700、伸缩臂500、大臂400、曲臂300和回转台200等与车体100相连，形成三角形结构，且钻孔单元800与第二安装座700的连接处、大臂400与曲臂300的连接处、曲臂300与回转台200的连接处分别为该三角形的三个顶点。
68.利用第二驱动组件驱使大臂400相对于曲臂300俯仰开合时，改变了上述三角形的其中一个顶角大小，进而改变了该顶角对应的边的长度，且该边的长度等于钻孔单元800与车体100之间的距离。伸缩臂500伸缩时，改变了上述三角形的形状，同样能够改变改变的长度。
69.利用第一驱动组件驱使曲臂300相对于车体100在竖直面内摆动时，使上述三角形
整体变化，改变了该边相对于水平面的倾斜角度。因此，上述三角形的该边能够完全替代现有的单级伸缩臂500架，将钻孔单元800输送至任意位置。
70.与现有的单级伸缩臂架不同的是，上述三角形的该边并不存在实体结构，在台阶法施工时不会与台阶发生碰撞，实际上用来连接钻孔单元800与车体100的伸缩臂500、曲臂300和大臂400等则能绕过台阶，从而顺利地对上台阶和下台阶进行钻孔作业。
71.此外，与现有的臂架910相比，上述臂架系统在展开时具有更大的作业范围，在折叠后占用空间更小，能够缩短整车长度，有利于整车在隧道内掉头及转场。
72.在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
73.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
74.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。