凿钻立拱一体化台车的制作方法

1.本实用新型涉及隧道施工设备技术领域，具体而言，涉及一种凿钻立拱一体化台车。


背景技术：

2.在隧道机械化施工设备中，凿岩钻孔和立拱架两种工序需要用到凿岩台车和拱架台车两种设备来完成施工，设备使用效率低，施工操作人员数量多。而现有的拱锚台车，凿岩机构受到臂架工作装置空间限制不能高效优质地完成掘进凿岩作业。本实用新型的凿岩立拱一体化台车，具备凿岩台车的全部钻孔功能，同时又具备拱架台车的立拱功能。故所述的一种凿钻立拱一体化台车克服了上述存在的技术问题和缺陷成为重点需要解决的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
4.为此，本实用新型提供了一种凿钻立拱一体化台车。
5.本实用新型提供了一种凿钻立拱一体化台车，包括：
6.车体，所述车体上安装有台车底盘；
7.滑移单元，所述滑移单元为链条传动形式，并设置于所述台车底盘，其中，所述滑移单元包括远离车头的第一滑移组件以及靠近车头的第二滑移组件，且所述第一滑移组件和所述第二滑移组件能够独立运动；
8.凿岩臂单元，与所述第一滑移组件连接，并跟随所述第一滑移组件同步运动；
9.立拱臂单元，与所述第二滑移组件连接，并跟随所述第二滑移组件同步运动；
10.其中，所述凿岩臂单元至少包括用于凿岩作业的凿岩臂组件，所述立拱臂单元至少包括用于立拱作业的立拱臂组件，所述凿岩臂组件和所述立拱臂组件形成前后空间以及上下空间交错结构，并位于车体的两侧，以至少形成车体两侧的独立作业面。
11.本实用新型提出的凿钻立拱一体化台车，包括车体、滑移单元、凿岩臂单元和立拱臂单元。车体用于承载整个装置，并使整个达到制定的作业区域。同时车体底盘上配置有操作台和注浆机构。车体上设置有台车底盘，用于承载滑移单元、凿岩臂单元和立拱臂单元的负载，其可以为框架结构或台体结构，其上形成安装上述结构的安装工位。滑移单元至少有第一滑移组件和第二滑移组件构成。第一滑移组件和第二滑移组件均采用链条传动的方式进行运动，减少车体的高度。具体地，在台车底盘上设置滑移轨道，并在轨道中间增设若干组链条，第一滑移组件和第二滑移组件装配驱动装置，驱动装置可以为伺服电机带动链轮的结构，在此不再赘述，以本领域技术人员能够获知的现有技术装配即可。此外，第一滑移组件和第二滑移组件为独立运行的移动小车式结构，即每个小车单独配备上述的驱动装置，以实现凿岩臂单元和立拱臂单元独立作业的需求。在上述基础上，由于凿岩臂单元和立拱臂单元装配至不同的滑移组件，因此实现了凿岩臂单元和立拱臂单元前后空间交错的结构，此外，立拱臂单元装配在第二滑移组件的安装高度与凿岩臂单元装配在第一滑移组件
的安装高度不同，以此保证立拱臂单元和凿岩臂单元上下空间的交错结构，上述两种交错布置的结构，提高了凿岩臂和立拱臂独立作业的灵活性，并且减少了两者之间的相互干扰和影响。此外，在车体的两侧均布置有一根凿岩臂和一根立拱臂，不仅将立拱功能和凿岩功能集成，使得本装置能够同时进行凿岩作业和立拱作业，还提高了作业面的范围，使得车体两侧以及后方均能够进行上述作业，从而提高施工效率以及施工质量。在上述基础上，本技术还限定了凿岩臂组件位于立拱臂组件的两侧，由于凿岩臂的施工范围大，不仅需要在掌子面打孔，经常还需要对隧道的两侧进行打孔，而拱架臂的作业范围通常只是在掌子面的范围，因此通过上述结构满足两种臂架的各自的作业需求；并且凿岩臂位于外侧能够便于凿岩机和横梁收放；此外，拱架臂抓取钢拱架之后重量大增，将拱架臂设置在中间可以更好的保证台车的平衡性。
12.根据本实用新型上述技术方案的凿钻立拱一体化台车，还可以具有以下附加技术特征：
13.在上述技术方案中，所述凿岩臂单元还包括设置于所述第一滑移组件的凿岩臂座，所述凿岩臂组件包括：
14.凿岩伸缩臂，一端与所述凿岩臂座铰接；
15.凿岩机构，设置于所述凿岩伸缩臂的端部；
16.其中，所述凿岩伸缩臂和所述凿岩臂座之间设置有第一驱动组，所述第一驱动组驱动所述凿岩伸缩臂做俯仰运动；
17.所述凿岩伸缩臂由多节凿岩臂架构成，在每一节凿岩臂架内设置有第二驱动组，所述第二驱动组的驱动端与下一节凿岩臂架连接，并驱动下一节凿岩臂架做伸缩运动；
18.所述凿岩伸缩臂和所述凿岩机构之间设置有第三驱动组，所述第三驱动组驱动所述凿岩机构做俯仰运动。
19.在本技术方案中，凿岩臂组件由凿岩伸缩臂和凿岩机构构成。其中，第一驱动组设置在凿岩伸缩臂和凿岩臂座之间，其两端均采用铰接的形式装配，第一驱动组的驱动端为凿岩伸缩臂提供驱动力，以使凿岩伸缩臂进行俯仰运动，满足作业要求。凿岩伸缩臂由多节凿岩臂架构成，在每一节凿岩臂架内设置有第二驱动组，第二驱动组的驱动端为下一节凿岩臂架提供驱动力，以驱动下一节凿岩臂架做伸缩运动，满足作业要求。在凿岩伸缩臂和凿岩机构之间设置第三驱动组，其两端均采用铰接的形式装配，第三驱动组为凿岩机构提供驱动力，以驱动凿岩机构做俯仰运动，满足作业要求。需要说明的是，第一驱动组、第二驱动组和第三驱动组均为液压缸、气动缸或电动推杆中的一种或几种。
20.在上述技术方案中，所述凿岩机构包括：
21.连接架，与所述凿岩伸缩臂的另一端的端部铰接，且所述第三驱动组与所述连接架转动连接，以驱动所述连接架做俯仰运动；
22.桁架，与所述连接架转动连接，其中，所述桁架和所述连接架之间设置有第四驱动组，所述第四驱动组用于驱动所述桁架摆动；
23.钢丝绳驱动组件，设置于所述桁架；
24.托盘，连接所述钢丝绳驱动组件，其中，所述钢丝驱动组件能够驱动所述托盘沿所述桁架运动；
25.凿岩装置，设置于所述托盘，并跟随所述托盘同步运动。
26.在本技术方案中，凿岩机构由连接架、桁架、钢丝绳驱动组件、托盘和凿岩装置构成。连接架的一端和凿岩伸缩臂的另一端采用铰接连接的形式，以使连接架能够被第三驱动组驱动，并做俯仰运动，以满足作业要求。其中，在桁架和连接架之间增设第四驱动组，其两端均采用铰接的连接形式，第四驱动组用于驱动桁架整体摆动，从而适配不同作业的需求。钢丝绳驱动组件则用于驱动托盘在桁架上运动，以改变凿岩装置的位置，其中，钢丝绳驱动组件采用现有技术的钢丝绳驱动器，根据实际工况选择型号或规格，在此不做具体限定。凿岩装置则用于钻孔作业，其可以为电机装配顶块的结构，以实现钻孔作业，同样不做具体限定。
27.在上述技术方案中，所述立拱臂单元还包括设置于所述第二滑移组件的立拱臂座，所述立拱臂组件包括：
28.转台，与所述立拱臂座转动连接；
29.立拱伸缩臂，与所述转台铰接；
30.吊篮机构，设置于所述立拱伸缩臂的端部；
31.其中，所述立拱伸缩臂和所述转台之间设置有第五驱动组，所述第五驱动组驱动所述立拱伸缩臂做俯仰运动；
32.所述立拱伸缩臂由多节立拱臂架构成，在每一节立拱臂架内设置有第六驱动组，所述第六驱动组的驱动端与下一节立拱臂架连接，以驱动与下一节立拱臂架做伸缩运动。
33.在本技术方案中，立拱臂组件由转台、立拱伸缩臂和吊篮机构构成。其中，转台形成有安装工位，立拱伸缩臂的一端铰接在安装工位。此外，在立拱伸缩臂和转台之间增设第五驱动组，其两端均采用铰接的连接形式。第五驱动组用于为立拱伸缩臂提供驱动力，以使其进行俯仰运动。立拱伸缩臂由多节立拱臂架构成，在每一节立拱臂架内安装有第六驱动组，第六驱动组的驱动端用于为下一节立拱臂架提供伸缩力，以使其做伸缩运动，满足作业要求。吊篮机构则装配在立拱伸缩臂，为施工人员提供作业空间，满足立拱的作业需求。需要说明的是，第五驱动组和第六驱动组均为液压缸、气动缸或电动推杆中的一种或几种。
34.在上述技术方案中，所述吊篮机构包括：
35.装配臂，与所述立拱伸缩臂的端部铰接，其中，所述装配臂为l形结构；
36.吊篮，装配至所述装配臂，以为施工人员提供作业空间；
37.机械手，设置于所述吊篮。
38.在本技术方案中，吊篮机构由装配臂和吊篮构成。其中，装配臂的用于安装吊篮，保证吊篮的稳定性。施工人员则可站在吊篮内进行立拱作业，提高作业效率和施工质量。具体地，完成凿岩作业后，机械手调整姿态、抓取拱架、竖立拱架，吊篮辅助挂网片和焊接网片。拱架竖立好后凿岩臂和凿岩机构进行锚杆孔钻孔，吊篮辅助安装锚杆，注浆机进行锚杆注浆。
39.在上述技术方案中，还包括：
40.抬升装置，设置于所述车体和所述台车底盘之间，以调节所述台车底盘的高度。
41.在本技术方案中，还包括抬升装置。抬升装置设置在车体，其驱动端和台车底盘连接，以抬升或者降低台车底盘的高度。抬升装置可以为液压缸、气动缸或电动推杆中的一种或几种。
42.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新
型的实践了解到。
附图说明
43.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
44.图1是本实用的凿钻立拱一体化台车的立体图之一(未作业状态)；
45.图2是本实用的凿钻立拱一体化台车的立体图之二(作业状态)；
46.图3是本实用的凿钻立拱一体化台车的立体图之三(作业状态)；
47.图4是本实用的凿钻立拱一体化台车中凿岩臂单元的结构图；
48.图5是本实用的凿钻立拱一体化台车中立拱臂单元的结构图。
49.其中，图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
50.1、车体；2、台车底盘；3、第一滑移组件；4、第二滑移组件；5、凿岩臂单元；501、凿岩臂组件；5011、凿岩伸缩臂；5013、第一驱动组；5014、第三驱动组；5015、连接架；5016、桁架；5017、钢丝绳驱动组件；5018、托盘；5019、凿岩装置；502、凿岩臂座；6、立拱臂单元；601、立拱臂组件；6011、转台；6012、立拱伸缩臂；6014、第五驱动组；6015、装配臂；6016、吊篮；6017、机械手；602、立拱臂座。
具体实施方式
51.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
52.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其它不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
53.下面参照图1至图5来描述根据本实用新型一些实施例提供的凿钻立拱一体化台车。
54.本技术的一些实施例提供了一种凿钻立拱一体化台车。
55.如图1至图5所示，本实用新型第一个实施例提出了一种凿钻立拱一体化台车，包括：
56.车体1，所述车体1上安装有台车底盘2；
57.滑移单元，所述滑移单元为链条传动形式，并设置于所述台车底盘2，其中，所述滑移单元包括远离车头的第一滑移组件3以及靠近车头的第二滑移组件4，且所述第一滑移组件3和所述第二滑移组件4能够独立运动；
58.凿岩臂单元5，与所述第一滑移组件3连接，并跟随所述第一滑移组件3同步运动；
59.立拱臂单元6，与所述第二滑移组件4连接，并跟随所述第二滑移组件4同步运动；
60.其中，所述凿岩臂单元5至少包括用于凿岩作业的凿岩臂组件501，所述立拱臂单元6至少包括用于立拱作业的立拱臂组件601，所述凿岩臂组件501和所述立拱臂组件601形成前后空间以及上下空间交错结构，并位于车体1的两侧，以至少形成车体1两侧的独立作业面。
61.本实用新型提出的凿钻立拱一体化台车，包括车体1、滑移单元、凿岩臂单元5和立拱臂单元6。车体1用于承载整个装置，并使整个达到制定的作业区域。同时车体1底盘上配置有操作台和注浆机构。车体1上设置有台车底盘2，用于承载滑移单元、凿岩臂单元5和立拱臂单元6的负载，其可以为框架结构或台体结构，其上形成安装上述结构的安装工位。滑移单元至少有第一滑移组件3和第二滑移组件4构成。第一滑移组件3和第二滑移组件4均采用链条传动的方式进行运动，减少车体1的高度。具体地，在台车底盘2上设置滑移轨道，并在轨道中间增设若干组链条，第一滑移组件3和第二滑移组件4装配驱动装置，驱动装置可以为伺服电机带动链轮的结构，在此不再赘述，以本领域技术人员能够获知的现有技术装配即可。此外，第一滑移组件3和第二滑移组件4为独立运行的移动小车式结构，即每个小车单独配备上述的驱动装置，以实现凿岩臂单元5和立拱臂单元6独立作业的需求。在上述基础上，由于凿岩臂单元5和立拱臂单元6装配至不同的滑移组件，因此实现了凿岩臂单元5和立拱臂单元6前后空间交错的结构，此外，立拱臂单元6装配在第二滑移组件4的安装高度与凿岩臂单元5装配在第一滑移组件3的安装高度不同，以此保证立拱臂单元6和凿岩臂单元5上下空间的交错结构，上述两种交错布置的结构，提高了凿岩臂和立拱臂独立作业的灵活性，并且减少了两者之间的相互干扰和影响。此外，在车体1的两侧均布置有一根凿岩臂和一根立拱臂，不仅将立拱功能和凿岩功能集成，使得本装置能够同时进行凿岩作业和立拱作业，还提高了作业面的范围，使得车体1两侧以及后方均能够进行上述作业，从而提高施工效率以及施工质量。在上述基础上，本技术还限定了凿岩臂组件501位于立拱臂组件601的两侧，由于凿岩臂的施工范围大，不仅需要在掌子面打孔，经常还需要对隧道的两侧进行打孔，而拱架臂的作业范围通常只是在掌子面的范围，因此通过上述结构满足两种臂架的各自的作业需求；并且凿岩臂位于外侧能够便于凿岩机和横梁收放；此外，拱架臂抓取钢拱架之后重量大增，将拱架臂设置在中间可以更好的保证台车的平衡性。
62.本实用新型第二个实施例提出了一种凿钻立拱一体化台车，且在第一个实施例的基础上，所述凿岩臂单元5还包括设置于所述第一滑移组件3的凿岩臂座502，所述凿岩臂组件501包括：
63.凿岩伸缩臂5011，一端与所述凿岩臂座502铰接；
64.凿岩机构，设置于所述凿岩伸缩臂5011的端部；
65.其中，所述凿岩伸缩臂5011和所述凿岩臂座502之间设置有第一驱动组5013，所述第一驱动组5013驱动所述凿岩伸缩臂5011做俯仰运动；
66.所述凿岩伸缩臂5011由多节凿岩臂架构成，在每一节凿岩臂架内设置有第二驱动组，所述第二驱动组的驱动端与下一节凿岩臂架连接，并驱动下一节凿岩臂架做伸缩运动；
67.所述凿岩伸缩臂5011和所述凿岩机构之间设置有第三驱动组5014，所述第三驱动组5014驱动所述凿岩机构做俯仰运动。
68.在本实施例中，凿岩臂组件501由凿岩伸缩臂5011和凿岩机构构成。其中，第一驱动组5013设置在凿岩伸缩臂5011和凿岩臂座502之间，其两端均采用铰接的形式装配，第一驱动组5013的驱动端为凿岩伸缩臂5011提供驱动力，以使凿岩伸缩臂5011进行俯仰运动，满足作业要求。凿岩伸缩臂5011由多节凿岩臂架构成，在每一节凿岩臂架内设置有第二驱动组，第二驱动组的驱动端为下一节凿岩臂架提供驱动力，以驱动下一节凿岩臂架做伸缩运动，满足作业要求。在凿岩伸缩臂5011和凿岩机构之间设置第三驱动组5014，其两端均采
用铰接的形式装配，第三驱动组5014为凿岩机构提供驱动力，以驱动凿岩机构做俯仰运动，满足作业要求。需要说明的是，第一驱动组5013、第二驱动组和第三驱动组5014均为液压缸、气动缸或电动推杆中的一种或几种。
69.本实用新型第三个实施例提出了一种凿钻立拱一体化台车，且在上述任一实施例的基础上，所述凿岩机构包括：
70.连接架5015，与所述凿岩伸缩臂5011的另一端的端部铰接，且所述第三驱动组5014与所述连接架5015转动连接，以驱动所述连接架5015做俯仰运动；
71.桁架5016，与所述连接架5015转动连接，其中，所述桁架5016和所述连接架5015之间设置有第四驱动组，所述第四驱动组用于驱动所述桁架5016摆动；
72.钢丝绳驱动组件5017，设置于所述桁架5016；
73.托盘5018，连接所述钢丝绳驱动组件5017，其中，所述钢丝驱动组件能够驱动所述托盘5018沿所述桁架5016运动；
74.凿岩装置5019，设置于所述托盘5018，并跟随所述托盘5018同步运动。
75.在本实施例中，凿岩机构由连接架5015、桁架5016、钢丝绳驱动组件5017、托盘5018和凿岩装置5019构成。连接架5015的一端和凿岩伸缩臂5011的一端采用铰接连接的形式，以使连接架5015能够被第三驱动组5014驱动，并做俯仰运动，以满足作业要求。其中，在桁架5016和连接架5015之间增设第四驱动组，其两端均采用铰接的连接形式，第四驱动组用于驱动桁架5016整体摆动，从而适配不同作业的需求。钢丝绳驱动组件5017则用于驱动托盘5018在桁架5016上运动，以改变凿岩装置5019的位置，其中，钢丝绳驱动组件5017采用现有技术的钢丝绳驱动器，根据实际工况选择型号或规格，在此不做具体限定。凿岩装置5019则用于钻孔作业，其可以为电机装配顶块的结构，以实现钻孔作业，同样不做具体限定。
76.本实用新型第四个实施例提出了一种凿钻立拱一体化台车，且在上述任一实施例的基础上，所述立拱臂单元6还包括设置于所述第二滑移组件4的立拱臂座602，所述立拱臂组件601包括：
77.转台6011，与所述立拱臂座602转动连接；
78.立拱伸缩臂6012，与所述转台6011铰接
79.吊篮机构，设置于所述立拱伸缩臂6012的端部；
80.其中，所述立拱伸缩臂6012和所述转台6011之间设置有第五驱动组6014，所述第五驱动组6014驱动所述立拱伸缩臂6012做俯仰运动；
81.所述立拱伸缩臂6012由多节立拱臂架构成，在每一节立拱臂架内设置有第六驱动组，所述第六驱动组的驱动端与下一节立拱臂架连接，以驱动所述下一节立拱臂架做伸缩运动。
82.在本实施例中，立拱臂组件601由转台6011、立拱伸缩臂6012和吊篮机构构成。其中，转台6011形成有安装工位，立拱伸缩臂6012的一端铰接在安装工位。此外，在立拱伸缩臂6012和转台6011之间增设第五驱动组6014，其两端均采用铰接的连接形式。第五驱动组6014用于为立拱伸缩臂6012提供驱动力，以使其进行俯仰运动。立拱伸缩臂6012由多节立拱臂架构成，在每一节立拱臂架内安装有第六驱动组，第六驱动组的驱动端用于为下一节立拱臂架提供伸缩力，以使其做伸缩运动，满足作业要求。吊篮机构则装配在立拱伸缩臂
6012，为施工人员提供作业空间，满足立拱的作业需求。需要说明的是，第五驱动组6014和第六驱动组均为液压缸、气动缸或电动推杆中的一种或几种。
83.本实用新型第五个实施例提出了一种凿钻立拱一体化台车，且在上述任一实施例的基础上，所述吊篮机构包括：
84.装配臂6015，与所述立拱伸缩臂6012的端部铰接，其中，所述装配臂6015为l形结构；
85.吊篮6016，装配至所述装配臂6015，以为施工人员提供作业空间；
86.机械手6017，设置于所述吊篮6016。
87.在本实施例中，吊篮机构由装配臂6015和吊篮6016构成。其中，装配臂6015的用于安装吊篮6016，保证吊篮6016的稳定性。施工人员则可站在吊篮6016内进行立拱作业，提高作业效率和施工质量。具体地，完成凿岩作业后，机械手6017调整姿态、抓取拱架、竖立拱架，吊篮6016辅助挂网片和焊接网片。拱架竖立好后凿岩臂和凿岩机构进行锚杆孔钻孔，吊篮6016辅助安装锚杆，注浆机进行锚杆注浆。
88.本实用新型第六个实施例提出了一种凿钻立拱一体化台车，且在上述任一实施例的基础上，还包括：
89.抬升装置，设置于所述车体1和所述台车底盘2之间，以调节所述台车底盘2的高度。
90.在本实施例中，还包括抬升装置。抬升装置设置在车体1，其驱动端和台车底盘2连接，以抬升或者降低台车底盘2的高度。抬升装置可以为液压缸、气动缸或电动推杆中的一种或几种。
91.在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
92.凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。