一种矿用拱架台车及使用方法与流程

文档序号:33892462发布日期:2023-04-21 02:20阅读:153来源:国知局
技术简介:
本发明针对地下矿山立拱作业人工操作危险、效率低的问题,提出矿用拱架台车及使用方法。通过设置吊篮组件、第一机械手(夹紧中间拱架)和第二机械手(含摆臂、卷扬机协同立侧拱架),实现拱架自动定位与连接,替代人工操作,提升作业安全性和施工效率。设备结构紧凑,适应狭窄隧道空间,确保施工进度。
关键词:矿用拱架台车,自动化立拱

本发明属于矿山巷道立拱,尤其涉及一种矿用拱架台车及使用方法。


背景技术:

1、地下矿山的隧道需采用钢拱架或钢管梁混凝土支架加强支护,由于地下矿山隧道大多断面小,设备施展空间受限,目前立拱作业全部由人工完成。立拱时,每循环施工都需要搭设台架,其拆装繁琐,虽然采用高空作业车辅助可立拱顶拱架,但高空作业车吊篮无法满足两侧拱架连接作业,两侧拱架仍需人工架设,所以需要大量的作业人员、且作业人员的劳动强度大,但由于地下矿山地质条件复杂、采掘深度大,工作环境恶劣、危险性高,从事这项工作的工人正逐步减少。


技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、为了解决现有技术的上述问题,本发明提供一种矿用拱架台车及使用方法,从而解决了立拱作业环境恶劣、危险性高导致工作人员存在缺口,影响工作进度的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:

5、一方面,本发明提供了一种矿用拱架台车,用于在矿山隧道内立中间拱架和两个侧拱架并将中间拱架连接于两个侧拱架之间,包括吊篮组件,吊篮组件搭载在拱架台车的机械臂上,吊篮组件包括吊篮,还包括第一机械手和两个关于第一机械手左右对称设置的第二机械手;第一机械手包括第一伸缩臂和夹紧机构,第一伸缩臂的一端可竖直转动连接在吊篮的前侧,夹紧机构连接于第一伸缩臂的另一端用于夹紧中间拱架;两个第二机械手均包括第二伸缩臂、摆臂和摆架,两个第二伸缩臂的一端分别可水平回转连接在吊篮的底部左右两侧,摆臂与同侧的第二伸缩臂的另一端可转动连接并以第二伸缩臂的另一端为轴向上转动,摆架一端与同侧的摆臂上远离矿用拱架台车中心的一侧可转动连接并以连接处为轴向上转动;摆臂上设置有第一卷扬机用于起吊侧拱架,吊篮组件还包括两个第二卷扬机,两个第二卷扬机关于第一机械手左右对称固定于吊篮上用于起吊中间拱架以及配合第一卷扬机起吊侧拱架。

6、进一步,第二机械手还包括斜撑臂,斜撑臂下方固定连接在摆臂上方;斜撑臂上设置有滚轮,当起吊侧拱架时,第一卷扬机放出的第一钢丝绳绕设于滚轮上与侧拱架的头部连接,与侧拱架同侧的第二卷扬机放出的第二钢丝绳与侧拱架的尾部连接。

7、进一步,当起吊中间拱架时,两个第二卷扬机放出的第二钢丝绳分别与中间拱架的两端连接。

8、进一步,第一机械手还包括第一驱动器,第一伸缩臂包括第一内臂和第一外臂,第一驱动器一端铰接在第一内臂内部,第一驱动器另一端铰接在第一外臂内部,通过控制第一驱动器带动第一内臂从第一外臂中伸缩;夹紧机构固定连接在第一内臂前端以随第一内臂同步伸缩。

9、进一步,吊篮组件还包括第一机械手限位座和四个第二机械手限位座,第一机械手限位座和四个第二机械手限位座均固定于吊篮上;第一机械手限位座位于吊篮的前端的下边缘用于限制第一机械手的竖直方向的转动范围,四个第二机械手限位座均位于吊篮的底面用于限制第二机械手的水平方向的转动范围。

10、进一步,第二伸缩臂包括伸缩连接的第二内臂和第二外臂,摆臂通过铰接座与第二内臂连接,铰接座一端与第二内臂螺栓固定连接,铰接座另一端通过第一销轴铰接在摆臂底端,摆臂能够绕第一销轴转动;摆架通过第二销轴铰接在摆臂上,摆架能够绕第二销轴转动。

11、进一步,第二机械手还包括第二驱动器、第三驱动器和第四驱动器,第二外臂通过第二驱动器与第二内臂连接,第二驱动器前端铰接在第二内臂内部,后端铰接在第二外臂内部,通过控制第二驱动器带动第二内臂从第一外臂中伸缩;第三驱动器一端铰接在铰接座上,第三驱动器另一端铰接在摆臂上以控制摆臂的偏摆角度;第四驱动器一端铰接在摆臂上,第四驱动器另一端铰接在摆架上以控制摆架的偏摆角度。

12、进一步,吊篮组件还包括第一安装座和两个关于第一安装座左右对称设置的第二安装座,第一安装座固定连接在吊篮前端,第二安装座固定连接在吊篮底部两侧;第一机械手还包括第一减速机,第一减速机固定连接在第一外臂后端以带动第一机械手绕第一减速机中心竖直转动,第一减速机与第一安装座固定;第二机械手还包括第二减速机,第二减速机固定连接在第二外臂后端以带动第二机械手绕第二减速机中心水平回转,第二减速机与第二安装座固定。

13、进一步,第一机械手还包括第一限位块,第一限位块固定连接在第一外臂后端,相应的,第一安装座上设置有第二限位块;第一限位块与第二限位块配合以对第一机械手的转动进行限位。

14、另一方面,本发明还提供了一种矿用拱架台车的使用方法,

15、立中间拱架步骤:

16、s11:两个第二卷扬机起吊中间拱架至夹紧机构处;

17、s12:第一机械手夹紧中间拱架;

18、s13:第一机械手回转至夹紧机构竖直向上;

19、s14:第一机械手伸出,将中间拱架送至隧道轮廓线,形成拱架中线基准;

20、立侧拱架步骤:

21、s21:摆臂摆至待立拱的侧拱架的位置;

22、s22:与侧拱架同侧的第一卷扬机与侧拱架上的第二卷扬机配合起吊侧拱架使得侧拱架中段贴近摆臂;

23、s23:摆臂带动侧拱架回转;

24、s24:摆架偏摆调整侧拱架为立直状态;

25、s25:第二机械手回转至隧道断面方向;

26、s26:第二机械手伸出,将侧拱架送至隧道轮廓线,实现侧拱架与中间拱架的连接,完成立拱。

27、(三)有益效果

28、本发明的有益效果是:

29、本发明提供的一种矿用拱架台车及使用方法,在吊篮前端设置了第一机械手,在吊篮底部设置了第二机械手。第一机械手用于完成中间拱架的立拱,第二机械手用于完成侧面拱架的立拱。第一机械手和第二机械手均为内外伸缩结构,且第二机械手上还设置有摆臂与摆架,二者均具备绕铰点回转功能。

30、本发明的结构具备尺寸小、延伸范围大的优点克服了矿山隧道大多断面小,设备施展空间受限的难点,从而代替人工作业,实现了立拱作业不依赖人工,保证了工作进度的目的。



技术特征:

1.一种矿用拱架台车,用于在矿山隧道内立中间拱架(4)和两个侧拱架(5)并将所述中间拱架(4)连接于两个所述侧拱架(5)之间,包括吊篮组件(3),所述吊篮组件(3)搭载在所述拱架台车的机械臂上,所述吊篮组件(3)包括吊篮(31),其特征在于,还包括第一机械手(1)和两个关于所述第一机械手(1)左右对称设置的第二机械手(2);

2.根据权利要求1所述的矿用拱架台车,其特征在于,所述第二机械手(2)还包括斜撑臂(26),所述斜撑臂(26)下方固定连接在所述摆臂(24)上方;

3.根据权利要求1所述的矿用拱架台车,其特征在于,当起吊所述中间拱架(4)时,两个所述第二卷扬机(36)放出的第二钢丝绳(361)分别与所述中间拱架(4)的两端连接。

4.根据权利要求1所述的矿用拱架台车,其特征在于,所述第一机械手(1)还包括第一驱动器(13),所述第一伸缩臂(11)包括第一内臂(111)和第一外臂(112),所述第一驱动器(13)一端铰接在所述第一内臂(111)内部,所述第一驱动器(13)另一端铰接在所述第一外臂(112)内部,通过控制所述第一驱动器(13)带动所述第一内臂(111)从所述第一外臂(112)中伸缩;

5.根据权利要求1所述的矿用拱架台车,其特征在于,所述吊篮组件(3)还包括第一机械手限位座(34)和四个第二机械手限位座(35),所述第一机械手限位座(34)和四个所述第二机械手限位座(35)均固定于所述吊篮(31)上;

6.根据权利要求1所述的矿用拱架台车,其特征在于,所述第二伸缩臂(21)包括伸缩连接的第二内臂(214)和第二外臂(215),所述摆臂(24)通过铰接座(28)与所述第二内臂(214)连接,所述铰接座(28)一端与所述第二内臂(214)螺栓固定连接,所述铰接座(28)另一端通过第一销轴铰接在所述摆臂(24)底端,所述摆臂(24)能够绕所述第一销轴转动;

7.根据权利要求6所述的矿用拱架台车,其特征在于,所述第二机械手(2)还包括第二驱动器(23)、第三驱动器(29)和第四驱动器(210),所述第二外臂(215)通过所述第二驱动器(23)与所述第二内臂(214)连接,所述第二驱动器(23)前端铰接在所述第二内臂(214)内部,后端铰接在所述第二外臂(215)内部,通过控制所述第二驱动器(23)带动所述第二内臂(214)从所述第一外臂(112)中伸缩;

8.根据权利要求1所述的矿用拱架台车,其特征在于,所述吊篮组件(3)还包括第一安装座(32)和两个关于所述第一安装座(32)左右对称设置的第二安装座(33),所述第一安装座(32)固定连接在所述吊篮(31)前端,所述第二安装座(33)固定连接在所述吊篮(31)底部两侧;

9.根据权利要求8所述的矿用拱架台车,其特征在于,所述第一机械手(1)还包括第一限位块(16),所述第一限位块(16)固定连接在所述第一外臂(112)后端,相应的,所述第一安装座(32)上设置有第二限位块(321);

10.一种权利要求1-9任一项所述的矿用拱架台车的使用方法,其特征在于,


技术总结
本发明属于矿山巷道立拱技术领域,尤其涉及一种矿用拱架台车及使用方法。其中,该拱架台车包括吊篮组件、第一机械手和两个第二机械手,第一机械手包括第一伸缩臂和夹紧机构;第二机械手包括第二伸缩臂、摆臂和摆架,摆臂上设置有第一卷扬机,吊篮组件包括两个第二卷扬机。该方法为立中间拱架:第一机械手夹紧中间拱架后竖直向上,将中间拱架送至隧道轮廓线。立侧拱架:调整侧拱架为立直状态;第二机械手回转至隧道断面方向;完成立拱。由此,第一机械手和第二机械手均为内外伸缩结构,且第二机械手上还设置有摆臂与摆架,二者均具备绕铰点回转功能使拱架台车具备尺寸小、延伸范围大的优点,实现了立拱作业不依赖人工,保证了工作进度的目的。

技术研发人员:刘鑫,廖金军,刘金书,黄崧,蔡岗础,赵春桂,刘逸林
受保护的技术使用者:中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/11
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