一种管廊挖掘装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种管廊挖掘装置，包括设置在机架上的行走部、防溅射罩、升降部与挖掘部，机架为框架状，挖掘部包括机械臂和通过所述机械臂带动在空间内移动的切割机；所述机械臂包括机座、绕竖直方向单自由度转动连接于所述机座的内臂、绕竖直方向单自由度转动连接于所述内臂的外臂、用于驱动所述外臂相对于内臂转动的第一驱动装置以及用于驱动所述内臂相对于机座转动的第二驱动装置，因此，本管廊挖掘装置可以采用长度和自重较大的机械臂，避免机械臂的重力产生的弯矩对驱动装置(通常为减速电机)造成破坏，从而大幅度提高管廊挖掘装置的作业范围。

A tube Gallery excavator

The invention discloses a tube Gallery excavating device, which includes a walking part, an anti sputtering cover, a lifting part and a mining section on the frame. The frame is a frame shape. The mining section includes a mechanical arm and a cutting machine that moves in space through the mechanical arm. The manipulator comprises a seat and a single degree of freedom around the vertical direction. The inner arm of the seat is connected to the outer arm of the inner arm, the first driving device for driving the outer arm to rotate relative to the inner arm, and the second driving device for driving the inner arm to rotate relative to the machine seat. The large mechanical arm, which avoids the bending moment produced by the gravity of the manipulator, causes damage to the driving device (usually the deceleration motor), thus greatly improving the operating range of the tube Gallery excavator.

【技术实现步骤摘要】
一种管廊挖掘装置
本专利技术涉及切割领域，具体是一种管廊挖掘装置。
技术介绍
管廊(日本称“共同沟”、中国台湾称“共同管道”)，就是地下城市管道综合走廊。即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。其一般都呈“开”型，大型装置管道集中敷设的主要场所，它由钢结构或钢筋混凝土结构的立柱、横梁以及桁架所构成，按类型可分为单层或多层，可通行的或不可通行的等。管廊的施工过程中，常常需要进行挖洞步骤，比如在山体或者其他岩石层中挖出洞穴进行后续施工，现有的挖洞步骤通常有两种方式：第一种，工人手持常规的钻具，比如水钻或者筒钻等，将岩石钻成一段然后取出，继续钻下一段，这种方法在过程中耗时耗力，一个3m*3m见方的洞子，两个工人一天只能挖进1-1.2m，效率非常低，影响工期；第二种，采用盾构机进行挖掘，但是盾构机的造价过高，动辄几千万乃至上亿元的成本令很多施工方望而却步。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种施工效率更高的管廊挖掘装置。本专利技术的管廊挖掘装置，包括机架，还包括设置在机架上的行走部、防溅射罩、升降部与挖掘部，机架为框架状；行走部包括转动连接在机架底部的行走件、驱动行走件的电机或者发动机；防溅射罩包括自机架顶部延伸至机架正面的罩体以及用于支撑罩体的支撑管；其中挖掘部包括机械臂和通过所述机械臂带动在空间内移动的切割机；所述机械臂包括机座、绕竖直方向单自由度转动连接于所述机座的内臂、绕竖直方向单自由度转动连接于所述内臂的外臂、用于驱动所述外臂相对于内臂转动的第一驱动装置以及用于驱动所述内臂相对于机座转动的第二驱动装置；切割机包括转动连接于所述外臂外端的支架、用于驱动支架沿外臂轴向转动的转动马达、固定于所述支架的切割驱动装置以及传动连接于所述切割驱动装置输出轴的切割刀具，转动马达固定在外臂上，所述切割刀具至少为两个；升降部包括滑动设置于机架前端的顶板、驱动顶板升降的升降机构，机座固定在顶板上。本专利技术的有益效果是：本专利技术的管廊挖掘装置的行走部能够实现整个装置的移动和位置调整；防溅射罩的设置则能够防止挖掘过程中产生的碎石等飞溅造成人员受伤或者场地混乱。本专利技术的管廊挖掘装置设置的升降部能够用于实现挖掘部的竖直位置调整，挖掘部则能够用于岩石或者土层进行挖掘，两者设置在一起能够对不同高度的岩石或者土层进行挖掘。本专利技术的管廊挖掘装置的机座与内臂之间、内臂与外壁之间均绕竖直方向单自由度可转动连接，因此，内臂和外臂的重力产生的弯矩作用将分别由机座和内臂所承担，而不会传递至第一或第二驱动装置(通常为减速电机)上，驱动装置的转轴仅仅为内臂相对于基座以及外臂相对于内臂的摆动提供转矩，因此，本管廊挖掘装置可以采用长度和自重较大的机械臂，避免机械臂的重力产生的弯矩对驱动装置(通常为减速电机)造成破坏，从而大幅度提高管廊挖掘装置的作业范围。而切割刀具至少设置两个，则管廊挖掘装置能够同时对多个范围的岩石或者土层进行切割，从而保证切割效率，同时利用转动马达对支架进行转向，即可实现对切割机的角度调整，即可实现在沿竖直方向切割完成后，再沿着水平或者其他非竖直方向对岩石或者土层进行切割，从而将岩石或者土层切割为一块块的石块或者土层，不同于盾构机或者钻具挖掘的方式，这种方式制造出的石块或者土层能够用在铺路等工程上，不仅避免了盾构机或者钻具挖掘的方式带来的挖掘材料废置问题，还能够变废为宝，而且整个装置结构简单，效率高，成本低。进一步，升降机构包括自上而下依次设置的固定螺母、若干液压缸以及底板，其中液压缸的缸体均固定在底板上，液压缸的推杆上端设置有螺纹段，螺纹段穿过顶板且上下均通过固定螺母连接，其中机座通过螺栓连接固定在顶板上，所述固定螺母为压板螺母，所述液压缸设置有四个，且分布在底板的四个顶角处；压板螺母工作面积大，使得顶板被固定时所受到的应力更加均衡适中，连接更加稳定，液压缸的设置为四个，不仅利于顶板、底板的受力平衡，而且还利于增强整个装置的稳定性及负载能力；顶板、底板不仅能够用于安装液压缸而且还为液压缸提供了统一的承载平台，从而利于将液压缸的承载能力集中在所需之处，同时整个液压缸的动作更加一致协调，利于装置运行的稳定性。进一步，还包括固定在机架上的水泵以及储水腔，支撑管前端朝向切割刀具，支撑管后端则与水泵出水口连通，水泵进水口与储水腔连通；水泵从储水腔中抽水，然后自支撑管喷出，并喷向切割刀具，从而对切割刀具起到降温作用，保证切割刀具稳定运行。进一步，还包括传动连接于所述切割驱动装置输出轴的固定轴、用于压紧切割刀具的压板和用于紧固压板的锁紧螺母，切割刀具设置于固定轴上且均匀分布，所述切割刀具与固定轴之间为键连接，压板设置在切割刀具两侧，锁紧螺母设置在压板外侧并与固定轴之间螺纹连接固定；同轴固定的切割刀具能够在相同转速下进行切割动作，保证切割效果的同时，还能够提高安装拆卸的便捷性；锁紧螺母的设置不仅方便安装、固定可靠而且还能够调整切割刀具的安装位置，而压板能够减小锁紧螺母拧紧时给切割刀具带来的局部应力集中，从而使本装置的切割刀具固定更加牢固、可靠。进一步，所述内臂靠近其外端沿竖直方向设置有销轴；所述外臂靠近其内端设有与所述销轴对应的销孔；所述销孔内设有轴承并通过该轴承与销轴转动配合；如此设置更加利于。进一步，所述第一驱动装置的机体固定于所述内臂，第一驱动装置的输出轴传动连接于所述外臂并驱动外臂转动；如此设置使得第一驱动装置的动力较为直接的作用在外臂上，简单直接有效。进一步，所述外臂内端形成叉形结构，并通过叉形结构卡于内臂的上下表面；实现外臂与内臂的嵌合连接，不仅使连接更加牢固，而且增大了外臂与内臂的接合面积，限制了外臂的自由度，增强了稳定性。进一步，所述机座沿竖直方向设有立柱；所述内臂的内端设有用于与所述立柱转动配合的通孔；所述第二驱动装置的机体固定于所述机座，第二驱动装置的输出轴传动连接于所述内臂并驱动所述内臂相对于机座绕立柱转动；本专利技术的管廊挖掘装置的机座与内臂之间、内臂与外壁之间均绕竖直方向单自由度可转动连接，因此，内臂和外臂的重力产生的弯矩作用将分别由机座和内臂所承担，而不会传递至第一或第二驱动装置(通常为减速电机)上，驱动装置的转轴仅仅为内臂相对于基座以及外臂相对于内臂的摆动提供转矩。进一步，所述升降机构包括转动连接在机架前端的螺杆以及驱动螺杆转动的第二电机，螺杆与顶板之间构成螺纹副；通过螺纹副运动实现底板的升降，从而达到控制挖掘部竖直位置的作用。进一步，所述行走件为行走轮或者履带；行走轮有较强的承载能力，可在公路上行驶迅速；履带是由主动轮驱动、围绕着主动轮、负重轮、诱导轮和托带轮的柔性链环。履带由履带板和履带销等组成。履带销将各履带板连接起来构成履带链环。履带板的两端有孔，与主动轮啮合，中部有诱导齿，用来规正履带，并防止转向或侧倾行驶时履带脱落，在与地面接触的一面有加强防滑筋，以提高履带板的坚固性和履带与地面的附着力。附图说明图1为本专利技术实施例的结构示意图；图2为图1中挖掘部的正视图；图3为图1中挖掘部的俯视图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管廊挖掘装置，包括机架，其特征在于：包括设置在机架上的行走部、防溅射罩、升降部与挖掘部，机架为框架状；行走部包括转动连接在机架底部的行走件、驱动行走件的电机或者发动机；防溅射罩包括自机架顶部延伸至机架正面的罩体以及用于支撑罩体的支撑管；其中挖掘部包括机械臂和通过所述机械臂带动在空间内移动的切割机；所述机械臂包括机座、绕竖直方向单自由度转动连接于所述机座的内臂、绕竖直方向单自由度转动连接于所述内臂的外臂、用于驱动所述外臂相对于内臂转动的第一驱动装置以及用于驱动所述内臂相对于机座转动的第二驱动装置；切割机包括转动连接于所述外臂外端的支架、用于驱动支架沿外臂轴向转动的转动马达、固定于所述支架的切割驱动装置以及传动连接于所述切割驱动装置输出轴的切割刀具，转动马达固定在外臂上，所述切割刀具至少为两个；升降部包括滑动设置于机架前端的顶板、驱动顶板升降的升降机构，机座固定在顶板上。

【技术特征摘要】
1.一种管廊挖掘装置，包括机架，其特征在于：包括设置在机架上的行走部、防溅射罩、升降部与挖掘部，机架为框架状；行走部包括转动连接在机架底部的行走件、驱动行走件的电机或者发动机；防溅射罩包括自机架顶部延伸至机架正面的罩体以及用于支撑罩体的支撑管；其中挖掘部包括机械臂和通过所述机械臂带动在空间内移动的切割机；所述机械臂包括机座、绕竖直方向单自由度转动连接于所述机座的内臂、绕竖直方向单自由度转动连接于所述内臂的外臂、用于驱动所述外臂相对于内臂转动的第一驱动装置以及用于驱动所述内臂相对于机座转动的第二驱动装置；切割机包括转动连接于所述外臂外端的支架、用于驱动支架沿外臂轴向转动的转动马达、固定于所述支架的切割驱动装置以及传动连接于所述切割驱动装置输出轴的切割刀具，转动马达固定在外臂上，所述切割刀具至少为两个；升降部包括滑动设置于机架前端的顶板、驱动顶板升降的升降机构，机座固定在顶板上。2.根据权利要求1所述的管廊挖掘装置，其特征在于：升降机构包括自上而下依次设置的固定螺母、若干液压缸以及底板，其中液压缸的缸体均固定在底板上，液压缸的推杆上端设置有螺纹段，螺纹段穿过顶板且上下均通过固定螺母连接，其中机座通过螺栓连接固定在顶板上，所述固定螺母为压板螺母，所述液压缸设置有四个，且分布在底板的四个顶角处。3.根据权利要求1所述的管廊挖掘装置，其特征在于：还包括固定在机架上的水泵以及储水腔，支撑管前端朝向切割刀具，支撑管后端则与水泵出水口连通，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王盛学，
申请(专利权)人：重庆同朋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50