隧道病害作业单元快换系统技术方案

本发明专利技术提供了一种隧道病害作业单元快换系统，包括：作业单元存放架、作业单元运输机构和作业臂架快换接头，作业单元存放架上放置有用于整治不同隧道病害的多种作业单元；作业单元运输机构用于根据隧道病害整治类型将所需的作业单元从作业单元存放架上取出并运送到指定位置；作业臂架快换接头用于抓取运送到指定位置的作业单元，实现作业单元和作业臂架快换接头快速连接。本发明专利技术提供的隧道病害作业单元快换系统，结合小型物流运输设备及快换接头快换理念，实现作业单元的自动夹紧自动运输，进而实现在有限空间内的多种病害整治作业单元间规律的快速换接，提高换接效率。

Fast Replacement System of Tunnel Disease Operating Unit

The invention provides a rapid replacement system for tunnel disease operation unit, which comprises a storage rack of operation unit, a transport mechanism of operation unit and a quick replacement joint of operation arm. A variety of operation units for treating different tunnel diseases are placed on the storage rack of operation unit, and a transport mechanism of operation unit is used to remove the required operation units from the storage rack of operation unit according to the type of tunnel disease treatment. Take out and transport to the designated position; the quick change joint of the working arm is used to grasp the operation unit transported to the designated position, and realize the fast connection between the operation unit and the quick change joint of the working arm. The fast-changing system of tunnel disease operation unit provided by the invention realizes automatic clamping and automatic transportation of operation unit by combining the concept of small logistics transportation equipment and fast-changing joint, thereby realizing fast-changing regularity among various disease treatment operation units in limited space and improving the efficiency of replacement.

【技术实现步骤摘要】
隧道病害作业单元快换系统
本专利技术涉及隧道病害整治
，具体而言，涉及一种隧道病害作业单元快换系统。
技术介绍
随着全球经济的发展，地下与隧道工程也随发展，我国也是世界上隧道工程最多、最复杂、发展最快的国家，由于修建年代的不同，受限于当时的勘察手段及设计技术标准和施工工艺水平，再加上工程水文地质的差异等，经过数十年的运营，隧道大都存在着诸如裂缝、衬砌空洞等病害，影响了铁路运营安全，如何在有限的“天窗”时间内实现多种病害的综合整治成为今后研究的一种趋势。目前，国内铁路隧道养护部门大多采取人工维护方式，机械化施工也多呈现出单一性，病害整治现场机械化调整灵活度不高，严重制约病害整治的效率，不能满足快速整治的需求。一些相关技术中提供了一种能够在有限的时间内完成对隧道断面一定范围内实施加固、维修等操作处理的隧道快速整治维护设备，但机械化施工程度存在局限性，工作装置间的应用相互独立，难以实现工作装置间换接。还有一些相关技术中提供了一种能够实现多种工作装置换接的结构，但这种快速换接工作大多是在空旷地带进行的，也大多应用在装载机、挖掘机等路面施工设备中，多种工作装置摆放没有规律性，占用空间较大，换接工作是不断调整机械设备的臂架去对准所需的作业单元，在隧道等空间有限的施工环境中换接效率有一定的局限性。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中存在的上述技术问题至少之一。为此，本专利技术的目的在于，提供一种既能够实现在有限空间内多种作业单元有序存放，又能够借助作业单元运输机构实现作业单元快速换接，对隧道病害进行综合性整治的隧道病害作业单元快换系统。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案提供了一种隧道病害作业单元快换系统，包括：作业单元存放架，所述作业单元存放架上放置有用于整治不同隧道病害的多种作业单元；作业单元运输机构，用于根据隧道病害整治类型将所需的所述作业单元从所述作业单元存放架上取出并运送到指定位置；和作业臂架快换接头，用于抓取运送到指定位置的所述作业单元，实现所述作业单元和所述作业臂架快换接头快速连接。本专利技术上述技术方案提供的隧道病害作业单元快换系统，在隧道病害整治过程中，将多种作业单元(或称为多种机械设备)规律地存放在作业单元存放架上，根据病害整治类型判别所需的作业单元，通过作业单元运输机构将所需的作业单元取出并运送到某一固定位置(或称为某一指定位置)，作业臂架调整作业臂架快换接头位置到指定的点抓取相应的作业单元，实现快速换接，从而利用多种作业单元对隧道病害进行综合性整治；上述方案有效结合小型物流运输设备及快换接头快换理念，实现作业单元的自动夹紧自动运输，进而实现在有限空间内多种隧道病害整治作业单元间规律地快速换接，提高换接效率。另外，本专利技术上述技术方案中提供的隧道病害作业单元快换系统还可以具有如下附加技术特征：在上述技术方案中，优选地，所述作业单元运输机构包括：多个第一输送链，安装于所述作业单元存放架上，每个所述第一输送链上安装有运输托盘，至少部分所述作业单元分别放置于不同的所述运输托盘上；第二输送链，所述第二输送链上安装有第三输送链，所述第二输送链能够将所述第三输送链输送到与每个所述第一输送链对应的位置，所述第三输送链和与之位置对应的所述第一输送链配合将位于所述第一输送链上的所述运输托盘输送到所述第三输送链上，所述第二输送链将所述第三输送链及位于所述第三输送链上的所述运输托盘运送到指定位置；和多个动力装置，用于分别为所述第一输送链、所述第二输送链及所述第三输送链提供动力。利用第一输送链和第三输送链配合，实现将所需的作业单元从作业单元存放架上取出并输送到第二输送链上，利用第二输送链将所需的作业单元运送到指定位置，以便于作业臂架快换接头到达指定位置抓取所需的作业单元，实现快速换接；还可以利用作业臂架快换接头和作业单元运输机构将使用完的作业单元重新放回到作业单元存放架上，有效的维护多种作业单元，避免作业过程中闲置的作业单元损坏。在上述技术方案中，优选地，多个所述第一输送链并排安装于所述作业单元存放架上，所述第二输送链位于多个所述第一输送链的一侧，且所述第二输送链垂直于多个所述第一输送链设置，所述第三输送链平行于多个所述第一输送链设置。上述设计第一输送链和第三输送链也可以称为横向输送链，第二输送链也可以称为纵向输送链，利用横向输送链和纵向输送链配合，实现多种作业单元从作业单元存放架上取出并运送到指定位置，从而实现作业臂架快换接头到指定位置抓取作业单元，而无需不断调整作业臂架快换接头的位置去对准位于不同位置的作业单元，在隧道等空间有限的施工环境中可以有效提高换接效率。在上述技术方案中，优选地，在每个所述作业单元的存放处安装有传感器，所述传感器用于感应所述作业单元的存放位置。利用传感器感应作业单元的存放位置，从而便于第三输送链到达与所需的作业单元位置对应的位置，从而利用第一输送链、第二输送链及第三输送链的配合，将该作业单元运送到指定位置，也即确保作业单元运输机构能够根据隧道病害整治类型运送所需的作业单元。在上述任一技术方案中，优选地，每种所述作业单元均包括连接架，所述连接架上设置有至少两个连接轴，所述作业臂架快换接头包括固定架，所述固定架上设置有至少两个挂钩，所述固定架上还设置有锁紧油缸，所述锁紧油缸驱动所述挂钩快速连接到所述连接轴。上述设计能够通过锁紧油缸实现挂钩和连接轴快速连接，从而实现作业单元的自动夹紧，节省劳动量，提高换接效率。在上述技术方案中，优选地，所述连接架上设置有两个所述连接轴，所述固定架上设置有两个所述挂钩，两个所述挂钩具有相背设置的开口，且其中一个所述挂钩为活动挂钩，另一个所述挂钩为固定挂钩，两个所述挂钩之间设置有所述锁紧油缸，所述锁紧油缸驱动所述活动挂钩移动使两个所述挂钩快速连接到两个所述连接轴。锁紧油缸能够驱动活动挂钩相对于固定挂钩移动，从而调整活动挂钩和固定挂钩之间的相对距离，进而使得活动挂钩与其中一个连接轴卡紧，固定挂钩与其中另一个连接轴卡紧，实现作业臂架快换接头快速连接到作业单元，也即利用锁紧油缸实现作业单元的自动夹紧，结构简单，连接可靠，制造成本低。在上述技术方案中，优选地，所述固定架的一侧安装有锁紧螺母，所述锁紧螺母用于在两个所述挂钩快速连接到两个所述连接轴后锁紧所述活动挂钩。利用锁紧螺母锁紧活动挂钩，防止作业单元在作业过程中大幅度抖动。在上述技术方案中，优选地，所述固定架上还设置有用于与作业臂架连接的至少一个销孔，所述作业臂架能够调整所述作业臂架快换接头到指定位置以抓取相应的所述作业单元。在上述任一技术方案中，优选地，多种所述作业单元包括凿毛单元、喷射单元、破碎单元、凿岩单元中的至少一种。在上述技术方案中，优选地，所述作业单元存放架上并排放置有凿毛单元、喷射单元、破碎单元，所述作业单元运输机构能够将所述凿毛单元、所述喷射单元、所述破碎单元中的任一种从所述作业单元存放架上取出并运送到指定位置；所述作业单元存放架的上部放置有凿岩单元，所述作业臂架快换接头直接在所述作业单元存放架上抓取所述凿岩单元，实现所述凿岩单元和所述作业臂架快换接头快速连接。上述设计可以根据各种作业单元的尺寸参数合理设计各种作业单元在作业单元存放架上的放置位置，例如对于尺寸相对较小的凿毛单元、喷射单元和破碎单元可以采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道病害作业单元快换系统，其特征在于，包括：作业单元存放架，所述作业单元存放架上放置有用于整治不同隧道病害的多种作业单元；作业单元运输机构，用于根据隧道病害整治类型将所需的所述作业单元从所述作业单元存放架上取出并运送到指定位置；和作业臂架快换接头，用于抓取运送到指定位置的所述作业单元，实现所述作业单元和所述作业臂架快换接头快速连接。

【技术特征摘要】
1.一种隧道病害作业单元快换系统，其特征在于，包括：作业单元存放架，所述作业单元存放架上放置有用于整治不同隧道病害的多种作业单元；作业单元运输机构，用于根据隧道病害整治类型将所需的所述作业单元从所述作业单元存放架上取出并运送到指定位置；和作业臂架快换接头，用于抓取运送到指定位置的所述作业单元，实现所述作业单元和所述作业臂架快换接头快速连接。2.根据权利要求1所述的隧道病害作业单元快换系统，其特征在于，所述作业单元运输机构包括：多个第一输送链，安装于所述作业单元存放架上，每个所述第一输送链上安装有运输托盘，至少部分所述作业单元分别放置于不同的所述运输托盘上；第二输送链，所述第二输送链上安装有第三输送链，所述第二输送链能够将所述第三输送链输送到与每个所述第一输送链对应的位置，所述第三输送链和与之位置对应的所述第一输送链配合将位于所述第一输送链上的所述运输托盘输送到所述第三输送链上，所述第二输送链将所述第三输送链及位于所述第三输送链上的所述运输托盘运送到指定位置；和多个动力装置，用于分别为所述第一输送链、所述第二输送链及所述第三输送链提供动力。3.根据权利要求2所述的隧道病害作业单元快换系统，其特征在于，多个所述第一输送链并排安装于所述作业单元存放架上，所述第二输送链位于多个所述第一输送链的一侧，且所述第二输送链垂直于多个所述第一输送链设置，所述第三输送链平行于多个所述第一输送链设置。4.根据权利要求2所述的隧道病害作业单元快换系统，其特征在于，在每个所述作业单元的存放处安装有传感器，所述传感器用于感应所述作业单元的存放位置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的隧道病害作业单元快换系统，其特征在于，每种所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞香，刘在政，郑大桥，张海涛，宋效凯，李家权，王强，郭云欣，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43