一种隧道综合开挖台车制造技术

本发明专利技术提供了一种隧道综合开挖台车，至少包括车体、电气液压系统、工作臂、走行机构和支撑机构，车体包括台架和工作平台，台架垂直设置有两个，分别为上台架和下台架，工作平台悬挂连接于台架的两侧，工作臂与台架连接；车体上还设置有拱架安装单元，拱架安装单元包括拱架安装车、拱架运输车、悬臂吊、第二纵移机构、第三纵移机构、机械手和拱架支撑杆，拱架安装车的左右两端均安装在第二纵移机构上，拱架运输车安装在第三纵移机构上，机械手和拱架支撑杆安装固定于工作平台的前端，悬臂吊设置于上台架的后端。该隧道综合开挖台车将隧道开挖和支护进行集成，且施工人员少、施工效率较高、施工安全性高、经济实用。经济实用。经济实用。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道综合开挖台车


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，具体涉及一种隧道综合开挖台车。

技术介绍

[0002]隧道施工现场环境差、安全性较低，随着国内人工成本的大幅度上升以及隧道施工安全要求日益严格，隧道施工智能化、信息化、机械化已成为共识。国内隧道施工已实现部分机械化，例如喷锚、出渣、防水板铺设、二次衬砌等都有相应的成熟机械进行施工。现有隧道掌子面配套机械化施工各工序作业机械有：凿岩台车、拱架安装台车、湿喷机、锚杆台车等机械设备。但是这些机械设备都只能完成隧道施工中的一道工序，当一道工序完成后，对应的机械设备需退出隧道开挖面，下一道工序的机械设备需要进入隧道前端的施工面，导致不同工序频繁更换施工机械设备，施工效率低，同时机械设备的成本和维护费用较高。通过对现有工法和施工设备的分析研究，研制一种新型多功能的综合作业台车，是今后隧道施工技术的发展方向。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种隧道综合开挖台车，该隧道综合开挖台车将隧道开挖和支护进行集成，能够实现钻爆孔、装药、拱架安装、铣挖、锚杆、混凝土湿喷等工作，且施工人员少、施工效率较高、施工安全性高、经济实用。
[0004]实现本专利技术上述目的所采用的技术方案为：
[0005]一种隧道综合开挖台车，至少包括车体、位于车体上的为台车上各组件提供运行动力的电气液压系统、用于隧道开挖及支护施工的工作臂以及连接于车体底部的走行机构和支撑机构，所述车体包括台架和工作平台，其中台架垂直设置有两个，分别为上台架和下台架，上台架包括上顶板以及连接固定于上顶板下的上支架，下台架包括下顶板以及连接固定于下顶板下的下支架，所述上支架通过第四纵移机构连接于下顶板上，从而使上台架连接于下台架上并使上台架沿下台架纵向移动，所述工作平台悬挂连接于上台架和下台架的两侧；所述工作臂安装于台架上并通过第一纵移机构与台架连接，工作臂在第一纵移机构的带动下沿台架纵向移动，工作臂的头部通过快换接头连接有不同的用于隧道施工中的钻孔、湿喷、铣挖和立拱架工序的工作属具；
[0006]所述车体上还设置有拱架安装单元，拱架安装单元包括用于多榀顶拱预拼装的拱架安装车、拱架运输车、悬臂吊、第二纵移机构、第三纵移机构、机械手和拱架支撑杆，其中第二纵移机构和第三纵移机构均安装于上台架上并与第一纵移机构平行设置，且第三纵移机构位于上台架上的外侧，第二纵移机构位于上台架上的内侧，所述拱架安装车包括整体呈拱形的车架、拱架顶升组件以及安装车纵移组件，所述车架包括位于顶部的呈矩形的顶架、与顶架四角连接的呈半拱形的支撑架以及沿台车方向设置的连接于两根平行支撑架之间的纵架，三者连接为一体式结构，所述拱架顶升组件呈矩阵分布于顶架上，沿垂直于台车方向分布的拱架顶升组件为一组，拱架顶升组件设置有三组以上，用于支撑多榀顶拱，所述
安装车纵移组件连接于支撑架的底部并跨坐于第二纵移机构上，使拱架安装车的左右两端均安装在第二纵移机构上并通过第二纵移机构纵向移动，拱架运输车安装在第三纵移机构上并通过第三纵移机构纵向移动，所述机械手和拱架支撑杆安装固定于工作平台的前端，且拱架支撑杆位于机械手的上方，悬臂吊设置于上台架的后端。
[0007]所述工作臂设置有六个，分别在上顶板的上表面、上支架、下顶板的下表面各设置有两个，其中上顶板和上支架上的工作臂正置安装于第一纵移机构上，下顶板上的工作臂倒置悬挂安装于第一纵移机构上；所述工作臂包括机架、回转组件、变幅组件、基础臂架和伸缩臂架，其中机架与第一纵移机构连接，基础臂架通过回转组件与机架连接并在回转组件的带动下沿横向往返移动，伸缩臂架通过变幅组件与基础臂架连接并在变幅组件的带动下沿竖直方向往返移动，伸缩臂架内安装有伸缩油缸并在伸缩油缸的带动下沿纵向往返移动，使工作臂在三个自由度方向工作。
[0008]所述拱架顶升组件包括顶升油缸以及连接于顶升油缸顶部的呈凹槽型的顶升件，通过顶升油缸调节顶升件的高度，所述安装车纵移组件包括沿台车方向设置的连接于两根平行支撑架底部的纵移架、安装于纵移架底部的安装车走行轮、安装于纵移架侧面的固定连接的第六液压马达和马达输出轴齿轮以及固定连接于安装车走行轮上的第六齿轮，安装车走行轮跨坐于第二纵移机构上，马达输出轴齿轮和第六齿轮啮合，第六液压马达驱动马达输出轴齿轮和第六齿轮传动并带动拱架安装车整体纵向移动；所述顶架上位于台车前后端的两侧通过伸缩油缸连接有呈“]”型的伸缩节，伸缩节上设置有一组以上的拱架顶升组件，通过伸缩油缸调节伸缩节上的拱架顶升组件与顶架上的拱架顶升组件之间的距离，从而调节每榀拱架的间距；所述支撑架为伸缩式结构，通过连接于纵架和纵移架之间的升降油缸调节支撑架的高度。
[0009]所述上支架和下支架均为伸缩结构且均分布连接有升降油缸，使上台架和下台架的高度随升降油缸调节；所述第四纵移机构包括连接固定于下顶板上的台架轨道、连接固定于上支架底部的且安装于台架轨道内的台架支座、第四托轮、第四托轨、安装于台架支座两侧的靠近台车后端的第四滑轮、连接于台架支座底部的第四齿条以及连接于上支架上的固定连接的第四液压马达和第四齿轮，其中台架轨道为由两条截面呈“[”型的钢轨拼装的沟槽式结构，所述第四齿轮与第四齿条啮合，通过第四液压马达驱动齿轮齿条传动，使台架支座和上台架整体在台架轨道上移动，所述第四托轨连接于台架支座的底部并与第四齿条平行设置，第四托轮跨坐于第四托轨上并连接固定于靠近台车前端的上支架上，避免台架支座在纵移时脱离台架轨道，台架轨道的长度与台架的长度一致。
[0010]所述第一纵移机构包括呈工字型的工作臂轨道、跨坐于工作臂轨道上的工作臂支座、固定于工作臂轨道侧面的第一齿条、以及位于工作臂支座上的固定连接的第一液压马达和第一齿轮，所述第一齿轮与第一齿条啮合，通过第一液压马达驱动齿轮齿条传动，使工作臂支座在工作臂轨道上移动；所述工作臂轨道分布连接于上顶板、下顶板以及上支架上，其中上支架上的工作臂轨道通过上支架底部沿上支架内侧伸展的侧架连接固定于上支架上，工作臂轨道均沿台车方向设置且工作臂轨道的长度与台架的长度一致，所述工作臂支座与工作臂连接，从而使工作臂沿台架纵向移动。
[0011]所述第二纵移机构为双重纵移结构，包括连接固定于上台架上表面的固定轨、安装于固定轨内的滑轨、第二托轮、第二托轨、安装于滑轨两侧的靠近台车后端的第二滑轮、
连接于滑轨底部的第二齿条以及连接于上支架上的固定连接的第二液压马达和第二齿轮，其中固定轨为由两条截面呈“[”型的钢轨拼装的沟槽式结构，所述第二齿轮与第二齿条啮合，通过第二液压马达驱动齿轮齿条传动，使滑轨在固定轨上移动，所述第二托轨连接于滑轨的底部并与第二齿条平行设置，第二托轮跨坐于第二托轨上并连接固定于靠近台车前端的上支架上，避免滑轨在纵移时脱离固定轨；所述滑轨顶部设置有拱架安装车轨道，拱架安装车安装于拱架安装车轨道上并沿滑轨纵向移动，滑轨和拱架安装车轨道的长度与上台架的长度一致。
[0012]所述工作平台的一侧连接设置有悬挂架且工作平台通过悬挂架与台架连接，所述悬挂架通过第五纵移机构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道综合开挖台车，至少包括车体、位于车体上的为台车上各组件提供运行动力的电气液压系统、用于隧道开挖及支护施工的工作臂以及连接于车体底部的走行机构和支撑机构，其特征在于：所述车体包括台架和工作平台，其中台架垂直设置有两个，分别为上台架和下台架，上台架包括上顶板以及连接固定于上顶板下的上支架，下台架包括下顶板以及连接固定于下顶板下的下支架，所述上支架通过第四纵移机构连接于下顶板上，从而使上台架连接于下台架上并使上台架沿下台架纵向移动，所述工作平台悬挂连接于上台架和下台架的两侧；所述工作臂安装于台架上并通过第一纵移机构与台架连接，工作臂在第一纵移机构的带动下沿台架纵向移动，工作臂的头部通过快换接头连接有不同的用于隧道施工中的钻孔、湿喷、铣挖和立拱架工序的工作属具；所述车体上还设置有拱架安装单元，拱架安装单元包括用于多榀顶拱预拼装的拱架安装车、拱架运输车、悬臂吊、第二纵移机构、第三纵移机构、机械手和拱架支撑杆，其中第二纵移机构和第三纵移机构均安装于上台架上并与第一纵移机构平行设置，且第三纵移机构位于上台架上的外侧，第二纵移机构位于上台架上的内侧，所述拱架安装车包括整体呈拱形的车架、拱架顶升组件以及安装车纵移组件，所述车架包括位于顶部的呈矩形的顶架、与顶架四角连接的呈半拱形的支撑架以及沿台车方向设置的连接于两根平行支撑架之间的纵架，三者连接为一体式结构，所述拱架顶升组件呈矩阵分布于顶架上，沿垂直于台车方向分布的拱架顶升组件为一组，拱架顶升组件设置有三组以上，用于支撑多榀顶拱，所述安装车纵移组件连接于支撑架的底部并跨坐于第二纵移机构上，使拱架安装车的左右两端均安装在第二纵移机构上并通过第二纵移机构纵向移动，拱架运输车安装在第三纵移机构上并通过第三纵移机构纵向移动，所述机械手和拱架支撑杆安装固定于工作平台的前端，且拱架支撑杆位于机械手的上方，悬臂吊设置于上台架的后端。2.根据权利要求1所述的隧道综合开挖台车，其特征在于：所述工作臂设置有六个，分别在上顶板的上表面、上支架、下顶板的下表面各设置有两个，其中上顶板和上支架上的工作臂正置安装于第一纵移机构上，下顶板上的工作臂倒置悬挂安装于第一纵移机构上；所述工作臂包括机架、回转组件、变幅组件、基础臂架和伸缩臂架，其中机架与第一纵移机构连接，基础臂架通过回转组件与机架连接并在回转组件的带动下沿横向往返移动，伸缩臂架通过变幅组件与基础臂架连接并在变幅组件的带动下沿竖直方向往返移动，伸缩臂架内安装有伸缩油缸并在伸缩油缸的带动下沿纵向往返移动，使工作臂在三个自由度方向工作。3.根据权利要求1所述的隧道综合开挖台车，其特征在于：所述拱架顶升组件包括顶升油缸以及连接于顶升油缸顶部的呈凹槽型的顶升件，通过顶升油缸调节顶升件的高度，所述安装车纵移组件包括沿台车方向设置的连接于两根平行支撑架底部的纵移架、安装于纵移架底部的安装车走行轮、安装于纵移架侧面的固定连接的第六液压马达和马达输出轴齿轮以及固定连接于安装车走行轮上的第六齿轮，安装车走行轮跨坐于第二纵移机构上，马达输出轴齿轮和第六齿轮啮合，第六液压马达驱动马达输出轴齿轮和第六齿轮传动并带动拱架安装车整体纵向移动；所述顶架上位于台车前后端的两侧通过伸缩油缸连接有呈“]”型的伸缩节，伸缩节上设置有一组以上的拱架顶升组件，通过伸缩油缸调节伸缩节上的拱架顶升组件与顶架上的拱架顶升组件之间的距离，从而调节每榀拱架的间距；所述支撑架为伸缩式结构，通过连接于纵架和纵移架之间的升降油缸调节支撑架的高度。
4.根据权利要求1所述的隧道综合开挖台车，其特征在于：所述上支架和下支架均为伸缩结构且均分布连接有升降油缸，使上台架和下台架的高度随升降油缸调节；所述第四纵移机构包括连接固定于下顶板上的台架轨道、连接固定于上支架底部的且安装于台架轨道内的台架支座、第四托轮、第四托轨、安装于台架支座两侧的靠近台车后端的第四滑轮、连接于台架支座底部的第四齿条以及连接于上支架上的固定连接的第四液压马达和第四齿轮，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文胜，周聪，张光明，吕虎，刘新华，王嵽显，何亮，陈晓飞，杨奥飞，杨宜永，
申请(专利权)人：中铁十一局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：