一种伸缩式挂布台车及挂布控制方法技术

一种伸缩式挂布台车，包括用来在隧道内行走的底盘，基座铰接有伸缩臂，伸缩臂连接有挂布架；伸缩臂能够在控制系统的驱动下转动和伸缩，使挂布架沿隧道拱面的周向移动；挂布架用于挂布，包括用于安装防水布卷的卷轴、用于将防水布压在隧道内壁上的压辊、涂胶器和能够移动的射钉枪，射钉枪用于将防水布钉在隧道的内壁上。本发明专利技术实现了自动铺布、打钉和涂胶，机械化程度高、效率高，降低了人工成本。此外，本发明专利技术大幅提高了通过性，降低了挂布台车的转场难度。一种挂布控制方法，通过建立隧道拱面曲线的极坐标方程来控制伺服电机的转动角度和伺服油缸的伸缩长度，使挂布架按极坐标方程所确定的曲线移动。该控制方法具有适应性强，效率高的优点。高的优点。高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种伸缩式挂布台车及挂布控制方法


[0001]本专利技术涉及隧道工程设备领域，尤其是涉及一种伸缩式挂布台车，还涉及一种应用于该挂布台车的挂布控制方法。

技术介绍

[0002]在开挖隧道时，为了防止隧道漏水、延长隧道的使用寿命，需要在隧道的内壁上铺设防水布。在挂布作业时，需要使用钉枪将防水布钉在隧道的内壁上，并对防水布之间的接缝进行打胶。
[0003]目前，施工人员需要借助挂布台车才能进行挂布作业。申请号为CN109356624A、CN110966024A的专利公开了现有挂布台车的结构，现有挂布台车存在以下问题：1、现有挂布台车具有与隧道拱面相近的拱形门架，拱形门架体积巨大，道路的通过性差，致使现有挂布台车转场困难；2、由于各需要施工的隧道拱面并不一定相同，现有挂布台车的拱形门架不能适用于所有的隧道拱面，致使现有挂布台车的通用性不强，提高了施工设备的制造成本；3、现有挂布作业大多是通过人工进行铺布、打钉和涂胶作业，机械化程度低，不仅施工效率低，而且提高了人工成本。

技术实现思路

[0004]为了克服
技术介绍
中的不足，本专利技术公开了一种折叠式挂布台车，采用如下技术方案：一种伸缩式挂布台车，包括用来在隧道内行走的底盘，基座铰接有伸缩臂，伸缩臂连接有挂布架；伸缩臂能够在控制系统的驱动下转动和伸缩，使挂布架沿隧道拱面的周向移动；挂布架用于挂布，包括用于安装防水布卷的卷轴、用于将防水布压在隧道内壁上的压辊、涂胶器或爬焊机、以及能够移动的射钉枪，射钉枪用于将防水布钉在隧道的内壁上。
[0005]进一步地改进技术方案，隧道内设有轨道，底盘设有由行走电机驱动的行走轮，行走轮沿轨道行走；底盘还设有与伸缩臂连接的转臂电机，转臂电机在控制系统的控制下驱动伸缩臂转动；伸缩臂为两节伸缩臂或三节伸缩臂，伸缩臂内设有油缸，油缸在控制系统的控制下驱动伸缩臂伸缩。
[0006]进一步地改进技术方案，压辊的轴部设有力传感器，力传感器用于获取压辊对隧道内壁的压力。
[0007]进一步地改进技术方案，挂布架设有距离传感器，距离传感器用于获取射压辊到隧道内壁的距离。
[0008]进一步地改进技术方案，挂布架与伸缩臂刚性连接，所述转臂电机为伺服电机，所述油缸为伺服油缸。
[0009]进一步地改进技术方案，挂布架与伸缩臂铰接，在挂布架与伸缩臂之间铰接有电动伸缩杆，电动伸缩杆的伸缩由控制系统控制。
[0010]进一步地改进技术方案，所述挂布架设有横向设置的直线运动副，直线运动副由电机驱动；所述射钉枪连接在直线运动副上，横向移动。
[0011]进一步地改进技术方案，直线运动副由滑块滑轨配合副和丝杠螺母配合副构成，射钉枪连接在滑块滑轨配合副中的滑块上，丝杠螺母配合副中的丝杠由电机驱动，丝杠螺母配合副中的螺母与滑块连接。
[0012]进一步地改进技术方案，所述丝杠螺母配合副为往复丝杠螺母配合副。
[0013]一种挂布控制方法，包括以下步骤：S1：以伸缩臂的转动轴为极点，以伸缩臂和挂布架的总长度为极轴，建立隧道拱面曲线的极坐标方程；S2：根据极坐标方程，通过控制系统控制伺服电机的转动角度和伺服油缸的伸缩长度，使挂布架按极坐标方程所确定的曲线移动；与此同时，压辊将防水布压在隧道的内壁上；射钉枪横向移动，将防水布钉在隧道的内壁上；涂胶器对防水布的边部进行涂胶；当隧道拱面存在凹坑时，距离传感器感知压辊到隧道内壁的距离大于设定距离，控制系统控制伺服油缸使伸缩臂相应伸长，使压辊的辊面与隧道内壁保持接触；当隧道拱面存在凸起时，力传感器感知压辊对隧道内壁的压力高于设定压力，控制系统控制伺服油缸使伸缩臂相应回缩，使压辊对隧道内壁的压力保持恒定。
[0014]由于采用上述技术方案，相比
技术介绍
，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术的挂布台车能够大幅减小挂布台车转臂的悬出长度，提高了通过性，大幅降低了挂布台车的转场难度。
[0015]2、本专利技术的挂布台车适应于不同隧道拱面的挂布作业，通用性强，降低了施工设备的制造成本。
[0016]3、本专利技术的挂布台车实现了自动铺布、打钉和涂胶，机械化程度高、效率高，降低了人工成本。
[0017]4、本专利技术的挂布控制方法通过建立隧道拱面曲线的极坐标方程来控制伺服电机的转动角度和伺服油缸的伸缩长度，使挂布架按极坐标方程所确定的曲线移动；该控制方法具有适应性强，施工效率高的优点。
附图说明
[0018]图1为本专利技术在隧道内工作时的示意图。
[0019]图2为本专利技术的结构示意图。
[0020]图3为挂布架的结构示意图。
[0021]图4
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5为本专利技术在挂布作业时的示意图。
[0022]图6为挂布架与伸缩臂铰接的结构示意图。
[0023]图中：1、轨道；2、底盘；3、伸缩臂；4、挂布架；41、架体；42、卷轴；43、压辊；44、直线运动副；45、射钉枪；46、涂胶器；5、防水布卷；6、电动伸缩杆。
具体实施方式
[0024]下面参照附图来描述本专利技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本专利技术的技术原理，并非旨在限制本专利技术的保护范围。需要说明
的是，在本专利技术的描述中，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，还需要说明的是，在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0025]实施例1：一种伸缩式挂布台车，如图1所示，一种折叠式挂布台车，如图1所示，包括用来在隧道内行走的底盘2。通常在隧道内都铺设有轨道1，因此底盘2设有由行走电机驱动的行走轮，行走轮能够沿轨道1行走，借助轨道1移动。这样在铺完一节防水布后，底盘2移动一段距离，再对下一段的隧道拱面进行挂布作业。基座铰接有伸缩臂3，伸缩臂3连接有挂布架4。具体的，底盘2内设有转臂电机，转臂电机经过减速机减速后，在控制系统的控制下能够使伸缩臂3在隧道拱面的横截面内转动。
[0026]如图2所示，在本实施例中，伸缩臂3为三节伸缩臂，在三节伸缩臂内设有两个油缸，两个油缸在控制系统的控制下能够实现三节伸缩臂的伸缩。其中的一个油缸连接在第一节伸缩臂与第二节伸缩臂之间，用于实现第二节伸缩臂的伸缩；另一个油缸连接在第二节伸缩臂与第三节伸缩臂之间，用于实现第三节伸缩臂的伸缩。隧道拱面的半径很大，三节伸缩臂完全回缩后，其长度仅为隧道拱面半径的三分之一左右。显然，这样能够大幅减小挂布台车转臂的悬出长度，提高通过性，降低挂布台车本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种伸缩式挂布台车，其特征是：包括用来在隧道内行走的底盘，基座铰接有伸缩臂，伸缩臂连接有挂布架；伸缩臂能够在控制系统的驱动下转动和伸缩，使挂布架沿隧道拱面的周向移动；挂布架用于挂布，包括用于安装防水布卷的卷轴、用于将防水布压在隧道内壁上的压辊、涂胶器或爬焊机、以及能够横向移动的射钉枪，射钉枪用于将防水布钉在隧道的内壁上。2.如权利要求1所述的一种伸缩式挂布台车，其特征是：隧道内设有轨道，底盘设有由行走电机驱动的行走轮，行走轮沿轨道行走；底盘还设有与伸缩臂连接的转臂电机，转臂电机在控制系统的控制下驱动伸缩臂转动；伸缩臂为两节伸缩臂或三节伸缩臂，伸缩臂内设有油缸，油缸在控制系统的控制下驱动伸缩臂伸缩。3.如权利要求2所述的一种伸缩式挂布台车，其特征是：压辊的轴部设有力传感器，力传感器用于获取压辊对隧道内壁的压力。4.如权利要求3所述的一种伸缩式挂布台车，其特征是：挂布架设有距离传感器，距离传感器用于获取射压辊到隧道内壁的距离。5.如权利要求4所述的一种伸缩式挂布台车，其特征是：挂布架与伸缩臂刚性连接，所述转臂电机为伺服电机，所述油缸为伺服油缸。6.如权利要求4所述的一种伸缩式挂布台车，其特征是：挂布架与伸缩臂铰接，在挂布架与伸缩臂之间铰接有电动伸缩杆，电动伸缩杆的伸缩由控制系统控制。7.如权利要求1或5或6...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩甘霖，韩永锦，周金松，安波波，
申请(专利权)人：洛阳中天建工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：