CN102797467A - 专用隧道挖掘的自动凿岩装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种凿岩效率高、使用安全、节约时间以及施工成本的专用隧道挖掘的自动凿岩装置。它包括控制台、支撑架、动力装置、可移动的载体、凿岩设备，所述的支撑架安装在载体上，动力装置、控制台、凿岩设备安装于支撑架上，动力装置与凿岩设备通过导线连接，控制台通过导线分别与动力装置、凿岩设备连接；所述的支撑架为一个方型架体，在支撑架架体上设有至少一组能够向两侧伸缩的平台；所述的凿岩设备包括一组或以上的机械臂以及与安装于机械臂上的钻头构成，机械臂的一端连接于架体，机械臂的另一端设有钻头。本发明具有凿岩效率高、使用安全、节约时间以及施工成本等优点。

Description

专用隧道挖掘的自动凿岩装置

技术领域

本发明涉及隧道凿岩设备领域，特别是一种使用安全、高效、节约时间以及施工成本的专用隧道挖掘的自动凿岩装置。

背景技术

目前隧道凿岩机主要是采用一个可移动的载体以及直接安装于载体上的臂手进行挖掘的，一般来说，这里采用的可移动载体是小型的车辆，为了保证平衡，一般也只装载少量的臂手，且臂手的规模也较小，这样的隧道凿岩设备，在凿岩的过程中，存在着凿岩时间长、凿岩效率慢，在凿岩过程中，如果发生了危险（一般是前方隧道坍塌导致车辆大部分被掩埋），在车辆中的操作臂手作业的人员容易被掩埋，生还率低，同时由于现有隧道凿岩机功能单一，对凿岩过程中，对岩层研究的人员，必须跟随车辆后方作业，对岩层的研究人员身体、安全造成较大的伤害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种凿岩效率高、使用安全、节约时间以及施工成本的专用隧道挖掘的自动凿岩装置。

本发明的目的是这样实现的：它包括控制台、支撑架、动力装置、可移动的载体、凿岩设备，所述的支撑架安装在载体上，动力装置、控制台、凿岩设备安装于支撑架上，动力装置与凿岩设备通过导线连接，控制台通过导线分别与动力装置、凿岩设备连接；

所述的支撑架为一个方型架体，在支撑架架体上设有至少一组能够向两侧伸缩的平台；

所述的凿岩设备包括一组或以上的机械臂以及与安装于机械臂上的钻头构成，机械臂的一端连接于架体，机械臂的另一端设有钻头。

本发明具有如下优点：1凿岩效率高，通过配置机架，并配置运载机架的运载设备，增大了凿岩装置的运载能力，因此能够在凿岩机架上装配多只机械臂，并配置了多台控制台控制、操纵这些机械臂，这样可以提高凿岩效率和凿岩质量；2使用安全无论对于操作人员、还是岩层研究的人员而言，由于增加了支撑架，即扩张了整个支撑架，通过支撑架上方可伸缩的作业平台，保证了人员的安全，避免被岩层脱落的岩石打伤，在岩层坍方的时候，如果是部分掩埋，车辆也可以直接驶出，如果是完全掩埋，被掩埋的人员也能保证有足够的空间等待救援。3节约时间以及施工成本，节约时间，就是节约整个工期，工期一旦缩短，整个工程中各个环节都会受到影响，因此能够少发大量的工资，节约成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为安装有控制台、平台、动力装置的支撑架的结构示意图；

图3为图2的左视图；

图4为带有平台结构支撑架的结构示意图；

图5第一推进杆的结构示意图；

图6为去钻头后的机械臂结构示意图；

图7为去钻头后的机械臂正视图；

图8为带有钻头后的机械臂俯视图；

图9第三臂手带有钻头时的侧视图；

图10为图9去侧壁后的内部结构示意图；

图11为支撑台、第三臂手、安装座组合的测剖图。

标号说明

1控制台、2支撑架、3动力装置、4载体、5凿岩设备，21平台、51机械臂、52钻头、53第一臂手、54第二臂手、55第三臂手、56第一推进杆、57第二推进杆、58第三推进杆，59第四推进杆、60第五推进杆、61第六推进杆、62轴承座、63连接组件、64支撑台、65限位凸起、66开槽、67限位突沿、68安装座、69辅助支撑台、70转轴轴承座、71主平台、72次平台、81电机、82链条、83转动齿轮；

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行说明；

如图1所示：

它包括控制台1、支撑架2、动力装置3、可移动的载体4、凿岩设备5，所述的支撑架安装在载体上，动力装置、控制台、凿岩设备安装于支撑架上，动力装置与凿岩设备通过导线连接，控制台通过导线分别与动力装置、凿岩设备连接；动力装置用来提供控制台、凿岩设备的动力，控制台用来控制凿岩设备。支撑架用来承载控制台、凿岩设备、动力装置，支撑架通过安装于载体上，来进行移动。

所述的支撑架为一个方型架体，在支撑架架体上设有至少一组能够向两侧伸缩的平台21；该平台即可作为工人操作平台，也可以作为保护操作人员、避免操作人员被碎石砸伤的挡板。

所述的凿岩设备包括一组或以上的机械臂51以及与安装于机械臂上的钻头52构成，机械臂的一端连接于架体，机械臂的另一端设有钻头。钻头用来凿岩，而机械臂用来控制钻头的空间位置。

如图5~10所示：所述的机械臂包括第一臂手53、第二臂手54、第三臂手55、用于调节第一臂手上下方向移动的第一推进杆56、调节第一臂手左右方向移动的第二推进杆57、用于调整第二臂手长度的第三推进杆58，用于调整第三臂手旋转角度的第四推进杆59、用于调整第三臂手水平方向旋转角度的第五推进杆60、用于调整第三臂手前后方向长度的第六推进杆61；第一推进杆、第二推进杆、第三推进杆、第四推进杆、第五推进杆、第六推进杆的两端各设有一个用来使推进杆固定在其他组件上的轴承座62；

所述的第一臂手连接于支撑架上，第一推进杆位于第一臂手的上方或下方，第一推进杆的一端与支撑架连接，第一推进杆的另一端连接在第一臂手的上方或下方，第二推进杆的一端与支架连接，另一端连接在第一推进杆的左侧或右侧，第二臂手套设在第一臂手内部，且第二臂手的前端略微延伸出第一臂手，所述的第三推进杆连接在第一臂手上，且第三推进杆安装的位置位于第一臂手的上方或下方中没有安装第一推进杆的一方，第三推进杆的另一端连接于第二臂手；第二臂手的前端设有一个连接于第二臂手且能够沿上、下方向转动的连接组件63，所述的第四推进杆的固定端固定于第二臂手上，第四推进杆的另一端活动连接于连接组件，连接组件下方设有一个延伸出来的支撑台64，支撑台上设有限位凸起65；

所述的第三臂手为底面设有限位槽的臂手，第三臂手的内部还设有通过电机81驱动的链条82，链条分别连接于第三臂手内部前后端的转动齿轮83，链条的上方、第三臂手的上、下表面设有一条开槽66，第三臂手两侧的上下边沿设有限位突沿67，安装有钻头的安装座68限位与限位突沿上并可以在第三臂手上滑动；

所述的第三臂手通过限位槽设置在限位凸起上，第五推进杆的固定端连接于第二臂手的侧面，第五推进杆的另一端活动连接于第三臂手的侧面，第六推进杆固定端位于连接组件的支撑台下方，第六推进杆的另一端固定有辅助支撑台69，辅助支撑台固定于第三臂手上，第三臂手的端部设有用于支撑转头的转轴轴承座70。

使用过程中，操作人员通过控制台控制各个推进杆在控制各个臂手的移动，从而控制钻头的位置。

如图2~4所示：所述的支撑架包含一组平台；该平台位于支撑架的上方，平台的前后侧边上下方设有限位突沿、支撑架的前后侧上方设有与限位突沿对应的限位卡槽，所述的限位突沿设置在限位卡槽内。该平台位于支撑架上方的位置，能够支持操作人员在平台上作业，该平台也可以保护操作台上的人员不被碎石砸中。

为了强化本发明的功能，支撑架上还包含另一组平台；该平台位于支撑架的下方，平台的前后侧边上下方设有限位突沿、支撑架的前后侧下方设有与限位突沿对应的限位卡槽，所述的限位突沿设置在限位卡槽内。这样可以方面操作人员两侧作业，同时延伸本发明的操作范围。

为了进一步提高本发明的操作范围，平台设计为二级平台，二级平台由主平台71和次平台72构成，所述的限位突沿设置于主平台的前后侧，在主平台的内侧还设有次级限位卡槽、在此平台的前后侧设有次级限位突沿，所述的次平台卡在主平台内，并可以在主平台上滑动。

凿岩设备分为三组，每组包含一个或以上的机械臂以及与安装于机械臂上的钻头，其中有两组凿岩设备安装于分别安装于架体前面的左右两侧，剩余一组装置安装于架体前面的上侧，所述的控制台有三组，其中两组分别位于支撑架的两侧，左侧的控制台连接并控制左侧的凿岩设备，右侧的控制台连接并控制右侧的凿岩设备，第三组控制台安装于架体的上方并与位于架体上方的凿岩设备连接。这样可以实现左、上、右三个方向进行凿岩，凿岩的效率可以通过单侧凿岩设备的多少决定，在保证动力装置、支撑架以及载体支持的情况下，凿岩设备越多，凿岩效率越高。

所述的可移动的载体为运载车，架体设置在运载车的拖车上，凿岩设备的钻头的朝向与运载车倒车的方向相同。

本发明的工作步骤如下：

操作的时候，由操作人员调节好凿岩设备的位置，然后启动凿岩设备，当凿出一定深度后，运载车开始倒车，然后进行凿岩，当运载车进入到岩洞后，开始伸出部分平台，保护操作人员，如果在凿岩过程中碰上了塌方，一般而言塌方都出现在凿岩钻头的地方，即运载车的后方，这个时候，运载车的驾驶室一般不会被塌方所影响，驾驶人员能够逃生，同样操作台的操作人员被延伸出来的平台所保护，可以避免在塌方过程中被砸伤，保护了操作人员的生命安全。同时由于多组凿岩设备同时运作，能够降低工期，减少了整个工程的工期，间接的节约了成本。

Claims (7)

1.一种专用隧道挖掘的自动凿岩装置，其特征在于：它包括控制台（1）、支撑架（2）、动力装置（3）、可移动的载体（4）、凿岩设备（5），所述的支撑架安装在载体上，动力装置、控制台、凿岩设备安装于支撑架上，动力装置与凿岩设备通过导线连接，控制台通过导线分别与动力装置、凿岩设备连接；

所述的支撑架为一个方型架体，在支撑架架体上设有至少一组能够向两侧伸缩的平台（21）；所述的凿岩设备包括一组或以上的机械臂（51）以及与安装于机械臂上的钻头（52）构成，机械臂的一端连接于架体，机械臂的另一端设有钻头。

2.根据权利要求1所述的专用隧道挖掘的自动凿岩装置，其特征在于：所述的机械臂包括第一臂手（53）、第二臂手（54）、第三臂手（55）、用于调节第一臂手上下方向移动的第一推进杆（56）、调节第一臂手左右方向移动的第二推进杆（57）、用于调整第二臂手长度的第三推进杆（58），用于调整第三臂手旋转角度的第四推进杆（59）、用于调整第三臂手水平方向旋转角度的第五推进杆（60）、用于调整第三臂手前后方向长度的第六推进杆（61）；第一推进杆、第二推进杆、第三推进杆、第四推进杆、第五推进杆、第六推进杆的两端各设有一个用来使推进杆固定在其他组件上的轴承座（62）；

所述的第一臂手连接于支撑架上，第一推进杆位于第一臂手的上方或下方，第一推进杆的一端与支撑架连接，第一推进杆的另一端连接在第一臂手的上方或下方，第二推进杆的一端与支架连接，另一端连接在第一推进杆的左侧或右侧，第二臂手套设在第一臂手内部，且第二臂手的前端略微延伸出第一臂手，所述的第三推进杆连接在第一臂手上，且第三推进杆安装的位置位于第一臂手的上方或下方中没有安装第一推进杆的一方，第三推进杆的另一端连接于第二臂手；第二臂手的前端设有一个连接于第二臂手且能够沿上、下方向转动的连接组件（63），所述的第四推进杆的固定端固定于第二臂手上，第四推进杆的另一端活动连接于连接组件，连接组件下方设有一个延伸出来的支撑台（64），支撑台上设有限位凸起（65）；

所述的第三臂手为底面设有限位槽的臂手，第三臂手的内部还设有通过电机（81）驱动的链条（82），链条分别连接于第三臂手内部前后端的转动齿轮（83），链条的上方、第三臂手的上、下表面设有一条开槽（66），第三臂手两侧的上下边沿设有限位突沿（67），安装有钻头的安装座（68）限位与限位突沿上并可以在第三臂手上滑动；

所述的第三臂手通过限位槽设置在限位凸起上，第五推进杆的固定端连接于第二臂手的侧面，第五推进杆的另一端活动连接于第三臂手的侧面，第六推进杆固定端位于连接组件的支撑台下方，第六推进杆的另一端固定有辅助支撑台（69），辅助支撑台固定于第三臂手上，第三臂手的端部设有用于支撑转头的转轴轴承座（70）。

3.根据权利要求1所述的专用隧道挖掘的自动凿岩装置，其特征在于：所述的支撑架包含一组平台；该平台位于支撑架的上方，平台的前后侧边上下方设有限位突沿、支撑架的前后侧上方设有与限位突沿对应的限位卡槽，所述的限位突沿设置在限位卡槽内。

4.根据权利要求1所述的专用隧道挖掘的自动凿岩装置，其特征在于：它还包含另一组平台；该平台位于支撑架的下方，平台的前后侧边上下方设有限位突沿、支撑架的前后侧下方设有与限位突沿对应的限位卡槽，所述的限位突沿设置在限位卡槽内。

5.根据权利要求3或4所述的专用隧道挖掘的自动凿岩装置，其特征在于：所述的平台为二级平台，二级平台由主平台（71）和次平台（72）构成，所述的限位突沿设置于主平台的前后侧，在主平台的内侧还设有次级限位卡槽、在此平台的前后侧设有次级限位突沿，所述的次平台卡在主平台内，并可以在主平台上滑动。

6.根据权利要求1所述的专用隧道挖掘的自动凿岩装置，其特征在于：凿岩设备分为三组，每组包含一个或以上的机械臂以及与安装于机械臂上的钻头，其中有两组凿岩设备安装于分别安装于架体前面的左右两侧，剩余一组装置安装于架体前面的上侧，所述的控制台有三组，其中两组分别位于支撑架的两侧，左侧的控制台连接并控制左侧的凿岩设备，右侧的控制台连接并控制右侧的凿岩设备，第三组控制台安装于架体的上方并与位于架体上方的凿岩设备连接。

7.根据权利要求1所述的专用隧道挖掘的自动凿岩装置，其特征在于：所述的可移动的载体为运载车，架体设置在运载车的拖车上，凿岩设备的钻头的朝向与运载车倒车的方向相同。

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