CN103233752A - 一种用于隧道掘进机的物料吊运装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于隧道掘进机的物料吊运装置，包括：导轨机构，包括导轨和第一传动件；动力机构，包括动力器和连接杆；从动机构，包括从动器和从动机架；起吊机构，包括平衡架、液压缸、换向器，换向器包括滑轮、钢丝绳和滑轮座。液压缸的伸缩运动通过钢丝绳和滑轮的换向转化为平衡架升降运动，从而实现物料的升降。动力器通过第二传动件与第一传动件配合运动产生稳定的动力，并再通过连接杆作用于从动机构，促使从动机构会带动整个吊运装置一起运动，从而现实该物料轨道方向运输。本发明具有结构简单、安全可靠、效率高的优点，解决了在有限的空间内不能平稳升降物料和多块管片同时吊运的难题，从而保证了隧道掘进机施工进度和效率。

Description

一种用于隧道掘进机的物料吊运装置

技术领域

本发明涉及隧道施工机械领域，具体涉及一种用于隧道掘进机的物料吊运装置。

背景技术

在隧道施工机械领域中，隧道掘进机在地下施工的时候，具有对环境影响小、掘进速度快、地表沉降小等优点，从而被广泛应用于地下隧道的建设。

目前，隧道掘进机通常没有配备专用的物料吊运装置，而是通过物料运输车把隧道施工所需物料输送到隧道掘进机台车的前端，然后再用管片吊机直接把管片（主要物料）运送到管片小车上，其它物料则在后配套台车的相应位置处用悬臂吊卸载。然而，由于隧道掘进机物料运输车不能直接进入隧道掘进机台车的前端，管片及其它物料转运所需要的时间比较长，因此不能满足隧道掘进机的掘进速度所需的要求。

因此，需要一种物料吊运装置，其能在有限的隧道作业空间内快速完成对物料的吊运，保证隧道掘进机法施工进度和效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种物料吊运装置，其能够快速地、有效地向隧道掘进机提供所需物料，可以保证隧道掘进机施工进度和效率。

根据本发明，提供了一种用于隧道掘进机的物料吊运装置，包括：用于承载和引导运输的导轨机构，导轨机构又包括置于隧道顶端的导轨和固定在导轨下端面的第一传动件；沿导轨方向提供动力的动力机构，包括数个连接在导轨上的动力器，在动力器的内部设有与第一传动件形成传动配合的第二传动件；用于接受动力机构的动力并带动整个吊运装置沿导轨运动的从动机构，包括设置在导轨上的从动器，以及与从动器相连的从动机架，从动机架通过连接杆与动力机构相连，使得从动器能够在动力机构的作用下沿导轨运动；用于沿竖直方向起吊物料的起吊机构包括铰接在从动机架上的液压缸和用于安放物料的平衡架，以及将液压缸和平衡架连接起来的换向器，液压缸的伸缩运动通过换向器转化为平衡架的升降运动。

在一个实施例中，换向器是包括钢丝绳和滑轮的滑轮机构。

在一个实施例中，换向器还包括跟随液压缸移动的滑轮座，通过滑轮座的作用使得液压缸的伸缩长度等于平衡架的提升高度的一半。

在一个实施例中，换向器包括链条和链轮。

在一个实施例中，第一传动件和第二传动件之间的配合是链条和链轮的配合或齿条和齿轮的配合。

在一个实施例中，动力器还包括置于导轨两侧的连接板、固定两个连接板的连接螺栓、均匀对称分布在连接板内侧的数对转动小轮、通过连接板与第二传动件连接的动力源，以及布置在连接板内侧边角处的数个引导轮。

在一个实施例中，动力源是减速电机或液压马达。

在一个实施例中，平衡架包括用于锁定钢丝绳的端头的钢丝夹、用于平衡稳定钢丝绳的端头的平衡机架、用于将钢丝绳的端头与平衡机架连接起来的第一卸扣，以及连接在平衡机架上的用于安装物料的吊带。

在一个实施例中，平衡机架用于平衡各个钢丝绳的受力。

在一个实施例中，从动器包括置于导轨两侧的安装板、连接两个安装板的连接螺杆、将连接螺杆和安装板紧固的连接螺母、置于连接板与连接螺母之间的调整垫片、均匀对称分布在安装板内侧的数对转动小轮，以及将连接螺杆与从动机构连接在一起的第二卸扣。

本发明的有益效果是：本发明的用于隧道掘进机的物料吊运装置结构简单、占用空间小、安全、可靠、效率高的优点，解决了在有限的空间内不能平稳升降物料和多块管片（主要物料）同时吊运的难题，从而保证了隧道掘进机施工进度和效率。

附图说明

以下将结合附图来对本发明进一步的说明。

图1显示了根据本发明的用于隧道掘进机的物料吊运装置的主视图。

图2显示了图1的A向视图。

图3显示了根据本发明的用于隧道掘进机的物料吊运装置的动力器结构示意图。

图4显示了根据本发明的用于隧道掘进机的物料吊运装置的平衡架结构示意图。

图5显示了根据本发明的用于隧道掘进机的物料吊运装置的从动器结构示意图。

具体实施方式

下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1显示了根据本发明的用于隧道掘进机的物料吊运装置91。如图所示，该吊运装置91包括用于承载和引导运输的导轨机构31，其包括置于隧道顶端的导轨4。在导轨4的下端面焊接有第一传动件3。

如图1和2所示，该吊运装置91还包括沿导轨4方向提供动力的动力机构32，其包括数个连接在导轨4上的动力器1。在动力器1的内部设有与第一传动件3形成稳定传动配合的第二传动件104（见图3）。例如，第一传动件3和第二传动件104配合可以是链条和链轮，或者是齿条和齿轮的配合。通过第一传动件3和第二传动件104配合运动，避免了该吊运装置91在导轨4上惯性滑动，同时也保证了运行的平稳。因此，该吊运装置91尤其可用于斜井隧道的施工中，在倾斜的轨道上仍然可以稳定运行和准确运送。

根据本发明，该吊运装置91还包括从动机构33。从动机构33用于接受动力机构32的动力，并在动力机构32的作用下带动该吊运装置91沿导轨4运动。从动机构33包括设置在导轨4上的从动器10。从动器10与从动机架6相连，而从动机架6通过连接杆2与动力机构32相连，使得从动器10能够在动力机构32的作用下沿导轨4运动，从而实现了物料在导轨4方向的运输。

根据本发明，该吊运装置91还包括用于竖直方向起吊物料的起吊机构34，其包括固定端铰接在从动机架6上的液压缸5，液压缸5的伸缩端与换向器40中的滑轮座8相连，换向器40是包括四组钢丝绳11和滑轮12组成的滑轮机构。每根钢丝绳11的一端都通过固定夹13固定在从动机架6的相应位置上，而另一端穿过滑轮座8中的相应滑轮12，之后再穿过从动机架6上的其他相应位置处的滑轮12，最后与用于安放物料的平衡架7连接。钢丝绳11与平衡架7具体连接方式下文有详细描述。液压缸5的伸缩运动通过换向器40中的钢丝绳11和滑轮12的共同作用转化为平衡架7的升降运动，从而实现物料的起吊。其中，滑轮座8是跟随液压缸5的伸缩端移动的，则滑轮座8内部设置的滑轮12为动滑轮。根据动滑轮的特性可知，在起吊时候，液压缸5伸缩长度为平衡架7的提升高度的二分之一，从而降低了液压缸5的最大行程，减小制造成本。容易理解，钢丝绳11和滑轮12的滑轮机构也可以更换为由链条和链轮组成的机构。

图3显示了吊运装置91的动力器1，其包括置于导轨4两侧的连接板103，两侧连接板103用连接螺栓106固定。连接板103的内侧设有均匀对称分布的转动小轮102，转动小轮102的圆弧面与导轨4的支撑面接触，其目的是承受重量的同时减小运动阻力。连接板103内侧中心部位还设有第二传动件104，并且第二传动件104还与安装在连接板103外侧的动力源105连接。在连接板103的内侧边角处设有引导轮101，引导轮101可在动力器1转弯处引导方向和减少摩擦阻力。该动力源105是减速电机或液压马达。

图4所示为该吊运装置91的平衡架7，其包括锁定钢丝绳11的端头的钢丝夹701。钢丝绳11的端头通过第一卸扣702连接于平衡机架703，平衡机架703用于平衡各个钢丝绳11的受力。平衡机架703还连接有用于安装物料的吊带704。

图5所示为该吊运装置91的从动器10，其包括置于导轨4的两侧的安装板1001。两侧的安装板1001的中心部通过双头螺纹的连接螺杆1005和连接螺母1004固定。在安装板1001和连接螺母1004之间安装有调整垫片1003。连接螺杆1005的中心安装有用于连接从动机架6的第二卸扣1006。安装板1001的内侧设有均匀对称分布的转动轮1002，转动轮1002的圆弧面与导轨4工作面接触，其目的也是承受重量的同时减小运动阻力。

根据本发明的用于隧道掘进机的物料吊运装置91，具体操作是首先将物料固定在平衡架7的吊带704上。启动液压装置，使液压缸5收缩，则固定在液压缸5伸缩端的滑轮座8也会跟随着液压缸5收缩的方向运动。由于滑轮座8与钢丝绳11固定在从动机架6上的接头之间距离增大，使得固定在平衡架7端的钢丝绳11会上升，从而上拉平衡架7，完成物料的吊起。

然后开启动力源105，动力源105将带动第二传动件104转动。第二传动件104在固定导轨4下端面的第一传动件3上转动，促使动力器1通过其内部设置的转动小轮102在导轨4上移动。动力器1通过连接杆2作用于从动机架6，使从动机架6依靠与其连接的从动器10在轨道4移动，而固定在从动机架6的换向器40也会跟其移动。由于换向器40的移动，则其内部的钢丝绳11会随其移动而移动。钢丝绳11也会拉动平衡架7的吊带704上安装的物料移动，从而完成物料的沿轨道方向的运输。

运送到指定位置后，启动液压装置，使液压缸5伸出。在这种情况下，固定在液压缸5伸缩端的滑轮座8跟随着液压缸5一起向伸出的方向运动。由于滑轮座8与钢丝绳11固定在从动机架6上的接头之间距离减小，使得固定在平衡架7端的钢丝绳11会下降，从而完成物料的下降。将物料从吊带704卸下，整个吊运过程结束。

因此，通过使用根据本发明的用于隧道掘进机的物料吊运装置91，可以有效地解决了在有限的空间内不能平稳升降物料和多块管片（主要物料）同时吊运的难题，从而保证了隧道掘进机施工进度和效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于隧道掘进机的物料吊运装置，包括：

用于承载和引导运输的导轨机构，包括置于隧道顶端的导轨和固定在所述导轨下端面的第一传动件，

沿所述导轨方向提供动力的动力机构，包括数个连接在所述导轨上的动力器，在所述动力器的内部设有与所述第一传动件形成传动配合的第二传动件，

用于接受所述动力机构的动力并带动整个吊运装置沿所述导轨运动的从动机构，包括设置在所述导轨上的从动器，以及与所述从动器相连的从动机架，所述从动机架通过连接杆与所述动力机构相连，使得从动器能够在所述动力机构的作用下沿所述导轨运动，

用于沿竖直方向起吊物料的起吊机构包括铰接在所述从动机架上的液压缸和用于安放物料的平衡架，以及将所述液压缸和所述平衡架连接起来的换向器，所述液压缸的伸缩运动通过所述换向器转化为所述平衡架的升降运动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述换向器是包括钢丝绳和滑轮的滑轮机构。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述换向器还包括跟随所述液压缸移动的滑轮座，通过所述滑轮座的作用使得所述液压缸的伸缩长度等于所述平衡架的提升高度的一半。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述换向器包括链条和链轮。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一传动件和所述第二传动件之间的配合是链条和链轮的配合或齿条和齿轮的配合。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的装置，其特征在于，所述动力器还包括置于所述导轨两侧的连接板、固定两个连接板的连接螺栓、均匀对称分布在所述连接板内侧的数对转动小轮、通过所述连接板与所述第二传动件连接的动力源，以及布置在所述连接板内侧边角处的数个引导轮。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述动力源是减速电机或液压马达。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的装置，其特征在于，所述平衡架包括用于锁定所述钢丝绳的端头的钢丝夹、用于平衡稳定所述钢丝绳的端头的平衡机架、用于将所述钢丝绳的端头与所述平衡机架连接起来的第一卸扣，以及连接在所述平衡机架上的用于安装物料的吊带。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述平衡机架用于平衡各个钢丝绳的受力。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的装置，其特征在于，所述从动器包括置于所述导轨两侧的安装板、连接两个安装板的连接螺杆、将所述连接螺杆和所述安装板紧固的连接螺母、置于所述连接板与所述连接螺母之间的调整垫片、均匀对称分布在所述安装板内侧的数对转动小轮，以及将连接螺杆与所述从动机构连接在一起的第二卸扣。

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