CN104677217A - 一种全自动隧道爆破开挖施工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动隧道爆破开挖施工装置，包括能在所施工隧道洞内进行前后移动的隧道爆破开挖台车和对隧道爆破开挖台车进行控制的远程控制装置；隧道爆破开挖台车包括水平底盘、行走机构、安装在水平底盘上的支撑架、安装在支撑架上的水平滑道、布设在支撑架上方的凿岩爆破机架和两个带动凿岩爆破机架沿水平滑道进行左右移动的水平液压缸；水平底盘上安装有电子线路板，电子线路板上设置有控制器一和控制器二；远程控制装置包括控制面板、上位控制器、参数设置单元和显示单元，控制器一和控制器二均与上位控制器相接。本发明结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能自动完成隧道开挖面上所有炮孔的钻取与炸药投放过程。

Description

一种全自动隧道爆破开挖施工装置

技术领域

本发明属于隧道爆破开挖施工技术领域，尤其是涉及一种全自动隧道爆破开挖施工装置。

背景技术

隧道开挖施工过程中，大多均需要对先进行爆破施工，其中凿岩爆破施工是一种重要的隧道爆破施工方法。实际进行凿岩爆破施工时，经常需要在爆破面上开设多个炮孔，之后再按照预先设计的爆破参数配置好炸药包后放入各炮孔内，然后再进行引爆，从而完成爆破施工。现如今，在隧道开挖施工过程中进行爆破处理时，一般均先采用测量工具对各炮孔的孔位进行确定，之后再由人工采用钻机或凿孔设备在围岩上逐一开设炮孔；且待炮孔开设完成后，再由人工将预先制作好的炸药包逐一投放入各炮孔内，因而需投入的人力物力较大，并且花费时间较长，影响隧道施工周期。实际施工时，若能采用一种结构简单、设计合理、安装布设方便且使用操作简便、使用效果好的全自动隧道爆破开挖施工装置，能按照远程控制指令自动完成隧道开挖面上所有炮孔的钻取与炸药投放过程，因而能大幅度提高隧道凿岩爆破施工效率，降低劳动强度，节约施工时间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种全自动隧道爆破开挖施工装置，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能自动完成隧道开挖面上所有炮孔的钻取与炸药投放过程。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种全自动隧道爆破开挖施工装置，其特征在于：包括能在所施工隧道洞内进行前后移动的隧道爆破开挖台车和对所述隧道爆破开挖台车进行控制的远程控制装置；

所述隧道爆破开挖台车包括水平底盘、安装在水平底盘底部的行走机构、安装在水平底盘上的支撑架、安装在支撑架上的水平滑道、布设在支撑架上方的凿岩爆破机架和两个带动所述凿岩爆破机架沿水平滑道进行左右移动的水平液压缸；所述凿岩爆破机架包括能在水平滑道上进行左右移动的水平滑移板、平铺在水平滑移板上的水平凸台和多个扣装在水平凸台上且能沿水平凸台进行左右滑移的滑移座；多个所述滑移座的结构和尺寸均相同，多个所述滑移座由左至右进行布设，所述滑移座与水平凸台之间通过定位销进行紧固连接，所述滑移座上开有一个供定位销安装的水平销孔一，所述水平凸台上开有多个供定位销安装的水平销孔二，所述水平销孔二的数量大于滑移座的数量，多个所述水平销孔二布设在同一平面上；多个所述滑移座上均安装有一个升降液压缸和一个安装于升降液压缸上的水平基座；所述水平基座上开有一个供用于钻取炮孔的电动钻具安装的钻具安装孔和一个位于钻具安装孔右侧的炸药包投放孔；所述钻具安装孔和炸药包投放孔均呈水平向布设且二者布设在同一水平面上，所述炸药包投放孔内部装有多个由前至后进行布设的炸药包，所述炸药包投放孔后部安装有一个将其内部所装炸药包逐一推送至已钻取炮孔内的竖向推板一，所述竖向推板一安装在水平推杆前端，所述水平推杆与水平凸台呈垂直布设，所述水平基座后部开有一个供水平推杆穿入的通孔，所述通孔的宽度小于竖向推板一的宽度；所述水平凸台位于水平滑移板的上部前侧，所述水平滑移板上方设置有能进行前后移动的液压推板，所述液压推板包括与水平凸台呈平行布设的竖向推板二和多个带动竖向推板二进行前后移动的伸缩液压缸，所述水平滑移板的上部后侧设置有多个分别供所述伸缩液压缸支顶的反力板，所述伸缩液压缸的缸体后部支顶在反力板上且其活塞杆前端固定在竖向推板二上，多个所述伸缩液压缸均呈水平向布设；两个所述水平液压缸分别为布设在所述凿岩爆破机架左侧的左侧液压缸和布设在所述凿岩爆破机架右侧的右侧液压缸；所述支撑架的上部左侧设置有反力支座一且其上部右侧设置有反力支座二，所述左侧液压缸的缸体后部固定在反力支座一上且其活塞杆前端固定在水平凸台左端，所述右侧液压缸的缸体后部固定在反力支座二上且其活塞杆前端固定在水平凸台右端；

所述水平底盘上安装有电子线路板，所述电子线路板上设置有控制器一和控制器二，多个所述升降液压缸分别通过液压管路一与供油管一相接，所述供油管一上安装有由控制器一进行控制的液压泵一、电磁换向阀一和流量控制阀一；两个所述伸缩液压缸分别通过液压管路二与同步阀的两个出油口相接，所述同步阀的进油口与供油管二相接，所述供油管二上安装有由控制器一进行控制的液压泵二、电磁换向阀二和流量控制阀二；多个所述电动钻具均由控制器一进行控制；

所述水平底盘上安装有行走驱动电机，所述行走驱动电机的动力输出轴与所述行走机构进行传动连接；所述左侧液压缸通过液压管路三与供油管三相接，所述供油管三上安装有由控制器二进行控制的液压泵三、电磁换向阀三和流量控制阀三；所述右侧液压缸通过液压管路四与供油管四相接，所述供油管四上安装有由控制器二进行控制的液压泵四、电磁换向阀四和流量控制阀四；所述行走驱动电机由控制器二进行控制；

所述远程控制装置包括控制面板、上位控制器以及分别与上位控制器相接的参数设置单元和显示单元，所述控制面板上设置有升降控制按键、炸药投放控制按键、炮孔钻取控制按键和平移控制按键，所述升降控制按键、炸药投放控制按键、炮孔钻取控制按键和平移控制按键均与按键电路相接，所述按键电路与上位控制器相接；所述控制器一和控制器二均与上位控制器相接。

上述一种全自动隧道爆破开挖施工装置，其特征是：所述水平基座上安装有对其升降高度进行实时检测的高度检测单元，所述竖向推板二上安装有对其移动位移进行实时检测的位移检测单元一，所述高度检测单元和位移检测单元一均与控制器一相接；所述水平底盘上安装有对其行走位置进行实时检测的位置检测单元且其控制器二相接，所述水平滑移板上安装有对其滑移位置进行实时检测的位移检测单元二，所述位置检测单元和位移检测单元二均与控制器二相接。

上述一种全自动隧道爆破开挖施工装置，其特征是：所述行走机构包括多个行走轮。

上述一种全自动隧道爆破开挖施工装置，其特征是：所述水平滑道包括两道呈平行布设的角钢。

上述一种全自动隧道爆破开挖施工装置，其特征是：所述水平滑移板的上方左右两侧均设置有对竖向推板二进行导向的导向滑槽，所述导向滑槽为角钢。

上述一种全自动隧道爆破开挖施工装置，其特征是：所述伸缩液压缸的活塞杆前端与竖向推板二之间垫装有传力板。

上述一种全自动隧道爆破开挖施工装置，其特征是：多个所述水平销孔二呈均匀布设。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、移动方便且加工制作及安装布设方便，投入成本低。

2、电路简单、设计合理且接线方便。

3、使用操作简单、使用效果好且实用价值高，能按照远程控制指令自动完成隧道开挖面上所有炮孔的钻取与炸药投放过程，因而能大幅度提高隧道凿岩爆破施工效率，降低劳动强度，节约施工时间。

综上所述，本发明结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能自动完成隧道开挖面上所有炮孔的钻取与炸药投放过程。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明隧道爆破开挖台车的结构示意图。

图2为本发明凿岩爆破机架的结构示意图。

图3为本发明的电路原理框图。

附图标记说明:

1—水平滑移板；      2—水平凸台；            3—滑移座；

4—定位销；          5—水平销孔二；          6—升降液压缸；

7—水平基座；        8—炸药包投放孔；        9—竖向推板一；

10—水平推杆；       11-1—竖向推板二；       11-2—伸缩液压缸；

12—反力板；         13—导向滑槽；           14—传力板；

15—水平底盘；       16—行走轮；             17—支撑架；

18—水平滑道；       19-1—左侧液压缸；       19-2—右侧液压缸；

20—钻具安装孔；     20-1—反力支座一；       20-2—反力支座二；

21—控制器一；       22—液压泵一；           23—电磁换向阀一；

24—流量控制阀一；   25—行走驱动电机；       26—电动钻具；

27—液压泵二；       28—电磁换向阀二；       29—流量控制阀二；

30—液压泵三；       31—电磁换向阀三；       32—流量控制阀三；

33—液压泵四；       34—电磁换向阀四；       35—流量控制阀四；

36—控制器二；       37—上位控制器；         38—显示单元；

39—升降控制按键；   40—炸药投放控制按键；   41—炮孔钻取控制按键；

42—平移控制按键；   43—参数设置单元；       44—按键电路；

45—高度检测单元；   46—位置检测单元；       47—位移检测单元二；

48—位移检测单元一。

具体实施方式

如图1、图2及图3所示，本发明包括能在所施工隧道洞内进行前后移动的隧道爆破开挖台车和对所述隧道爆破开挖台车进行控制的远程控制装置。

所述隧道爆破开挖台车包括水平底盘15、安装在水平底盘15底部的行走机构、安装在水平底盘15上的支撑架17、安装在支撑架17上的水平滑道18、布设在支撑架17上方的凿岩爆破机架和两个带动所述凿岩爆破机架沿水平滑道18进行左右移动的水平液压缸。所述凿岩爆破机架包括能在水平滑道18上进行左右移动的水平滑移板1、平铺在水平滑移板1上的水平凸台2和多个扣装在水平凸台2上且能沿水平凸台2进行左右滑移的滑移座3。多个所述滑移座3的结构和尺寸均相同，多个所述滑移座3由左至右进行布设，所述滑移座3与水平凸台2之间通过定位销4进行紧固连接，所述滑移座3上开有一个供定位销4安装的水平销孔一，所述水平凸台2上开有多个供定位销4安装的水平销孔二5，所述水平销孔二5的数量大于滑移座3的数量，多个所述水平销孔二5布设在同一平面上。多个所述滑移座3上均安装有一个升降液压缸6和一个安装于升降液压缸6上的水平基座7。所述水平基座7上开有一个供用于钻取炮孔的电动钻具26安装的钻具安装孔20和一个位于钻具安装孔20右侧的炸药包投放孔8。所述钻具安装孔20和炸药包投放孔8均呈水平向布设且二者布设在同一水平面上，所述炸药包投放孔8内部装有多个由前至后进行布设的炸药包，所述炸药包投放孔8后部安装有一个将其内部所装炸药包逐一推送至已钻取炮孔内的竖向推板一9，所述竖向推板一9安装在水平推杆10前端，所述水平推杆10与水平凸台2呈垂直布设，所述水平基座7后部开有一个供水平推杆10穿入的通孔，所述通孔的宽度小于竖向推板一9的宽度。所述水平凸台2位于水平滑移板1的上部前侧，所述水平滑移板1上方设置有能进行前后移动的液压推板，所述液压推板包括与水平凸台2呈平行布设的竖向推板二11-1和多个带动竖向推板二11-1进行前后移动的伸缩液压缸11-2，所述水平滑移板1的上部后侧设置有多个分别供所述伸缩液压缸11-2支顶的反力板12，所述伸缩液压缸11-2的缸体后部支顶在反力板12上且其活塞杆前端固定在竖向推板二11-1上，多个所述伸缩液压缸11-2均呈水平向布设。两个所述水平液压缸分别为布设在所述凿岩爆破机架左侧的左侧液压缸19-1和布设在所述凿岩爆破机架右侧的右侧液压缸19-2。所述支撑架17的上部左侧设置有反力支座一20-1且其上部右侧设置有反力支座二20-2，所述左侧液压缸19-1的缸体后部固定在反力支座一20-1上且其活塞杆前端固定在水平凸台2左端，所述右侧液压缸19-2的缸体后部固定在反力支座二20-2上且其活塞杆前端固定在水平凸台2右端。

所述水平底盘15上安装有电子线路板，所述电子线路板上设置有控制器一21和控制器二36，多个所述升降液压缸6分别通过液压管路一与供油管一相接，所述供油管一上安装有由控制器一21进行控制的液压泵一22、电磁换向阀一23和流量控制阀一24。两个所述伸缩液压缸11-2分别通过液压管路二与同步阀的两个出油口相接，所述同步阀的进油口与供油管二相接，所述供油管二上安装有由控制器一21进行控制的液压泵二27、电磁换向阀二28和流量控制阀二29。多个所述电动钻具26均由控制器一21进行控制。

所述水平底盘15上安装有行走驱动电机25，所述行走驱动电机25的动力输出轴与所述行走机构进行传动连接；所述左侧液压缸19-1通过液压管路三与供油管三相接，所述供油管三上安装有由控制器二36进行控制的液压泵三30、电磁换向阀三31和流量控制阀三32；所述右侧液压缸19-2通过液压管路四与供油管四相接，所述供油管四上安装有由控制器二36进行控制的液压泵四33、电磁换向阀四34和流量控制阀四35；所述行走驱动电机25由控制器二36进行控制。

所述远程控制装置包括控制面板、上位控制器37以及分别与上位控制器37相接的参数设置单元43和显示单元38，所述控制面板上设置有升降控制按键39、炸药投放控制按键40、炮孔钻取控制按键41和平移控制按键42，所述升降控制按键39、炸药投放控制按键40、炮孔钻取控制按键41和平移控制按键42均与按键电路44相接，所述按键电路44与上位控制器37相接；所述控制器一21和控制器二36均与上位控制器37相接。

本实施例中，所述水平基座7上安装有对其升降高度进行实时检测的高度检测单元45，所述竖向推板二11-1上安装有对其移动位移进行实时检测的位移检测单元一48，所述高度检测单元45和位移检测单元一48均与控制器一21相接；所述水平底盘15上安装有对其行走位置进行实时检测的位置检测单元46且其控制器二36相接，所述水平滑移板1上安装有对其滑移位置进行实时检测的位移检测单元二47，所述位置检测单元46和位移检测单元二47均与控制器二36相接。

本实施例中，所述行走机构包括多个行走轮16。

实际加工时，所述水平滑道18包括两道呈平行布设的角钢。

本实施例中，所述水平滑移板1的上方左右两侧均设置有对竖向推板二11-1进行导向的导向滑槽13，所述导向滑槽13为角钢。

同时，所述伸缩液压缸11-2的活塞杆前端与竖向推板二11-1之间垫装有传力板14。

本实施例中，多个所述水平销孔二5呈均匀布设。

本实施例中，所述滑移座3的数量为9个。

实际使用时，可以根据具体需要，对滑移座3的数量进行相应调整。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种全自动隧道爆破开挖施工装置，其特征在于：包括能在所施工隧道洞内进行前后移动的隧道爆破开挖台车和对所述隧道爆破开挖台车进行控制的远程控制装置；

所述隧道爆破开挖台车包括水平底盘（15）、安装在水平底盘（15）底部的行走机构、安装在水平底盘（15）上的支撑架（17）、安装在支撑架（17）上的水平滑道（18）、布设在支撑架（17）上方的凿岩爆破机架和两个带动所述凿岩爆破机架沿水平滑道（18）进行左右移动的水平液压缸；所述凿岩爆破机架包括能在水平滑道（18）上进行左右移动的水平滑移板（1）、平铺在水平滑移板（1）上的水平凸台（2）和多个扣装在水平凸台（2）上且能沿水平凸台（2）进行左右滑移的滑移座（3）；多个所述滑移座（3）的结构和尺寸均相同，多个所述滑移座（3）由左至右进行布设，所述滑移座（3）与水平凸台（2）之间通过定位销（4）进行紧固连接，所述滑移座（3）上开有一个供定位销（4）安装的水平销孔一，所述水平凸台（2）上开有多个供定位销（4）安装的水平销孔二（5），所述水平销孔二（5）的数量大于滑移座（3）的数量，多个所述水平销孔二（5）布设在同一平面上；多个所述滑移座（3）上均安装有一个升降液压缸（6）和一个安装于升降液压缸（6）上的水平基座（7）；所述水平基座（7）上开有一个供用于钻取炮孔的电动钻具（26）安装的钻具安装孔（20）和一个位于钻具安装孔（20）右侧的炸药包投放孔（8）；所述钻具安装孔（20）和炸药包投放孔（8）均呈水平向布设且二者布设在同一水平面上，所述炸药包投放孔（8）内部装有多个由前至后进行布设的炸药包，所述炸药包投放孔（8）后部安装有一个将其内部所装炸药包逐一推送至已钻取炮孔内的竖向推板一（9），所述竖向推板一（9）安装在水平推杆（10）前端，所述水平推杆（10）与水平凸台（2）呈垂直布设，所述水平基座（7）后部开有一个供水平推杆（10）穿入的通孔，所述通孔的宽度小于竖向推板一（9）的宽度；所述水平凸台（2）位于水平滑移板（1）的上部前侧，所述水平滑移板（1）上方设置有能进行前后移动的液压推板，所述液压推板包括与水平凸台（2）呈平行布设的竖向推板二（11-1）和多个带动竖向推板二（11-1）进行前后移动的伸缩液压缸（11-2），所述水平滑移板（1）的上部后侧设置有多个分别供所述伸缩液压缸（11-2）支顶的反力板（12），所述伸缩液压缸（11-2）的缸体后部支顶在反力板（12）上且其活塞杆前端固定在竖向推板二（11-1）上，多个所述伸缩液压缸（11-2）均呈水平向布设；两个所述水平液压缸分别为布设在所述凿岩爆破机架左侧的左侧液压缸（19-1）和布设在所述凿岩爆破机架右侧的右侧液压缸（19-2）；所述支撑架（17）的上部左侧设置有反力支座一（20-1）且其上部右侧设置有反力支座二（20-2），所述左侧液压缸（19-1）的缸体后部固定在反力支座一（20-1）上且其活塞杆前端固定在水平凸台（2）左端，所述右侧液压缸（19-2）的缸体后部固定在反力支座二（20-2）上且其活塞杆前端固定在水平凸台（2）右端；

所述水平底盘（15）上安装有电子线路板，所述电子线路板上设置有控制器一（21）和控制器二（36），多个所述升降液压缸（6）分别通过液压管路一与供油管一相接，所述供油管一上安装有由控制器一（21）进行控制的液压泵一（22）、电磁换向阀一（23）和流量控制阀一（24）；两个所述伸缩液压缸（11-2）分别通过液压管路二与同步阀的两个出油口相接，所述同步阀的进油口与供油管二相接，所述供油管二上安装有由控制器一（21）进行控制的液压泵二（27）、电磁换向阀二（28）和流量控制阀二（29）；多个所述电动钻具（26）均由控制器一（21）进行控制；

所述水平底盘（15）上安装有行走驱动电机（25），所述行走驱动电机（25）的动力输出轴与所述行走机构进行传动连接；所述左侧液压缸（19-1）通过液压管路三与供油管三相接，所述供油管三上安装有由控制器二（36）进行控制的液压泵三（30）、电磁换向阀三（31）和流量控制阀三（32）；所述右侧液压缸（19-2）通过液压管路四与供油管四相接，所述供油管四上安装有由控制器二（36）进行控制的液压泵四（33）、电磁换向阀四（34）和流量控制阀四（35）；所述行走驱动电机（25）由控制器二（36）进行控制；

所述远程控制装置包括控制面板、上位控制器（37）以及分别与上位控制器（37）相接的参数设置单元（43）和显示单元（38），所述控制面板上设置有升降控制按键（39）、炸药投放控制按键（40）、炮孔钻取控制按键（41）和平移控制按键（42），所述升降控制按键（39）、炸药投放控制按键（40）、炮孔钻取控制按键（41）和平移控制按键（42）均与按键电路（44）相接，所述按键电路（44）与上位控制器（37）相接；所述控制器一（21）和控制器二（36）均与上位控制器（37）相接。

2.按照权利要求1所述的一种全自动隧道爆破开挖施工装置，其特征在于：所述水平基座（7）上安装有对其升降高度进行实时检测的高度检测单元（45），所述竖向推板二（11-1）上安装有对其移动位移进行实时检测的位移检测单元一（48），所述高度检测单元（45）和位移检测单元一（48）均与控制器一（21）相接；所述水平底盘（15）上安装有对其行走位置进行实时检测的位置检测单元（46）且其控制器二（36）相接，所述水平滑移板（1）上安装有对其滑移位置进行实时检测的位移检测单元二（47），所述位置检测单元（46）和位移检测单元二（47）均与控制器二（36）相接。

3.按照权利要求1或2所述的一种全自动隧道爆破开挖施工装置，其特征在于：所述行走机构包括多个行走轮（16）。

4.按照权利要求1或2所述的一种全自动隧道爆破开挖施工装置，其特征在于：所述水平滑道（18）包括两道呈平行布设的角钢。

5.按照权利要求1或2所述的一种全自动隧道爆破开挖施工装置，其特征在于：所述水平滑移板（1）的上方左右两侧均设置有对竖向推板二（11-1）进行导向的导向滑槽（13），所述导向滑槽（13）为角钢。

6.按照权利要求1或2所述的一种全自动隧道爆破开挖施工装置，其特征在于：所述伸缩液压缸（11-2）的活塞杆前端与竖向推板二（11-1）之间垫装有传力板（14）。

7.按照权利要求1或2所述的一种全自动隧道爆破开挖施工装置，其特征在于：多个所述水平销孔二（5）呈均匀布设。