CN108729930A - 一种cg-3隧道立拱台车 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高空作业设备技术领域，具体涉及一种CG‑3隧道立拱台车，包括车架、底盘行走系统、驾驶棚、操作台控制系统、主臂总成、液压支腿、工作平台和液压夹具总成；前车架上并排设置三个主臂总成，主臂总成在四个方向摆动，主臂总成的后支座与前车架连接，主臂总成的前支座与工作平台和液压夹具总成连接，主臂总成上安装有双三角液压平动机构；液压夹具总成由夹具平动支臂，平动拉杆油缸和夹头组成，夹具平动支臂和平动拉杆油缸的前端与夹头连接，夹具平动支臂、平动拉杆油缸、主臂总成的前支座和夹头组成一个平行四边形机构。

Description

一种CG-3隧道立拱台车
技术领域
本发明属于高空作业设备技术领域，具体涉及一种CG-3隧道立拱台车。
背景技术
目前我国的隧道立拱作业基本还是靠人工来完成，尚无可用的机械，而人工立拱时，拱架要靠人工来抬举、搬运，一副拱架在500-650kg之间，每段也在160-210kg之间，所以人工搬运抬举是非常费力的，人员的劳动强度大。此外，人工立拱，用人多而全部都在工作面下作业，一旦发现有危险撤离速度慢，危险系数大，安全系数小。如果用立拱台车立拱，拱架的搬运、抬举完全依靠机器，人员只是操作机器和作一些辅助工作，势必大大降低工人的劳动强度。因此，研发立拱台车对实现隧道开挖过程中全面机械化施工具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种CG-3隧道立拱台车，实现隧道开挖过程中全面机械化施工。
本发明的实现过程如下：
一种CG-3隧道立拱台车，包括车架、底盘行走系统、驾驶棚、操作台控制系统、主臂总成、液压支腿、工作平台和液压夹具总成；所述车架由前车架和后车架组成，所述前车架和后车架设置在底盘行走系统上，所述后车架上安装有液压系统、电器系统、驾驶棚和操作台控制系统，所述驾驶棚的顶部设置在操作台控制系统的上方，所述液压系统和电器系统与操作台控制系统连接；所述前车架上并排设置三个主臂总成，所述主臂总成在上、下、左、右四个方向摆动，主臂总成的后支座与前车架连接，所述主臂总成的前支座与工作平台和液压夹具总成连接，所述前车架的前端安装有液压支腿，所述主臂总成上安装有双三角液压平动机构，所述双三角液压平动机构分别与主臂总成的后支座，主臂总成的前支座连接；所述液压夹具总成由夹具平动支臂，平动拉杆油缸和夹头组成，所述夹具平动支臂和平动拉杆油缸的后端与主臂总成的前支座连接，所述夹具平动支臂和平动拉杆油缸的前端与夹头连接，所述夹具平动支臂、平动拉杆油缸、主臂总成的前支座和夹头组成一个平行四边形机构。
进一步，所述前车架与主臂总成的后支座通过螺栓连接，所述主臂总成的前支座与工作平台通过螺栓连接，所述主臂总成和双三角液压平动机构与前支座和后支座通过销轴连接，所述前车架的前端与液压支腿通过螺栓连接。
进一步，所述主臂总成向上摆动的角度为0-60°，所述主臂总成向下摆动的角度为0-25°，所述主臂总成左右两侧臂分别向左向右摆动的角度为0-45°，所述主臂总成覆盖垂直断面的面积为9×12m2。
进一步，所述夹具平动支臂和平动拉杆油缸的后端与主臂总成的前支座通过销轴连接，所述夹具平动支臂和平动拉杆油缸的前端与夹头通过销轴连接。
进一步，所述夹头由液压油缸、夹板及多个活动关节组成，所述夹板是由一个固定板和一个活动板组成。
进一步，所述夹头的提升范围为0-1.7m，夹头向前倾斜角度为0-30°。
进一步，所述工作平台上安装有控制液压油缸的操作手抦，工作人员站在所述工作平台完成各种高空作业。
进一步，所述液压系统的管路中安装调速阀，所述的液压系统为液压泵、液压阀、液压缸和液压管路，所述电器系统为卷线器、配电箱、控制箱和照明指示灯，所述的主臂总成为伸缩臂，所述伸缩臂的臂长为4100～7200mm，所述底盘行走系统为35装载机铰接式底盘。
本发明所述CG-3隧道立拱台车的工作过程：
(1)立拱前的准备工作
拱架一般由三段组成，三段对接后是一个完整半圆，先把拱架运送到隧道内指定位置，然后把立拱台车开到预先确定位置，并把工作台放到最低位置。
(2)立拱架
操作人员和工作人员进入工作台，操作液压控制手柄，把夹头移到拱架下面，接着操作平动拉杆油缸，把活塞收回，夹具头部就会向前倾斜，并且移动夹头使拱架进入两夹板之间然后操作平动支臂油缸，使夹头向上升起，当拱架两端离开地面后，操作平动拉杆油缸，使夹头正位。再操作夹持油缸把拱架夹紧。接着操作液压控制机构，把拱架举起移动到要求的位置，当三个主臂把三段拱架移动到要求位置后，就开始进行拱架对接，拱架对接好后，工作人员就可以进行焊网片，焊拉筋等作业。
本发明的积极效果：
(1)本发明所述CG-3隧道立拱台车在立供时，拱架的搬运、抬举完全依靠机器，在人工的配合下可完成立拱架，挂网片及连接筋焊合等作业，省工省时，作业效率高，并降低劳动强度。
(2)本发明所述CG-3隧道立拱台车在立供时，用人少，同样在工作面下作业一旦发现有危险，操作人员可迅速将主臂收缩，3-5秒钟便可离开工作面，危险系数小，安全系数大。
(3)本发明的夹头向前倾斜，倾斜角度可达30°，方便抓取拱架。
(4)本发明的工作平台上设置了所有工作油缸的控制操作手柄，可以对工作台进行全方位定位和控制液压夹具的各种动作，工作台还要承载网片、拉筋、劳动工具等。作业人员还可在工作台上进行拱架连接，焊网片、焊拉筋，以及其他焊接工作等。
(5)夹板在液压油缸的作用下还可在垂直方向和水平方向上转动，在立拱时，可全方位调节拱架的方位。
附图说明
图1为实施例1所述CG-3隧道立拱台车的结构示意图；
图中，1车架，2底盘行走系统，3驾驶棚，4操作台控制系统，5主臂总成，6液压支腿，7工作平台，8液压夹具总成，9前车架，10后车架，11双三角液压平动机构，12夹具平动支臂，13平动拉杆油缸，14夹头，矩形虚线框内为液压夹具总成8，由夹具平动支臂12，平动拉杆油缸13和夹头14组成。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
为了实现隧道开挖过程中全面机械化施工，本发明提供一种CG-3隧道立拱台车。
实施例1
本发明所述CG-3隧道立拱台车，见图1，包括车架、底盘行走系统、驾驶棚、操作台控制系统、主臂总成、液压支腿、工作平台和液压夹具总成；所述车架由前车架和后车架组成，所述前车架和后车架设置在底盘行走系统上，所述后车架上安装有液压系统、电器系统、驾驶棚和操作台控制系统，所述驾驶棚的顶部设置在操作台控制系统的上方，所述液压系统和电器系统与操作台控制系统连接；所述前车架上并排设置三个主臂总成，所述主臂总成在上、下、左、右四个方向摆动，主臂总成的后支座与前车架连接，所述主臂总成的前支座与工作平台和液压夹具总成连接，所述前车架的前端安装有液压支腿，所述主臂总成上安装有双三角液压平动机构，所述双三角液压平动机构分别与主臂总成的后支座，主臂总成的前支座连接；所述液压夹具总成由夹具平动支臂，平动拉杆油缸和夹头组成，所述夹具平动支臂和平动拉杆油缸的后端与主臂总成的前支座连接，所述夹具平动支臂和平动拉杆油缸的前端与夹头连接，所述夹具平动支臂、平动拉杆油缸、主臂总成的前支座和夹头组成一个平行四边形机构。
进一步，所述前车架与主臂总成的后支座通过螺栓连接，所述主臂总成的前支座与工作平台通过螺栓连接，所述主臂总成与双三角液压平动机构通过铰接连接，所述双三角液压平动机构分别与主臂总成后支座，主臂总成前支座、通过铰接连接，所述前车架的前端与液压支腿通过螺栓连接。
进一步，所述主臂总成向上摆动的角度为0-60°，所述主臂总成向下摆动的角度为0-25°，所述主臂总成左右两侧臂分别向左向右摆动的角度为0-45°，所述主臂总成覆盖垂直断面的面积为9×12m2。
进一步，所述夹具平动支臂和平动拉杆油缸的后端与主臂总成的前支座通过销轴连接，所述夹具平动支臂和平动拉杆油缸的前端与夹头通过销轴连接。
进一步，所述夹头由液压油缸、夹板及多个活动关节组成，所述夹板是由一个固定板和一个活动板组成。
进一步，所述夹头的提升范围为0-1.7m，夹头向前倾斜角度为0-30°。
进一步，所述工作平台上安装有控制液压油缸的操作手抦，工作人员站在所述工作平台完成各种高空作业。
进一步，所述液压系统的管路中安装调速阀，所述的液压系统为液压泵、液压阀、液压缸和液压管路，所述电器系统为卷线器、配电箱、控制箱和照明指示灯，所述的主臂总成为伸缩臂，所述伸缩臂的臂长为3200～4500mm，所述底盘行走系统为35装载机铰接式底盘，转弯半径小，机动灵活，配备92千瓦柴油发动机，用液力变矩器进行驱动。
在隧道开挖过程中，四类以下的围岩，比较松软，必须分台阶开挖，并且边开挖边进行支护，否则会引起洞顶坍塌。在分台阶开挖时，上台阶一般情况下是一个半圆，支护拱架也是一个半圆形状，在立拱时为了操作方便，一般把半圆拱架分成相等的三段，每段两端各焊接一个法兰，在立拱时立拱台车的三个臂各托起一段拱架，把他们送到指定位置，摆动好后再进行连接。各段之间连接时用螺栓把法兰连接起来，就构成一个完整的拱架。
本发明所述CG-3隧道立拱台车的每个主臂后部都安装有支臂油缸和摆动油缸且前段安装有随动油缸，操作支臂油缸可使主臂上下运动；向上可摆动60°，向下可摆动25°，操作摆动油缸可使主臂左右摆动，且左右两侧臂可分别向左向右摆动45°，同时在主臂动作时主臂的前端随动油缸，可使主臂前端的夹头始终保持平行移动。三个主臂覆盖垂直断面可达到9×12m2，所以可适应9m高的拱架安装。而且它还可以完成9×12㎡全断面开挖时的装药作业，可以实现一机多用。各主臂上均安装有工作平台(吊篮)，工作平台是操作人员和作业人员工作平台，它是一个平台，四面有高900mm的围栏。工作平台安装在主臂支座上用螺栓连接。工作平台上设置了所有工作油缸的控制操作手柄，可以对工作台进行全方位定位和控制液压夹具的各种动作，工作台还要承载网片、拉筋、劳动工具等。作业人员还可在工作台上进行拱架连接，焊网片、焊拉筋，以及其他焊接工作等。当夹具平动支臂在液压油缸的作用下，运动时可使夹头始终保护平行移动，同时可使夹头由最低位置提升1.5米以上，方便人员操作。夹头是拱架的夹持机构，是液压夹具总成里最重要机构。它主要由液压油缸、夹板及多个活动关节组成，夹板是由一个固定板和一个活动板组成，活动板在液压油缸的作用下可以向里或向外滑动，起到对拱架进行夹紧和放松的作用。夹板在液压油缸的作用下还可在垂直方向和水平方向上转动，在立拱时，可全方位调节拱架的方位。为了便于夹头抓持拱架，在操作时，把平动拉杆油缸4的活塞杆向回收缩，使夹头向前倾斜倾斜角度可达30°，方便抓取拱架。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作出的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干简单推演或替换，都应该视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种CG-3隧道立拱台车，其特征在于：包括车架(1)、底盘行走系统(2)、驾驶棚(3)、操作台控制系统(4)、主臂总成(5)、液压支腿(6)、工作平台(7)和液压夹具总成(8)；所述车架(1)由前车架(9)和后车架(10)组成，所述前车架(9)和后车架(10)设置在底盘行走系统(2)上，所述后车架(10)上安装有液压系统、电器系统、驾驶棚(3)和操作台控制系统(4)，所述驾驶棚(3)的顶部设置在操作台控制系统(4)的上方，所述液压系统和电器系统与操作台控制系统(4)连接；所述前车架(9)上并排设置三个主臂总成(5)，所述主臂总成(5)在上、下、左、右四个方向摆动，主臂总成(5)的后支座与前车架(9)连接，所述主臂总成(5)的前支座与工作平台(7)和液压夹具总成(8)连接，所述前车架(9)的前端安装有液压支腿(6)，所述主臂总成(5)上安装有双三角液压平动机构(11)，所述双三角液压平动机构(11)分别与主臂总成(5)的后支座，主臂总成(5)的前支座连接；所述液压夹具总成(8)由夹具平动支臂(12)，平动拉杆油缸(13)和夹头(14)组成，所述夹具平动支臂(12)和平动拉杆油缸(13)的后端与主臂总成(5)的前支座连接，所述夹具平动支臂(12)和平动拉杆油缸(13)的前端与夹头(14)连接，所述夹具平动支臂(12)、平动拉杆油缸(13)、主臂总成(5)的前支座和夹头(14)组成一个平行四边形机构。
2.根据权利要求1所述CG-3隧道立拱台车，其特征在于：所述前车架(9)与主臂总成(5)的后支座通过螺栓连接，所述主臂总成(5)的前支座与工作平台(7)通过螺栓连接，所述主臂总成(5)和双三角液压平动机构(11)与前支座和后支座通过销轴连接，所述前车架(9)的前端与液压支腿(6)通过螺栓连接。
3.根据权利要求1所述CG-3隧道立拱台车，其特征在于：所述主臂总成(5)向上摆动的角度为0-60°，所述主臂总成(5)向下摆动的角度为0-25°，所述主臂总成(5)左右两侧臂分别向左向右摆动的角度为0-45°，所述主臂总成(5)覆盖垂直断面的面积为9×12m2。
4.根据权利要求1所述CG-3隧道立拱台车，其特征在于：所述夹具平动支臂(12)和平动拉杆油缸(13)的后端与主臂总成(5)的前支座通过销轴连接，所述夹具平动支臂(12)和平动拉杆油缸(13)的前端与夹头(14)通过销轴连接。
5.根据权利要求1所述CG-3隧道立拱台车，其特征在于：所述夹头(14)由液压油缸、夹板及多个活动关节组成，所述夹板是由一个固定板和一个活动板组成。
6.根据权利要求1所述CG-3隧道立拱台车，其特征在于：所述夹头(14)的提升范围为0-1.7m，夹头(14)向前倾斜角度为0-30°。
7.根据权利要求1所述CG-3隧道立拱台车，其特征在于：所述工作平台(7)上安装有控制液压油缸的操作手抦，工作人员站在所述工作平台(7)完成各种高空作业。
8.根据权利要求1所述CG-3隧道立拱台车，其特征在于：所述液压系统的管路中安装调速阀，所述的液压系统为液压泵、液压阀、液压缸和液压管路，所述电器系统为卷线器、配电箱、控制箱和照明指示灯，所述的主臂总成(5)为伸缩臂，所述伸缩臂的臂长为4100～7200mm，所述底盘行走系统(2)为35装载机铰接式底盘。
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