CN109026077A - 用于多拱支护台车的装夹装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于多拱支护台车的装夹装置，包括回转装置，该回转装置包括与台车臂架固定连接固定部分和与固定部分经回转支承连接的回转部分，一下支座与回转部分固定连接，一上支座与下支座铰接，摆动油缸的一端连接下支座，另一端连接上支座；一支撑台架上设置有导轨，上支座的顶部设置有导向槽，上支座导向槽与支撑台架的导轨配合使上支座与支撑台架组成一组移动副，上支座的一侧与平移油缸的一端连接，平移油缸的另一端连接支撑台架；多个用于固定多拱的固定装置设置在支撑台架的中部上方，这样使本发明组成一套三自由度调整机构，能在进行多拱支护作业中精准快速定位，同时兼具高空作业平台功能，大大提高了施工人员的安全性以及施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工机械，具体是一种用于多拱支护台车的装夹装置。
背景技术
在水电隧道、地铁工程、铁路隧道、公路隧道、地下厂房、军事地下工程施工中如果围岩不稳定则需要预先架设拱架（格栅拱）、施做锚杆、挂设钢筋网，防止隧道塌方。由于隧道横截面较小，为方便施工，现有的施工工艺是将一榀拱架分成多节拱架段，再由人力在隧道内拼装成完整的支护拱架。经过多年的研发与积累，现在已实现仿人工的机械化施工，虽说减轻了工人的劳动强度，但整体效率仍然不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种用于多拱支护台车的装夹装置，其能实现快速支护作业，将多榀拱架一次性安装到位，这样至少可以节约一半的施工时间，大大提高施工人员的安全性以及施工效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于多拱支护台车的装夹装置，包括回转装置，该回转装置包括位于下部的固定部分和位于上部的回转部分，固定部分与台车臂架固定连接，回转部分经回转支承连接固定部分，其中：
一下支座与所述回转部分固定连接，通过回转装置的回转运动使拱架获得在回转装置回转平面内的调整自由度；
一上支座与所述下支座铰接，下支座与摆动油缸的一端连接，上支座与摆动油缸的另一端连接，通过摆动油缸的伸缩使上支座相对下支座摆动，使拱架获得垂直于回转装置回转平面的调整自由度；
一支撑台架上设置有导轨，所述上支座的顶部设置有导向槽，上支座导向槽与支撑台架的导轨配合使上支座与支撑台架组成一组移动副，上支座的一侧与平移油缸的一端连接，平移油缸的另一端连接支撑台架，通过平移油缸的伸缩使支撑台架沿导向槽来回移动，使拱架获得水平方向调整自由度；
多个用于固定多拱的固定装置设置在支撑台架的中部上方。
上述方案中，所述固定装置包括与支撑台架固定连接的固定座，固定座的上部设有用于置入拱架的V型导向槽，固定座的两侧分别铰接夹紧臂的中部，且两夹紧臂的下端经夹紧油缸连接，通过夹紧油缸伸出作用于两夹紧臂，使两夹紧臂上部收缩压住拱架。
上述方案中，所述支撑台架的端部设置浮动支撑装置，以保证不同半径拱架的可靠支撑。优选的是，所述浮动支撑装置包括设置于支撑台架下表面的驱动油缸和设于支撑台架上表面一端的摆动架，摆动架上部设置有支撑杆，摆动架的中部与支撑台架铰接，摆动架的底部延伸到支撑台架下面，驱动油缸的一端与摆动架的底部铰接，驱动油缸的另一端与支撑台架固定连接。这样，通过驱动油缸伸缩作用在摆动架上，调节浮动支撑装置摆动架的支撑高度，进而保证不同半径拱架的可靠支撑。
上述方案中，所述支撑台架在进行多拱支护作业后作为高空作业平台。
上述方案中，所述多拱是由多榀拱架并排布置且与相应连接横筋和钢筋网焊接而成的成型拱架。
本发明通过回转装置、上、下支座、摆动油缸、支撑台架、平移油缸组成一套三自由度的调整机构，能实现在进行多拱支护作业过程中精准快速定位。
本发明使用时，先将多榀成型拱架固定连接，再对多榀成型拱架形成的多拱进行整体安装，同时可兼具高空作业平台的功能，大大提高了施工人员的安全性以及施工效率。
附图说明
图1为本发明用于多拱支护台车的装夹装置的轴测图一。
图2为本发明用于多拱支护台车的装夹装置的轴测图二。
图3为本发明用于多拱支护台车的装夹装置的侧视图。
图4为本发明固定装置结构图。
图5为本发明浮动支撑装置结构图。
图6为本发明的使用状态图一。
图7为本发明的使用状态图二。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施结构进行详细说明。此处所描述的具体实施结构及方式仅用于本申请的说明和解释，并不用于限制本发明的保护范围。
在本申请中，在未作相反说明的情况下，平移油缸6伸出的方向为左方，缩回方向为右方。以支撑台架5分界，拱架所在的一侧为上，另外一侧为下。上述方位名词仅用于解释和说明本发明，并不应当理解为对本发明的限制。另外，本发明中的多拱是由多榀拱架并排布置且与相应连接横筋和钢筋网焊接而成的成型拱架。
如图1－图7所示，本发明用于多拱支护台车的装夹装置包括回转装置1、下支座2、上支座3、摆动油缸4、支撑台架5、平移油缸6、浮动支撑装置7、固定装置8。
回转装置1设置在整个装置的最底端，包括位于下部的固定部分和位于上部的回转部分，回转部分经回转支承连接固定部分，固定部分上设置有与台车臂架连接的可拆卸接口，回转部分与下支座2固定连接，通过回转装置1的回转运动使拱架获得在回转装置1回转平面内的调整自由度：当回转装置1顺时针回转时，装置中的拱架也将顺时针回转，相反当回转装置1逆时针回转时，装置中的拱架也将逆时针回转。在作业过程中调整回转装置1回转，直至拱架与隧道掌子面平行。
上支座3与下支座2铰接，下支座2的右侧设置有油缸安装座与摆动油缸4的一端连接，上支座3的右侧设置有油缸安装座与摆动油缸4的另一端连接，通过摆动油缸4的作用使得上支座3相对下支座2摆动使拱架获得垂直于回转装置的回转平面的调整自由度：当摆动油缸4伸出时上支座3将绕上支座3与下支座2的铰接点做逆时针摆动；当摆动油缸4缩回时上支座3将绕上支座3与下支座2的铰接点做顺时针摆动，在作业过程中调整摆动油缸4的动作，直至拱架达到合适位置。
上支座3的顶部设置有导向槽31，支撑台架5上设置有导轨51，藉由导向槽31与导轨51的配合使上支座3与支撑台架5组成一组移动副。上支座3的左侧设置有油缸安装座与平移油缸6的一端连接，支撑台架5的左侧设置有油缸安装座与平移油缸6的另一端连接，通过平移油缸6的伸缩作用使得支撑台架5可以沿导向槽31来回移动，使得拱架获得第三个调整自由度：平移油缸6伸出时支撑台架5将相对于上支座3向左运动，平移油缸6缩回时支撑台架5将相对于上支座3向右运动。
固定装置8设置在支撑台架5的中间上部。固定装置8包括经螺栓与支撑台架5连接的固定座81，固定座81的上部设有V型导向槽，固定座81的两侧分别铰接夹紧臂83，两夹紧臂83的中部与固定座81铰接，且两夹紧臂83的下端经夹紧油缸82连接。当拱架通过固定座81的V型导向槽落入固定装置8，夹紧油缸82伸出作用于两夹紧臂83，使得两夹紧臂83上部收缩压住拱架9。固定装置8的数量为多套，根据支护拱架的最大数量配置。相邻固定装置8之间的间距可根据拱架支护工艺有级或无级调节，比如可采用多组安装孔进行有级调节，也可采用步进电机或伺服电机驱动丝杆进行无极调节。
可选择的是，在支撑台架5的上面外侧（可以是左侧，也可以是右侧）设置浮动支撑装置7。浮动支撑装置7包括驱动油缸71和摆动架72。摆动架72设于支撑台架5的一端上表面，且摆动架72的中部与支撑台架5铰接，摆动架72上部设置有支撑杆73，摆动架72的底部延伸到支撑台架5下面。驱动油缸71设于支撑台架5的下面，且驱动油缸71的一端与支撑台架5固定连接，驱动油缸71的另一端与摆动架72的底部铰接固定。这样，通过驱动油缸71的伸缩作用可调节浮动支撑装置7的摆动架72上支撑杆73的高度，即调整摆动架72的支撑高度，以保证不同半径拱架的可靠支撑。
可选择的是，支撑台架5在进行多拱支护作业后可作为高空作业平台使用。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于多拱支护台车的装夹装置，包括回转装置（1），该回转装置包括位于下部的固定部分和位于上部的回转部分，固定部分与台车臂架固定连接，回转部分经回转支承连接固定部分，其特征在于，
一下支座（2）与所述回转部分固定连接，使拱架获得在回转装置回转平面内的调整自由度；
一上支座（3）与所述下支座铰接，下支座与摆动油缸（4）的一端连接，上支座与摆动油缸的另一端连接，通过摆动油缸的伸缩使上支座相对下支座摆动，使拱架获得垂直于回转装置回转平面的调整自由度；
一支撑台架（5）上设置有导轨（51），所述上支座的顶部设置有导向槽（31），上支座导向槽与支撑台架的导轨配合使上支座与支撑台架组成一组移动副，上支座的一侧与平移油缸（6）的一端连接，平移油缸的另一端连接支撑台架，通过平移油缸的伸缩使支撑台架沿导向槽来回移动，使拱架获得水平方向调整自由度；
多个用于固定多拱的固定装置（8）设置在支撑台架的中部上方。
2.根据权利要求1所述的用于多拱支护台车的装夹装置，其特征在于，所述固定装置包括与支撑台架固定连接的固定座（81），固定座的上部设有用于置入拱架的V型导向槽，固定座的两侧分别铰接夹紧臂（83）的中部，且两夹紧臂的下端经夹紧油缸（82）连接，通过夹紧油缸伸出作用于两夹紧臂，使两夹紧臂上部收缩压住拱架。
3.根据权利要求1所述的用于多拱支护台车的装夹装置，其特征在于，所述支撑台架的端部设置浮动支撑装置（7）。
4.根据权利要求3所述的用于多拱支护台车的装夹装置，其特征在于，所述浮动支撑装置包括设置于支撑台架下表面的驱动油缸（71）和设于支撑台架上表面一端的摆动架（72），摆动架上部设置有支撑杆（73），摆动架的中部与支撑台架铰接，摆动架的底部延伸到支撑台架下面，驱动油缸的一端与摆动架的底部铰接，驱动油缸的另一端与支撑台架固定连接。
5.根据权利要求1所述的用于多拱支护台车的装夹装置，其特征在于，所述支撑台架在进行多拱支护作业后作为高空作业平台。
6.根据权利要求1所述的用于多拱支护台车的装夹装置，其特征在于，所述多拱是由多榀拱架并排布置且与相应连接横筋和钢筋网焊接而成的成型拱架。
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