CN109110700A - 用于隧道检修的作业平台及包括其的隧道检修作业机车 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于隧道检修的作业平台及包括其的隧道检修作业机车，该作业平台包括：回转支撑总成，回转臂，其连接在回转支撑总成上，并在回转支撑总成的带动下回转；能调节俯仰角度与伸缩的大臂总成，其包括大臂外臂、大臂伸缩臂和大臂俯仰油缸，能垂直伸缩与调节垂直状态的垂直伸缩臂总成，其包括垂直伸缩臂和调平机构，调平机构连接垂直伸缩臂与大臂伸缩臂的末端且构造成当大臂总成俯仰和/或伸缩时通过调平机构的调节使垂直伸缩臂始终保持垂直；以及吊篮，其与垂直伸缩臂的末端固定连接，并在调平机构的作用下始终保持水平或接近水平的状态。该作业平台可实现隧道及电器铁路接触网的快速检测、维护及保养需求。

Description

用于隧道检修的作业平台及包括其的隧道检修作业机车

技术领域

本发明属于高空作业平台或隧道检修作业设备技术领域，特别涉及一种用于隧道检修的作业平台及包括其的隧道检修作业机车。

背景技术

随着中国电器化铁路的高速发展，运营里程以万计增加，涵洞、隧道的数量也呈几何级数增长，隧道及电器铁路接触网的检测、维护及保养需求急速增加。

现有高空作业平台无法绕过接触网和高压电线，一般都存在作业死角。公开号CN106542470A、发明名称为“一种具有三作业平台的铁路高空作业机具”，其包括一大垂直伸缩臂、两小垂直伸缩臂、两水平伸缩臂、安装在主垂直伸缩臂上的大平台和两分别安装在两小垂直臂上的小平台。此结构因受铁路机车高度和宽度限制，结构比较复杂，共采用了20根臂架，但却只能做到双向隧道的半断面施工，结构利用率低，工作范围小，同时由于臂架只能满足垂直和水平伸缩，一次停车只能检测一个断面，需要频繁移动，工作效率低。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种用于隧道检修的作业平台及包括其的隧道检修作业机车，该作业平台可实现隧道及电器铁路接触网的快速检测、维护及保养需求。

为了实现以上发明目的，一方面，本发明提出了一种用于隧道检修的作业平台，包括：

回转支撑总成，

回转臂，其连接在回转支撑总成上，并在回转支撑总成的带动下回转；

能调节俯仰角度与伸缩的大臂总成，其包括大臂外臂、大臂伸缩臂和大臂俯仰油缸，大臂外臂与回转臂铰接，大臂伸缩臂相对大臂外臂伸缩，大臂俯仰油缸的两端分别与大臂外臂及回转臂铰接，通过大臂俯仰油缸和大臂伸缩臂的伸缩实现大臂总成的俯仰与伸缩；

能垂直伸缩与调节垂直状态的垂直伸缩臂总成，其包括垂直伸缩臂和调平机构，垂直伸缩臂的固定端与大臂伸缩臂的末端铰接，调平机构连接垂直伸缩臂与大臂伸缩臂的末端，且构造成当大臂总成俯仰和/或伸缩时通过调平机构的调节使垂直伸缩臂始终保持垂直；以及

吊篮，其与垂直伸缩臂的末端固定连接，并在调平机构的作用下始终保持水平或接近水平的状态。

在本发明的作业平台中，通过回转支撑总成带动回转臂回转可实现作业平台整体360度的旋转，从而满足隧道各个角度的快速作业。通过大臂总成可实现俯仰角度范围内的调节以及实现大臂的伸缩，通过垂直伸缩臂总成实现吊篮垂直方向上的升降调节，并在大臂总成伸缩、俯仰时及时调整垂直伸缩臂的垂直状态，使吊篮始终保持水平，从而保证作业人员的安全。而且由于作业平台工作范围广，因而不需要频繁移车，就可实现隧道及电器铁路接触网的快速检测、维护及保养需求。

在一种实施方案中，所述大臂总成采用两级伸缩臂，大臂伸缩臂包括伸缩一臂、伸缩二臂、第一伸缩油缸和第二伸缩油缸，第一伸缩油缸的缸体固定在大臂外臂上，第一伸缩油缸的活塞杆伸出端固定在伸缩一臂上，通过第一伸缩油缸的伸缩带动伸缩一臂在大臂外臂中伸缩；第二伸缩油缸的缸体固定在伸缩一臂上，第二伸缩油缸的活塞杆伸出端固定在伸缩二臂上，通过第二伸缩油缸的伸缩带动伸缩二臂在伸缩一臂中伸缩。

在一种实施方案中，所述大臂外臂与回转臂之间还铰接有平衡油缸，所述大臂俯仰油缸位于平衡油缸的外侧，平衡油缸的一端和大臂俯仰油缸的一端分别与固定连接在大臂外臂上的第一连接块和第二连接块铰接，第二连接块比第一连接块更靠近大臂伸缩臂。

在一种实施方案中，所述平衡油缸的另一端和大臂俯仰油缸的另一端分别铰接在回转臂的第一部位和第二部位，大臂外臂的尾部与回转臂的第三部位铰接，且第一部位、第二部位和第三部位在回转臂上呈从下到上依次设置。

在一种实施方案中，垂直伸缩臂包括垂直外臂和伸缩臂部，伸缩臂部相对垂直外臂伸缩，调平机构采用调平油缸，垂直外臂与大臂伸缩臂的末端铰接，调平油缸的一端与大臂伸缩臂的末端铰接，调平油缸的另一端与垂直外臂铰接，通过调平油缸的伸缩使垂直伸缩臂总成始终处于垂直状态。

在一种实施方案中，所述垂直外臂固定连接有下端封口的“R”型连接件，所述“R”型连接件的上端与调平油缸的活塞杆端铰接，下端与大臂伸缩臂的末端铰接。

在一种实施方案中，所述垂直伸缩臂总成采用二级伸缩臂，伸缩臂部包括第一伸缩臂部和第二伸缩臂部，垂直外臂与第一伸缩臂部、第一伸缩臂部与第二伸缩臂部分别通过垂直伸缩油缸连接，第二伸缩臂部的末端与吊篮固定连接。

在一种实施方案中，所述调平油缸与平衡油缸通过油路设置实现联动，当大臂俯仰油缸伸出使得大臂总成仰起一个角度时，平衡油缸被拉伸，平衡油缸的有杆腔油液输出回补到调平油缸的无杆腔，推动垂直伸缩臂往反方向转动调平。

在一种实施方案中，所述回转支撑总成包括：马达、回转减速机和回转支撑，所述马达驱动回转减速机做回转运动，所述回转减速机连接回转支撑，所述回转支撑连接回转臂。

另一方面，本发明还提出了一种隧道检修作业机车。在一种实施方案中，该隧道检修作业机车，包括铁路机车和一个隧道检修用作业平台，该隧道检修用作业平台通过紧固件与其上的回转支撑总成安装在铁路机车上，其中的隧道检修用作业平台采用如前述的平台。

在一种优选的实施方案中，该隧道检修作业机车包括铁路机车以及两个隧道检修用作业平台，两个隧道检修用作业平台分别通过紧固件与其上的回转支撑总成安装在铁路机车左右两侧，其中的隧道检修用作业平台采用如前述的平台。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

主要由可实现360度回转的回转支撑总成、实现-23°～60°俯仰和具有两级伸缩的大臂总成、两级伸缩的垂直伸缩臂以及调平机构构成，不仅作业范围广，不需要频繁移动机车，而且通过调平机构可与大臂俯仰随动从而使吊篮一直保持水平状态，保障作业人员的全程安全。

与三作业平台相比工作，本发明的作业机车不仅采用的臂架数量少，而且结构更简单、可靠，作业范围也更广，可实现双线隧道的全断面施工。回转支撑与大臂俯仰、垂直伸缩臂的伸缩三者组合在作业平台中，从而可覆盖隧道轴向5-8米的距离，不需要频繁移动机车。另外，可调平的吊篮与大臂俯仰、伸缩组合可以绕过接触网和高压线，不仅作业效率高，而且结构灵活，能覆盖隧道所有作业死角。此外，在单台机车上安装两套本发明的作业平台，可实现同断面或不同断面同时进行施工，工作效率更高。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1所示为本发明的用于隧道检修的作业平台的结构示意图；

图2所示为图1中的左视结构示意图；

图3所示为图1中的俯视结构示意图；

图4所示为本发明的隧道检修作业机车在隧道内不同方位作业时的结构示意图。

附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

发明人在发明过程中注意到，现有高空作业平台无法绕过接触网和高压电线，一般都存在作业死角。而具有三作业平台的铁路高空作业机具虽通过设置很多个作业平台能够避开作业死角，但存在臂架数量太多、结构复杂、不灵活的问题，而且一次停车只能检测一个断面，需要频繁移动机车，工作效率低。

针对以上不足，本发明的实施例提出了一种用于隧道检修的作业平台及包括其的隧道检修作业机车，下面进行详细说明。

图1显示了本发明的用于隧道检修的作业平台100的其中一种实施例的结构示意图。在该实施例中，本发明的用于隧道检修的作业平台100主要包括：回转支撑总成101、回转臂102、大臂总成、垂直伸缩臂总成和吊篮112。其中，回转臂102连接在回转支撑总成101上，在回转支撑总成101带动下可实现360°回转。大臂总成主要包括大臂外臂103、大臂伸缩臂113和大臂俯仰油缸107。大臂外臂103与回转臂102铰接。大臂伸缩臂113可相对大臂外臂103伸缩。大臂俯仰油缸107的两端分别与大臂外臂103及回转臂102铰接。通过大臂俯仰油缸107和大臂伸缩臂113的伸缩实现大臂总成的俯仰与伸缩的调节。垂直伸缩臂总成主要包括垂直伸缩臂和调平机构。垂直伸缩臂的固定端与大臂伸缩臂113的末端铰接。调平机构连接垂直伸缩臂与大臂伸缩臂的末端，且调平机构构造成当大臂总成俯仰和/或伸缩时通过调平机构的调节使垂直伸缩臂始终保持垂直。吊篮112与垂直伸缩臂114的末端固定连接。吊篮112在调平机构的作用下始终保持水平或接近水平的状态，保证作业人员的安全。

在一个实施例中，回转支撑总成101主要包括：马达、回转减缩机和回转支撑。其中的回转支撑可以采用轴承结构。如图2所示，马达驱动回转减缩机做回转运动，回转支撑连接回转减速机，回转臂102固定连接在回转支撑上。通过该回转支撑总成101实现本发明的作业平台100在周向方向上360度的整体旋转。

在一个实施例中，如图4所示，大臂总成可采用多级伸缩臂。在一个优选的实施例中，大臂总成采用两级伸缩臂。形成两级伸缩臂的大臂总成中的大臂伸缩臂113主要包括伸缩一臂、伸缩二臂、第一伸缩油缸和第二伸缩油缸。其中，第一伸缩油缸的缸体固定在大臂外臂103上，第一伸缩油缸的活塞杆伸出端固定在伸缩一臂上，通过第一伸缩油缸的伸缩带动伸缩一臂在大臂外臂中伸缩。第二伸缩油缸的缸体固定在伸缩一臂上，第二伸缩油缸的活塞杆伸出端固定在伸缩二臂上，通过第二伸缩油缸的伸缩带动伸缩二臂在伸缩一臂中伸缩。

在一个实施例中，如图1所示，大臂外臂103与回转臂102之间还铰接有平衡油缸104。大臂俯仰油缸107位于平衡油缸104的外侧。平衡油缸104的一端和大臂俯仰油缸107的一端分别与固定连接在大臂外臂103上的第一连接块105和第二连接块106铰接，第二连接块106比第一连接块105更靠近大臂伸缩臂113。大臂俯仰油缸107的缸体与第一连接块106铰接，大臂俯仰油缸107的活塞杆端铰接在回转臂102上。大臂俯仰油缸107伸出时，带动大臂总成顺时针转动。平衡油缸104的缸体端铰接在第二连接块105上，平衡油缸104的活塞杆端铰接在回转臂102上。大臂总成在大臂俯仰油缸107的作用下实现俯仰时，拉动平衡油缸104收回或伸出。

在一个未示出的实施例中，第一连接块105和第二连接块106包括固定连接在大臂外臂103两侧的钣金件，两个钣金件由连接轴连接，大臂俯仰油缸107的缸体焊接有由于连接的中空转动圆柱件，该中空转动圆柱件套接在连接轴上实现铰接。大臂俯仰油缸107的活塞杆端与回转臂102上的铰接结构与此类似，回转臂102上设有铰接轴，大臂俯仰油缸107的活塞杆末端连接有中空转动件，该中空转动件套接在回转臂102上设有铰接轴上形成铰接。这种铰接结构连接稳定、可靠。

在一个实施例中，如图1所示，更进一步地，平衡油缸104的另一端(即活塞杆端)和大臂俯仰油缸107的另一端(即活塞杆端)分别铰接在回转臂102的第一部位和第二部位。大臂外臂103的尾部(图1中为右端)与回转臂102的第三部位铰接。且第一部位、第二部位和第三部位在回转臂102上呈从下到上依次设置。

在一个实施例中，如图1至图4所示，垂直伸缩臂主要包括垂直外臂109和伸缩臂部114。伸缩臂部114相对垂直外臂109在垂直方向上实现伸缩。调平机构优选采用调平油缸111。垂直外臂109与大臂伸缩臂113的末端铰接，调平油缸111的下端与大臂伸缩臂113的末端铰接，调平油缸111的上端与垂直外臂109铰接，通过调平油缸111的伸缩使垂直伸缩臂总成始终处于垂直状态。

在一个实施例中，如图1所示，垂直外臂109固定连接有下端封口的“R”型连接件108。该“R”型连接件108的上端右侧与调平油缸111的活塞杆端铰接，“R”型连接件108的下端通过整体向右倾斜的方式与大臂伸缩臂113的末端铰接。该“R”型连接件108的下端三角形结构比上端三角形结构更大，下端三角形结构的最右侧通过铰接轴与大臂伸缩臂113的末端部铰接，调平油缸111的下端铰接点位于“R”型连接件108与大臂伸缩臂113连接的铰接轴的左侧。更进一步地，“R”型连接件108采用中空的钣金结构，调平油缸111的铰接点部分位于该中空的钣金结构内。

在一个优选的实施例中，如图4所示，垂直伸缩臂总成采用二级伸缩臂。其中的伸缩臂部114包括第一伸缩臂部和第二伸缩臂部，垂直外臂109与第一伸缩臂部、第一伸缩臂部与第二伸缩臂部分别通过垂直伸缩油缸连接。第二臂部的末端(或称为头部)与吊篮112固定连接。

在一个优选的实施例中，调平油缸111与平衡油缸104通过油路设置实现联动。当大臂俯仰油缸107伸出使得大臂总成仰起一个角度时，平衡油缸104被拉伸，平衡油缸104的有杆腔油液输出回补到调平油缸111的无杆腔，调平油缸111伸出推动垂直伸缩臂往反方向转动调平。

更进一步地，如图1所示，大臂俯仰油缸107伸出时，带动大臂总成整体顺时针转动，拉动平衡油缸104伸出。此时吊篮112有随着大臂113向右倾斜的倾向，在此过程中在调平油缸111的伸出作用下，使得吊篮112跟随垂直伸缩臂逆时针转动基本相同的角度，从而使得吊篮112始终处于与地面水平或接近水平的状态。

另一方面，如图4所示，本发明还公开了一种隧道检修作业机车10。该隧道检修作业机车10主要包括铁路机车200以及通过回转支撑总成101和紧固件设在铁路机车200上的如前面所述的作业平台100。在该图中，还示出了另一种优选实施例，即该作业机车10包括铁路机车200以及两个作业平台100，该两个作业平台100分别通过紧固件以及底部的回转支撑总成101设置在铁路机车200的左右两侧。设置两个作业平台100的作业机车10可以在一次行进过程中完成两侧的检修，效率更高。而且由于作业平台100中大臂总成的俯仰角度范围为-23°～60°，加上在回转支撑总成101的作用下回转臂102可回转，因此不需要频繁移动机车。

在本发明中，通过回转支撑总成可实现作业平台100在隧道内的360度回转。通过大臂俯仰油缸107、平衡油缸104可实现大臂的俯仰和两级伸缩。通过垂直伸缩臂总成可实现吊篮112在垂直方向上的升降调节。通过调平机构，可及时根据大臂俯仰而随动地调节垂直伸缩臂，从而使吊篮112一直处于与地面水平或接近水平的状态(此处的接近水平一般作业人员难以感知，只是相对绝对的水平状态而言)，从而保障作业人员的全程作业安全。

与现有具备三作业平台的高空作业机具相比，本发明的作业机车10作业范围大，可实现双线隧道30的全断面施工(包括采用一个作业平台100和采用两个作业平台100的情形)。回转支撑与大臂俯仰、垂直伸缩三者组合在作业平台100中，从而可覆盖隧道30的轴向方向5-8米的距离，不需要频繁移动机车10。另外，大臂俯仰伸缩、可自动调平与升降的垂直伸缩臂与保持水平的吊篮112等组合可以绕过接触网和高压线20，结构灵活，能覆盖隧道30内几乎所有作业死角，具体可参考图4中的作业平台100、100’以及100”的作业位置。此外，在单台机车10上安装两个本发明的作业平台100，可实现同断面或不同断面同时进行施工，工作效率高，全程无需停车。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和/或修改，根据本发明的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于隧道检修的作业平台，其特征在于，包括：

回转支撑总成，

回转臂，其连接在回转支撑总成上，并在回转支撑总成的带动下回转；

能调节俯仰角度与伸缩的大臂总成，其包括大臂外臂、大臂伸缩臂和大臂俯仰油缸，大臂外臂与回转臂铰接，大臂伸缩臂相对大臂外臂伸缩，大臂俯仰油缸的两端分别与大臂外臂及回转臂铰接，通过大臂俯仰油缸和大臂伸缩臂的伸缩实现大臂总成的俯仰与伸缩；

能垂直伸缩与调节垂直状态的垂直伸缩臂总成，其包括垂直伸缩臂和调平机构，垂直伸缩臂的固定端与大臂伸缩臂的末端铰接，调平机构连接垂直伸缩臂与大臂伸缩臂的末端且构造成当大臂总成俯仰和/或伸缩时通过调平机构的调节使垂直伸缩臂始终保持垂直；以及

吊篮，其与垂直伸缩臂的末端固定连接，并在调平机构的作用下始终保持水平或接近水平的状态。

2.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述大臂总成采用两级伸缩臂，大臂伸缩臂包括伸缩一臂、伸缩二臂、第一伸缩油缸和第二伸缩油缸，第一伸缩油缸的缸体固定在大臂外臂上，第一伸缩油缸的活塞杆伸出端固定在伸缩一臂上，通过第一伸缩油缸的伸缩带动伸缩一臂在大臂外臂中伸缩；第二伸缩油缸的缸体固定在伸缩一臂上，第二伸缩油缸的活塞杆伸出端固定在伸缩二臂上，通过第二伸缩油缸的伸缩带动伸缩二臂在伸缩一臂中伸缩。

3.根据权利要求1或2所述的平台，其特征在于，所述大臂外臂与回转臂之间还铰接有平衡油缸，所述大臂俯仰油缸位于平衡油缸的外侧，平衡油缸的一端和大臂俯仰油缸的一端分别与固定连接在大臂外臂上的第一连接块和第二连接块铰接，第二连接块比第一连接块更靠近大臂伸缩臂。

4.根据权利要求3所述的平台，其特征在于，所述平衡油缸的另一端和大臂俯仰油缸的另一端分别铰接在回转臂的第一部位和第二部位，大臂外臂的尾部与回转臂的第三部位铰接，且第一部位、第二部位和第三部位在回转臂上呈从下到上依次设置。

5.根据权利要求3或4所述的平台，其特征在于，垂直伸缩臂包括垂直外臂和伸缩臂部，伸缩臂部相对垂直外臂伸缩，调平机构采用调平油缸，垂直外臂与大臂伸缩臂的末端铰接，调平油缸的一端与大臂伸缩臂的末端铰接，调平油缸的另一端与垂直外臂铰接，通过调平油缸的伸缩使垂直伸缩臂总成始终处于垂直状态。

6.根据权利要求5所述的平台，其特征在于，所述垂直外臂固定连接有下端封口的“R”型连接件，所述“R”型连接件的上端与调平油缸的活塞杆端铰接，下端与大臂伸缩臂的末端铰接。

7.根据权利要求5或6所述的平台，其特征在于，所述垂直伸缩臂总成采用二级伸缩臂，伸缩臂部包括第一伸缩臂部和第二伸缩臂部，垂直外臂与第一伸缩臂部、第一伸缩臂部与第二伸缩臂部分别通过垂直伸缩油缸连接，第二伸缩臂部的末端与吊篮固定连接。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的平台，其特征在于，所述调平油缸与平衡油缸通过油路设置实现联动，当大臂俯仰油缸伸出使得大臂总成仰起一个角度时，平衡油缸被拉伸，平衡油缸的有杆腔油液输出回补到调平油缸的无杆腔，调平油缸伸出推动垂直伸缩臂往反方向转动调平。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的平台，其特征在于，所述回转支撑总成包括：马达、回转减速机和回转支撑，所述马达驱动回转减速机做回转运动，所述回转减速机连接回转支撑，所述回转支撑带动回转臂回转。

10.一种隧道检修作业机车，其特征在于，包括铁路机车和两个隧道检修用作业平台，两个隧道检修用作业平台分别通过紧固件与其上的回转支撑总成安装在铁路机车左右两侧，其中的隧道检修用作业平台采用如权利要求1至9中任一项所述的平台。