CN109322674B - 一种转运设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及一种转运设备。本发明提供的转运设备包括支撑组件、行车组件、液压驱动组件以及挂接组件。其中，支撑组件沿连接通道的长度方向设置，行车组件设置在支撑组件上且能相对于支撑组件沿连接通道的长度方向移动，用于挂接物料的挂接组件通过液压驱动组件与行车组件相连接，由于液压驱动组件结构紧凑、提升力大，转运设备能够在高度较低的连接通道内应用。本发明提供的转运设备可节省改变土建结构的费用，与采用长距离皮带输送装置运输方式相比，可节省购置整套设备费用，与转盘转运方式相比，有助于提高渣土箱及物料转运效率，可重复使用，不产生加固和拆除废料，符合节能和环保要求。

Description

一种转运设备

技术领域

本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及一种转运设备。

背景技术

掘进中的出土是土压平衡盾构隧道施工的一个极为重要的环节，出土的效率是影响隧道掘进的施工进度的一个重要因素。传统的出土方式是用轨道车载着渣土箱沿隧道运输到开口于地面的竖井，地面吊车将渣土箱垂直提升到地面，通过地面道路运输系统将渣土运到最终存放处。渣土箱满载重量较大，一般为30吨以上。随着城市的发展，地面空间的限制，使得城市地下隧道施工的出土难度加大，常遇到地面有不能移动的建筑或其他设施使得隧道线无法施工直接连通地面的竖井，而是需要通过横向连接通道间接与地面连通竖井相接，造成施工中出土和辅料运送无法在该隧道直接完成与地面的垂直运输，施工时渣土及辅料需经横向连接通道运输至通往地面竖井，才能实现垂直运输。而横向连接通道受结构限制通常高度、宽度有限，不能满足常规大吨位起吊设备的安装尺寸和工作幅度要求及出土列车最小转弯半径需求。目前常用渣土运输方式有转盘转运装置配合轨道车转移运输、长距离皮带输送装置等。采用转盘转运方式能满足高、宽度空间要求且不改变前期运输方式，但每次转运都要先断开各节轨道车连接装置及气路、电路等，然后重新连接，转运效率低。采用长距离皮带运输装置要改变前期运输方式，需要全程铺设皮带输送机，有成本高，占用隧道作业空间、容易受到施工条件限制等缺点。

因此，亟待需要一种能够在高度较低的连接通道应用，且成本低、效率高的转运设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转运设备，能够在高度较低的连接通道应用，且成本低、效率高。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种转运设备，包括：

支撑组件和行车组件，所述支撑组件沿连接通道的长度方向设置，所述行车组件设置在所述支撑组件上，且能相对于所述支撑组件沿所述长度方向移动；

液压驱动组件以及挂接组件，所述挂接组件用于挂接待转运装置，所述挂接组件通过所述液压驱动组件与所述行车组件相连接，所述液压驱动组件能驱动所述挂接组件沿竖直方向移动。

进一步地，所述行车组件包括：

行车车架，所述行车车架上设置有行车轮；和

行车驱动机构，用于驱动所述行车轮转动。

进一步地，所述挂接组件包括升降横梁和挂具，所述升降横梁和所述挂具可拆卸连接。

进一步地，所述挂具包括：

箱体挂件，设置在所述升降横梁的两端；和/或

物料挂钩，设置在所述升降横梁的中间。

进一步地，所述液压驱动组件包括：

液压泵，设置在所述行车车架上；和

升降驱动机构，包括活塞杆和油缸筒，所述活塞杆的自由端通过油缸座与所述升降横梁相连，所述油缸筒通过定位板与所述行车车架相连。

进一步地，所述定位板包括：

第一定位板，与所述行车车架相连，所述第一定位板上开设有第一开口槽；和

第二定位板，所述油缸筒的外周凸设有耳轴，所述耳轴穿过所述第二定位板，且能容纳在所述第一开口槽中，所述第一定位板和所述第二定位板固定连接。

进一步地，所述第二定位板上开设有通孔，所述耳轴穿过所述通孔。

进一步地，所述转运设备还包括：

行车安全组件，包括行车开关和行车限位板，两个中的一个设置在所述支撑组件上，另一个设置在所述行车组件上，所述行车限位板触碰到所述行车开关时，能使所述行车组件停止移动。

进一步地，所述转运设备还包括：

升降安全组件，包括升降开关和升降限位板，两个中的一个设置在所述挂接组件上，另一个设置在所述行车组件上，所述升降限位板触碰到所述升降开关时，能使所述挂接组件停止移动。

进一步地，所述转运设备还包括：

导向组件，使所述挂接组件相对于所述行车组件沿指定方向移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的转运设备包括支撑组件、行车组件、液压驱动组件以及挂接组件。支撑组件沿连接通道的长度方向设置，行车组件设置在支撑组件上且能相对于支撑组件沿连接通道的长度方向移动，用于挂接物料的挂接组件通过液压驱动组件与行车组件相连接，由于液压驱动组件结构紧凑、提升力大，本发明提供的转运设备能够在高度较低的连接通道应用。此外，本发明提供的转运设备可节省改变土建结构的费用。与采用长距离皮带输送装置运输方式相比，可节省购置整套设备费用，与转盘转运方式相比，有助于提高渣土箱及物料转运效率。可重复使用，不产生加固和拆除废料，符合节能和环保要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为第一种隧道施工布局示意图；

图2为第二种隧道施工布局示意图；

图3为本发明提供的转运设备使用状态的结构示意图；

图4为本发明提供的转运设备的结构示意图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为本发明提供的转运设备的正视图；

图7为本发明提供的转运设备的剖视图；

图8为图7中B-B处的剖视图；

图9为图8中C处的局部放大图；

图10为本发明提供的第一定位板的结构示意图；

图11为本发明提供的第二定位板的结构示意图；

图12为本发明提供的控制系统的示意图。

附图标记：

100-转运设备；200-暗挖隧道；300-明挖竖井；400-明挖隧道；500-地面；

1-支撑组件；2-行车组件；3-液压驱动组件；4-挂接组件；5-导向组件；6-行车安全组件；7-升降安全组件；8-控制系统；

21-行车车架；22-传动轴；23-行车轮；24-行车驱动机构；25-齿轮机构；31-液压泵；32-升降驱动机构；33-定位板；41-升降横梁；42-挂具；51-导向套筒；52-导向柱；61-行车开关；62-行车限位板；71-升降开关；72-升降限位板；81-驱动控制模块；82-安全控制模块；

321-活塞杆；322-油缸筒；323-油缸座；324-耳轴；331-第一定位板；332-第二定位板；333-固定件；421-箱体挂件；422-物料挂钩；811-行车驱动单元；812-升降驱动单元；821-行车安全单元；822-升降安全单元；

3311-第一开口槽；3321-通孔。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实施例的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实施例的技术方案。

随着城市的发展，地面空间的限制，使得城市地下隧道施工的出土难度加大，常遇到地面有不能移动的建筑或其他设施使得隧道线无法施工直接连通地面的竖井，而是需要通过横向连接通道间接与地面连通竖井相接，然而，该隧道施工布局会造成施工中出土和辅料运送无法在该隧道直接完成与地面的垂直运输，施工时渣土及辅料需经横向连接通道运输至通往地面竖井，才能实现垂直运输。具体为，如图1和图2所示的隧道施工布局示意图，如图1所示，明挖竖井300设置在明挖隧道400处，暗挖隧道200通过连接通道与明挖竖井300相连通，然后可通过明挖竖井300与地面500连通，从而实现暗挖隧道200内的出土及物料运输。如图2所示，地下隧道只有暗挖隧道200，暗挖隧道200通过连通通道与明挖竖井300连通，也可以实现暗挖隧道200内的出土及物料运输。

本实施例中的转运设备100以第一种目前常见的隧道施工布局进行说明，如图3所示，转运设备100设置在连接通道处，用于将暗挖隧道200的物料转运到明挖竖井300处，本实施例提供的转运设备100包括支撑组件1、行车组件2、液压驱动组件3以及挂接组件4。支撑组件1沿连接通道的长度方向设置，行车组件2设置在支撑组件1上且能相对于支撑组件1沿连接通道的长度方向移动，用于挂接物料的挂接组件4通过液压驱动组件3与行车组件2相连接，由于液压驱动组件3结构紧凑、提升力大，本发明提供的转运设备100能够在高度较低的连接通道应用。此外，本发明提供的转运设备100出现故障时仅需要对相应的零件进行维修即可，可节省改变土建结构的费用。与采用长距离皮带输送装置运输方式相比，可节省购置整套设备费用。与转盘转运方式相比，有助于提高渣土箱及物料转运效率。可重复使用，不产生加固和拆除废料，符合节能和环保要求。

将支撑组件1设置在连接通道内，可达到不改变土建结构和前期运输方式的效果，且维修成本低；液压驱动组件3结构紧凑、提升力大，能够在低矮空间内提升大吨位物料，用于驱动挂接组件4沿竖直方向移动。本实施例提供转运设备100能够在低矮空间内对大吨位物料进行升降及转移，且不改变土建结构和前期运输方式，具有维修成本低、安装简单、不占用隧道作业空间等优点。本实施例提供的转运设备100可以用来运输渣土箱，也可以用来运输其他物料。

在本实施例中，支撑组件1包括立柱、横梁，钢轨、端头件、连接件及预埋件，横梁的下沿高度要允许渣土运输列车通过，且要预留出安全距离；立柱、横梁可采用钢板焊接结构或采用型材加焊筋板加强结构，便于安装及运输；横梁长度不宜过长；钢轨型号按提升吨位选择；立柱与预埋件、立柱与横梁、横梁与横梁间可采用螺栓连接，便于安装、拆卸。需要说明的是，本实施例中所称的“前”是指行车组件2靠近暗挖隧道200的一侧，“后”是指行车组件2靠近明挖竖井300的一侧，“左”和“右”是指参照“前”和“后”的方位所确定的位置。

示例性地，如图3结合图4所示，转运设备100还包括行车安全组件6，行车安全组件6包括行车开关61和行车限位板62。在本实施例中，行车开关61包括前限位开关和后限位开关，分别设置在行车组件2右侧最前端和最后端的位置上，行车限位板62包括前限位板和后限位板，分别设置在支撑组件1与行车开关61相对应的轨道上的前后位置上，在行车组件2行走过程中，当行车开关61碰触到行车限位板62时，可自动停车，可有效保护行车组件2，避免行车组件2因不能及时停车而冲出支撑组件1的轨道而造成损坏。

在其他实施例中，行车开关61可设置在支撑组件1的两条轨道上的任一轨道上，行车限位板62可设置在行车组件2与于行车开关61相对应的位置，同样能够达到上述效果。

示例性地，如图5所示，本实施例提供的转运设备100还包括升降安全组件7，升降安全组件7包括升降开关71和升降限位板72。在本实施例中，升降开关71设置在挂接组件4上，升降限位板72包括上限位板和下限位板，设置在行车组件2上与升降开关71相对应的位置，当挂接组件4与物料箱连接好后，启动液压驱动组件3驱动挂接组件4向上移动，当升降开关71碰触到上限位板时，液压驱动组件3停止驱动挂接组件4，可有效保护挂接组件4；同理，当挂接组件4需要将物料箱放下时，液压驱动组件3驱动挂接组件4向下移动，当升降开关71碰触到下限位板时，液压驱动组件3停止驱动，避免挂接组件4在下降时碰撞到行车组件2上，可有效保护挂接组件4以及行车组件2。

在其他实施例中，升降开关71可设置在行车组件2上，升降限位板72可设置在挂接组件4与于升降开关71相对应的位置，同样能够达到上述效果。

具体而言，如图6所示，行车组件2包括行车车架21和行车驱动机构24，行车车架21上设置有行车轮23，行车驱动机构24用于驱动行车轮23转动，从而实现行车组件2沿支撑组件1的移动。

优选地，行车车架21上转动设置有传动轴22，传动轴22的外周上设置有行车轮23；行车驱动机构24通过齿轮机构25与传动轴22相连，行车驱动机构24驱动传动轴22转动。在本实施例中，行车驱动机构24包括电机，齿轮机构25包括上齿轮组和下齿轮组，电机的输出轴与上齿轮组相连，并带动上齿轮组旋转，上齿轮组带动下齿轮组旋转，下齿轮组与传动轴22相连，传动轴22的两侧设有行车轮23。行车轮23可以减少行车组件2相对支撑组件1移动的摩擦力，电机通过齿轮机构25与传动轴22相连，一方面可以保证转动稳定传输，另一方面，通过齿轮机构25可有效调节行车组件2的移动速度。

在其他实施例中，行车驱动机构24中的驱动机构还可以是由液压马达直接驱动行车轮23转动，具体为，液压马达与液压减速器相连，并通过法兰轴承与行车轮相连，从而实现液压马达驱动行车轮旋转。

示例性地，挂接组件4包括可拆卸连接的升降横梁41和挂具42。在本实施例中，升降横梁41为板焊或型材加板焊结构，挂具42根据吊运物品的不同结构而不同，采用可拆卸的连接方式，便于转运不同规格的渣土箱或物料。

具体而言，挂具42包括箱体挂件421和物料挂钩422，箱体挂件421对称设置于升降横梁41的两侧，用于悬挂物料箱；物料挂钩422设置在升降横梁41的中间，用于吊装物料袋。在升降横梁41的两侧设置大吨位的箱体挂件421，便于将物料箱提升起来，且可保证升降横梁41受力均匀，在升降横梁41中间设置小吨位物料挂钩便于吊运管片、钢轨及其他辅料。在其他实施例中，挂具42也可以仅包括箱体挂件421，或物料挂钩422。

可选地，转运设备100还包括导向组件5，使挂接组件4相对于行车组件2沿指定方向移动。如图7所示，本实施例中的导向组件5包括导向套筒51和导向柱52，导向套筒51设置在行车组件2上，导向柱52设置在挂接组件4上。导向柱52可在行车组件2上的导向套筒51中上下滑动，导向柱52与导向套筒51间设置有滑套，滑套嵌套在导向套筒51内，起耐磨润滑作用，可保证升降横梁41垂直升降，避免在行车组件2行走过程液压驱动组件3受侧向力而造成损坏、升降横梁41整体失稳。具体而言，导向柱52下部采用防脱出设计，避免在挂接组件4升降过程中，导向柱52从导向套筒51中滑脱出来。在其他实施例中，导向套筒51设置在挂接组件4上，导向柱52设置在行车组件2上，也可以达到如上所述的效果。

示例性地，图8结合图3所示，液压驱动组件3包括液压泵31和升降驱动机构32，其中，液压泵31设置在行车车架21上；升降驱动机构32包括活塞杆321和油缸筒322，活塞杆321的自由端通过油缸座323与升降横梁41相连，油缸筒322通过定位板33与行车车架21相连。油缸座323固定在升降横梁41上，为了适应行车组件2在行走时挂接组件4产生的晃动，将活塞杆321与油缸座323设置为可摆动的连接方式，活塞杆321的头部为带通孔的球状接头，通过定位销将活塞杆321与油缸座323相连，活塞杆321可以以定位销为中心进行微量的摆动。升降驱动机构32的驱动机构为液压油缸，液压油缸结构紧凑，提升力大，且可保证在运行平稳。

具体而言，图9结合图10所示，本实施例中的油缸筒322的外周凸设有耳轴324，通过定位板33对耳轴324进行限定，采用耳轴324的目的是为了允许油缸筒322有一定角度的摆动，以补偿由于安装或者变形造成的误差，确保油缸筒322的受力更均匀，从而更好地保护油缸筒322。其中，定位板33包括第一定位板331和第二定位板332，其中，第一定位板331与行车车架21相连，第一定位板331上开设有第一开口槽3311；油缸筒322的耳轴324穿过第二定位板332，且能容纳在第一开口槽3311中，第一定位板331和第二定位板332固定连接。具体地，第一定位板331与行车车架21通过焊接进行固连，两块第一定位板331以油缸筒322为中心对称设置，以限制油缸筒322在垂直于第一定位板331方向的运动，且可保证行车组件2的两侧受力均匀，在第一定位板331上开设有第一开口槽3311，便于将带耳轴324的油缸筒322穿插入两块第一定位板331之间，便于安装油缸筒322，第二定位板332与油缸筒322上的耳轴324相连，当油缸筒322放置在两块第一定位板331之间后，通过固定件333将第一定位板331与第二定位板332固定起来。固定件333可以是螺栓、销轴等。

示例性地，如图11所示，在本实施例中，第二定位板332上开设有通孔3321，油缸筒322上的耳轴324插入第二定位板332上的通孔3321内，然后通过固定件333将第二定位板332与第一定位板331进行固定连接。在其他实施例中，第二定位板332上开设有第二开口槽，第二开口槽与所述第一开口槽3311相配合限制所述耳轴324相对于第一定位板331和第二定位板332的活动，也可以达到如上所述的效果。

需要说明的是，本实施例提供的转运设备100还包括蜂鸣器，在行车组件2行走时，蜂鸣器发出声音以提醒工作人员。

图12结合图4所示，本实施例提供的转运设备100还包括控制系统8，控制系统8包括驱动控制模块81和安全控制模块82，驱动控制模块81包括行车驱动单元811和升降驱动单元812，行车驱动单元811与行车驱动机构24电连接，用于控制行车驱动机构24；升降驱动单元812与升降驱动机构32电连接，用于控制液压泵31。安全控制模块82包括行车安全单元821和升降安全单元822，行车安全单元821与行车安全机构电连接，用于接收行车开关61的信号；升降安全单元822与升降安全机构电连接，用于接收升降开关71的信号。

具体而言，本实施例中的控制系统8还包括遥操作控制面板，便于工作人员遥控操作转运设备100。

本实施例提供的转运设备100的工作原理如下，以将暗挖隧道200内的物料及渣土箱转运至地面为例进行说明：

首先，将支撑组件1安装在连接通道内，且支撑组件1的轨道垂直于明挖竖井300和暗挖隧道200内的运输列车轨道；

其次，当暗挖隧道200内的运输列车达到支撑组件1的轨道下方时停车，启动升降驱动机构32驱动物料挂钩422或者箱体挂件421下降至物料或渣土箱处，关闭升降驱动机构32，当工作人员将物料挂钩422与物料相连接后或者将箱体挂件421与渣土箱相连，重新启动升降驱动机构32，并将物料或渣土箱提升至离开运输列车，关闭升降驱动机构32；

再次，启动行车驱动机构24，行车组件2带着物料或渣土箱一起沿支撑组件1上的轨道行走至明挖竖井300处的行车限位板62时，行车组件2自动停止，工作人员可以通过控制系统8的遥控操作控制面板，启动升降驱动机构32使物料箱下降到明挖竖井300内的渣土车或台架上，关闭升降驱动机构32，将物料挂钩422与物料分离或者将箱体挂件421与渣土箱分离，启动升降驱动机构32，使物料挂钩422或箱体挂件421回到原位。

最后，转运至明挖竖井300内的物料或渣土箱通过地面上的起重设备吊运至地面，完成物料及渣土箱运出。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种转运设备(100)，其特征在于，包括：

支撑组件(1)和行车组件(2)，所述支撑组件(1)沿连接通道的长度方向设置，所述行车组件(2)设置在所述支撑组件(1)上，且能相对于所述支撑组件(1)沿所述长度方向移动；

液压驱动组件(3)以及挂接组件(4)，所述挂接组件(4)用于挂接待转运装置，所述挂接组件(4)通过所述液压驱动组件(3)与所述行车组件(2)相连接，所述液压驱动组件(3)能驱动所述挂接组件(4)沿竖直方向移动；

所述行车组件(2)包括：

行车车架(21)，所述行车车架(21)上设置有行车轮(23)；和

行车驱动机构(24)，用于驱动所述行车轮(23)转动；

所述挂接组件(4)包括升降横梁(41)和挂具(42)，所述升降横梁(41)和所述挂具(42)可拆卸连接；

所述液压驱动组件(3)包括：

液压泵(31)，设置在所述行车车架(21)上；和

升降驱动机构(32)，包括活塞杆(321)和油缸筒(322)，所述活塞杆(321)的自由端通过油缸座(323)与所述升降横梁(41)相连，所述油缸筒(322)通过定位板(33)与所述行车车架(21)相连；

所述升降横梁(41)位于所述行车车架(21)的上方；

所述油缸座(323)固定在所述升降横梁(41)上，所述活塞杆(321)与所述油缸座(323)可摆动连接，所述活塞杆(321)的头部为带通孔的球状接头，通过定位销将所述活塞杆(321)与所述油缸座(323)相连；所述油缸筒(322)的外周凸设有耳轴(324)，通过所述定位板(33)对所述耳轴(324)进行限定。

2.根据权利要求1所述的转运设备(100)，其特征在于，所述挂具(42)包括：

箱体挂件(421)，设置在所述升降横梁(41)的两端；和/或

物料挂钩(422)，设置在所述升降横梁(41)的中间。

3.根据权利要求1所述的转运设备(100)，其特征在于，所述定位板(33)包括：

第一定位板(331)，与所述行车车架(21)相连，所述第一定位板(331)上开设有第一开口槽(3311)；和

第二定位板(332)，所述耳轴(324)穿过所述第二定位板(332)，且能容纳在所述第一开口槽(3311)中，所述第一定位板(331)和所述第二定位板(332)固定连接。

4.根据权利要求3所述的转运设备(100)，其特征在于，所述第二定位板(332)上开设有通孔(3321)，所述耳轴(324)穿过所述通孔(3321)。

5.根据权利要求1～4任一项所述的转运设备(100)，其特征在于，所述转运设备(100)还包括：

行车安全组件(6)，包括行车开关(61)和行车限位板(62)，两个中的一个设置在所述支撑组件(1)上，另一个设置在所述行车组件(2)上，所述行车限位板(62)触碰到所述行车开关(61)时，能使所述行车组件(2)停止移动。

6.根据权利要求1～4任一项所述的转运设备(100)，其特征在于，所述转运设备(100)还包括：

升降安全组件(7)，包括升降开关(71)和升降限位板(72)，两个中的一个设置在所述挂接组件(4)上，另一个设置在所述行车组件(2)上，所述升降限位板(72)触碰到所述升降开关(71)时，能使所述挂接组件(4)停止移动。

7.根据权利要求1～4任一项所述的转运设备(100)，其特征在于，所述转运设备(100)还包括：

导向组件(5)，使所述挂接组件(4)相对于所述行车组件(2)沿指定方向移动。