CN109928319B - 组合油缸驱动系统、载物升降平台及暗挖隧道出土方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程作业领域，旨在解决现有升降油缸系统升降高程不易控制或稳定性、安全性不高的问题，提供组合油缸驱动系统、载物升降平台及暗挖隧道出土方法。其中，组合油缸驱动系统包括从外向内依次设置的N组油缸组件，N为大于1的正整数；油缸组件包括两个并列设置的油缸，油缸的缸体相互连接、活塞杆之间通过横杆连接；较靠内的油缸组件的油缸设置在较靠外的油缸组件的两个油缸之间的位置；第i组油缸组件的缸体兼作为第i+1组油缸组件的缸体的导轨；该第i+1组油缸组件的缸体支撑或连接于该第i组油缸组件的横杆。i的取值包括从1到N‑1的正整数。本发明的有益效果是组合油缸驱动系统运行稳定、安全性高，且容易扩展以获得合适的升降高程。

Description

组合油缸驱动系统、载物升降平台及暗挖隧道出土方法

技术领域

本发明涉及建筑或机械作业领域，具体而言，涉及组合油缸驱动系统、载物升降平台及暗挖隧道出土方法。

背景技术

建筑或机械领域中，包括出土、物料提升等作业。现有技术中的驱动装置及升降平台具有结构升降高程不易控制或稳定性、安全性能不足够高的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种组合油缸驱动系统，以解决现有技术中的升降油缸系统升降高程不易控制或稳定性、安全性不高的问题。

本发明还提供一种使用上述组合油缸驱动系统的载物升降平台。

本发明还提供一种基于该载物升降平台的暗挖隧道出土方法。

本发明的实施例是这样实现的：

本实施例提供一种组合油缸驱动系统，其包括从外向内依次设置的N组油缸组件，其中N为大于1的正整数；

所述油缸组件包括两个并列设置的油缸，该两个油缸的两个缸体相互连接、两个活塞杆之间通过一横杆连接，且该两个油缸被配置成能够同步伸缩；

较靠内的油缸组件的油缸设置在较靠外的油缸组件的两个油缸之间的位置；

从外向内数第i组油缸组件的缸体兼作为从外向内数第i+1组油缸组件的缸体的导轨，以使该第i+1组油缸组件能够相对该第i组油缸组件的缸体沿轴向移动；该第i+1组油缸组件的缸体支撑或连接于该第i组油缸组件的横杆，以使得在该第i组油缸组件伸出时带动该第i+1组油缸组件同向移动，其中：i的取值包括从1到N-1的正整数。

本实施例中的组合油缸驱动系统的一种使用方式为，将第1组油缸组件(即最外的油缸组件)的缸体固定在选定的基础上，这样，在第1组油缸组件的活塞杆受驱伸出时，将带动其所连接的横杆伸出，从而带动第2组油缸组件整体以第1组油缸组件的缸体为导轨滑移伸出；第2组油缸组件也可受驱伸出其油缸的活塞杆，实现第2级的伸长；以此类推，可以实现多级伸长；缩回的过程可与伸长的过程相反。

本实施例中采用将两个油缸连接成一体同步伸缩，且较靠外的油缸组件的油缸的缸体作为较靠内的油缸组件的油缸的缸体的的导轨，能够很好地引导该较靠内的油缸组件沿该较靠外的油缸组件的缸体的延伸方向滑移伸缩，能够较好地确保各组油缸组件的伸缩方向的一致性，避免多级伸缩的方向不平行影响系统稳定或安全的问题。另外，本实施例公开的组合油缸驱动系统采用的是多个油缸组合的方式，可以选择多个相同或不同型号的标准油缸，根据实际需要(如所需要的最大升降高度或范围)配置合适数量的油缸组件即可，而不像现有采用的将一个油缸设置的多级伸缩结构的实施方式那样需要采用重新设计结构等方法实现。

可选的：

第i+1组油缸组件的缸体和第i组油缸组件的横杆的连接位置在靠近所述第i+1组油缸组件的缸体的顶段，该出所述的顶段指缸体的靠近活塞杆出口一端的附近杆段；

所述第i+1组油缸组件的缸体的两侧分别连接有导轮，所述第i+1组油缸组件通过该两侧的导轮滚动配合于所述第i组油缸组件的两个油缸的两个缸体之间，并且所述导轮的连接位置位于所述第i+1组油缸组件的缸体的底段，该出所述的底段和前述顶段对应，指缸体的远离活塞杆出口一端的附近杆段。

可选的：

除第1组油缸组件外的其他所述油缸组件中的至少部分还设置有用于连接缸体和设置导轮的连接架；

所述连接架搭接于该油缸组件的两个油缸的缸体的下表面处，其所述连接架的两端分别向两侧伸出，两侧的所述导轮对应连接在连接架的两端处。导轮的外周面设置为适配对应的油缸的缸体的外周面的形状。例如，对于一般的圆柱形的缸体，导轮的外周面可为内凹的弧形环面；对于矩形的缸体，导轮的外周面可为柱面。第1组油缸组件由于不需要整体滑动，而不需要设置导轮，对应地也不需要设置前述用于安装导轮的连接架。第1组油缸组件的两个油缸的缸体，优选地，也连接在一起，以提高结构的牢固性和稳定性。两者之间可以通过一连杆连接在一起。优选的，连杆设置在第1组油缸的缸体的顶段附近，如此，结合油缸组件的下端固定设置于基础的设置方式，可形成更稳定的闭环连接结构，更进一步地提高结构的稳定性和牢固性。容易知道，连杆应设置成具有孔或者弯曲的形式，以避免阻挡其他油缸的通过和伸缩。

可选的：

较靠外的各组油缸组件的横杆分别开设有容许位于该组油缸组件的两油缸之间的其他所有油缸组件的油缸通过的通孔。该通孔可以是一整个条形的长孔，容许其他油缸通过；也可以是多个各自独立的分别容许各个油缸通过的孔。横杆和活塞杆的连接方式可以是通过在活塞杆顶面开螺纹孔，然后通过螺钉将横杆通过螺纹连接固定连接在活塞杆上，也可以采用其他如焊接等其他机械连接方式。

可选的：

至少部分油缸组件的缸体和横杆之间的连接方式采用下述结构：

油缸组件的缸体设置沿径向扩大形成的凸台，凸台支撑在油缸对应的横杆上方，或通过连接件连接于横杆。图中示出了凸台支撑在横杆上方的实施方案。该实施方案下，油缸依靠重力压合在横杆上，未与横杆形成固定的连接，简化了结构。

可选的：

至少部分所述油缸组件的各油缸的活塞杆外套设有弹簧，弹簧弹性支撑在横杆和对应的油缸的缸体之间，以形成弹性支撑。弹性支撑提供缓冲的余地，可使整个机构的升降更平稳安全。

本实施例还提供一种载物升降平台，其包括：

框架结构，其具有竖向通道；此处所说的竖向通道包括垂直于地面的通道，也包括和竖直方向成一定倾斜角度的通道；

载物台，其可活动地配合于所述框架结构，并能够沿竖向通道移动；以及

前述的组合油缸驱动系统，所述组合油缸驱动系统的沿所述竖向通道的延伸方向设置，且所述组合油缸驱动系统的第1组油缸组件的缸体固定设置，第N组油缸组件的油缸的活塞杆或横杆配合连接或支撑所述载物台，以将运动传递给载物台。

可选的：

所述框架结构具有成组的平行间隔的沿竖向通道延伸的第一导轨；各个油缸组件位于该两个第一导轨之间，且各个油缸组件的油缸的伸缩方向平行于第一导轨的延伸方向；

至少部分所述油缸组件的横杆两端分别连接有第一滚轮，两端的所述第一滚轮滚动配合于其对应的所述第一导轨。

可选的：

所述框架结构具有沿竖向通道延伸的若干第二导轨；

所述载物台的外侧连接有若干第二滚轮，各个所述第二滚轮对应配合于各个所述第二导轨。本实施例中，轿厢设置为矩形结构，其两个长边处分别设置第二滚轮。

可选的：

所述载物台设置为横截面为矩形的轿厢结构；

所述框架结构包括外框架和两组导轨架；

所述外框架为环形筒状结构，两组所述导轨架分别固定连接于外框架的一组相对面的内侧；

所述导轨架包括第一引导架和第二引导架；

所述第一引导架、所述组合油缸驱动系统和所述第二引导架沿水平方向依次设置，并且三者位于同一竖直面P；

所述第一引导架靠近所述组合油缸驱动系统的一侧以及所述第二引导架靠近所述组合油缸驱动系统的一侧，均设置为沿竖向延伸的第一导轨；组合油缸驱动系统的至少部分油缸组件的横杆两端分别连接有第一滚轮，两端的所述第一滚轮滚动配合于其对应的所述第一导轨；

所述第一引导架远离所述组合油缸驱动系统的一端以及所述第二引导架远离所述组合油缸驱动系统的一端，均设置有第二导轨；所述载物台连接有垂直于竖直面P的两个安装架，所述第一引导架、所述组合油缸驱动系统和所述第二引导架被夹在两个安装架之间；每个安装架的内侧分别设置滚动配合于对应的第二导轨的第二滚轮；

所述载物台对应所述竖直面P的面上对应所述第一引导架和第二引导架处分别连接有若干朝外的第三滚轮，所述第一引导架和所述第二引导架上设有分别用作所述第三滚轮的轨道的第三导轨。两个导轨架上的共四个第三导轨可以限定载物台沿垂直于竖直面P的方向的位置，限制载物台沿该方向的晃动。载物台、安装架、第二滚轮、第一引导架、第一滚轮、组合油缸驱动系统形成一个闭环结构，结构刚度很高，极大地提高了运动时的稳定性，有效避免载物台的水平晃动，提高系统安全性和升降的顺利平稳性。第一引导架和第二引导架可通过各种方式和外框架固定连接在此不再赘述。另外，本实施例中的各个导轨可以采用工字钢结构，其中工字钢的一个翼板的外表面作为配合面。对应的各个滚轮的配合面为圆柱面。滚轮的具体结构可以选用现有的结构。例如图￥中示出的结构，滚轮的滚动件通过轴承转动连接在支架的中心轴上，滚动为环形结构，其轴向两端处沿径向向外延伸形成限定环，确保导轨在两限定环之间，避免滚轮脱离导轨。

本发明还提供一种暗挖隧道出土方法，其基于前述载物升降平台，该载物升降平台的框架结构至少一侧支撑或连接于隧道出土竖井的井壁，该载物升降平台的载物台设置为能够容许用于转运土方的转运车辆从一侧进入、从另一侧开出的轿厢平台结构；

该方法包括以下步骤：

在隧道中将转运车辆连同其装载的土方一起从一侧开进轿厢平台中；

启动所述组合油缸驱动系统，使其各组组合油缸从外到内依次伸出，以将轿厢平台连同装载有土方的转运车辆一起上升，直至轿厢对应地面，然后开出转运车辆，卸载所装载的土方；

然后空的转运车辆重新回到轿厢平台，由组合油缸驱动系统带动至隧道中，转运车辆再次装载土方运出，以实现快速连续出土。

综合以上描述，本发明实施例中的驱动油缸组件、载物升降平台及暗挖隧道出土方法的有益效果是组合油缸驱动系统运行稳定、安全性高，且容易扩展以获得合适的升降高程，载物升降平台结构稳定性极高，载物台运行稳定、安全；暗挖隧道出土方法出土安全、高效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1中示出了本发明实施例中的驱动油缸组件处于收缩状态的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3中示出了本发明实施例中的驱动油缸组件处于伸出状态的结构示意图。

图4中示出了本实施例中的第2组油缸组件的结构示意图(油缸处于伸出状态)。

图5中示出了本发明实施例中的载物升降平台的立面图。

图6中示出了本发明实施例中的载物升降平台的平面图。

图7示出了第一滚轮和第一导轨之间的配合关系示意图。

图标：100-组合油缸驱动系统；100a-第1组油缸组件；100b-第2组油缸组件；100c-第3组油缸组件；100d-第4组油缸组件；S1-油缸；10-缸体；20-活塞杆；30-横杆；40-导轮；50-连接架；50a-连杆；K1-通孔；11-凸台；60-弹簧；010-载物升降平台；200-框架结构；300-载物台；T1-通道；G2-第二导轨；L2-第二滚轮；G1-第一导轨；L1-第一滚轮；210-外框架；220-导轨架；221-第一引导架；222-第二引导架；310-安装架；L3-第三滚轮；G3-第三导轨；G11-翼板；L11-滚动件；L12-轴承；L14-支架；L13-中心轴；L15-限定环；B1-井壁；600-转运车辆；700-楔形连接台；800-承载结构。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本发明的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

配合参见图1、图2、图3，本实施例提供一种组合油缸驱动系统100，其包括从外向内依次设置的N组油缸组件，其中N为大于1的正整数。本实施例中取N＝4，即组合油缸驱动系统100包括4组油缸组件,从外到内依次为第1组油缸组件100a、第2组油缸组件100b、第3组油缸组件100c、第4组油缸组件100d。

本领域技术人员能够容易地根据如伸缩高程的需要等，将该结构变化为包括2组、3组或大于4组的形式，在此不予赘述。

配合参见图3、图4，各油缸组件包括两个并列设置的油缸S1，该两个油缸S1的两个缸体10相互连接、两个活塞杆20之间通过一横杆30连接，且该两个油缸S1被配置成能够同步伸缩；较靠内的油缸组件的油缸S1设置在较靠外的油缸组件的两个油缸S1之间的位置。实现油缸S1同步伸缩的方法可参见常用的液压控制手段实现。

从外向内数第i组油缸组件的缸体10兼作为从外向内数第i+1组油缸组件的缸体10的导轨，以使该第i+1组油缸组件能够相对该第i组油缸组件的缸体10沿轴向移动；该第i+1组油缸组件的缸体10支撑或连接于该第i组油缸组件的横杆30，以使得在该第i组油缸组件伸出时带动该第i+1组油缸组件同向移动，其中：i的取值包括从1到N-1的正整数。对于前述N＝4的情形为例，i的取值包1、2和3，由此：

本实施例中，从外向内数第1组油缸组件100a的缸体10兼作为从外向内数第2组油缸组件100b的缸体10的导轨，以使该第2组油缸组件100b能够相对该第1组油缸组件100a的缸体10沿轴向移动；该第2组油缸组件100b的缸体10支撑或连接于该第1组油缸组件100a的横杆30，以使得在该第1组油缸组件100a伸出时带动该第2组油缸组件100b同向移动；

从外向内数第2组油缸组件100b的缸体10兼作为从外向内数第3组油缸组件100c的缸体10的导轨，以使该第3组油缸组件100c能够相对该第2组油缸组件100b的缸体10沿轴向移动；该第3组油缸组件100c的缸体10支撑或连接于该第2组油缸组件100b的横杆30，以使得在该第i组油缸组件伸出时带动该第3组油缸组件100c同向移动；

从外向内数第3组油缸组件100c的缸体10兼作为从外向内数第4组油缸组件100d的缸体10的导轨，以使该第4组油缸组件100d能够相对该第3组油缸组件100c的缸体10沿轴向移动；该第4组油缸组件100d的缸体10支撑或连接于该第3组油缸组件100c的横杆30，以使得在该第3组油缸组件100c伸出时带动该第4组油缸组件100d同向移动。

本实施例中的组合油缸驱动系统100的一种使用方式为，将第1组油缸组件100a(即最外的油缸组件)的缸体10固定在选定的基础(基础可以是固定的地基等)上，这样，在第1组油缸组件100a的活塞杆20受驱伸出时，将带动其所连接的横杆30伸出，从而带动第2组油缸组件100b整体以第1组油缸组件100a的缸体10为导轨滑移伸出；第2组油缸组件100b也可受驱伸出其油缸S1的活塞杆20，实现第2级的伸长；以此类推，可以实现多级伸长；缩回的过程可与伸长的过程相反。如此，该四组油缸组件组合形成能够从外到内依次伸长的油缸S1组合，实现多级伸缩。

本实施例中采用将两个油缸S1连接成一体同步伸缩，且较靠外的油缸组件的油缸S1的缸体10作为较靠内的油缸组件的油缸S1的缸体10的的导轨，能够很好地引导该较靠内的油缸组件沿该较靠外的油缸组件的缸体10的延伸方向滑移伸缩，能够较好地确保各组油缸组件的伸缩方向的一致性，避免多级伸缩的方向不平行影响系统稳定或安全的问题。另外，本实施例公开的组合油缸驱动系统100采用的是多个油缸组合的方式，可以选择多个相同或不同型号的标准油缸，根据实际需要(如所需要的最大升降高度或范围)配置合适数量的油缸组件即可，而不像现有采用的将一个油缸S1设置的多级伸缩结构的实施方式那样需要采用重新设计结构等方法实现。

在一种可选的实施方式中，第i+1组油缸组件的缸体10和第i组油缸组件的横杆30的连接位置在靠近第i+1组油缸组件的缸体10的顶段，该处的顶段指缸体10的靠近活塞杆20出口一端的附近杆段；第i+1组油缸组件的缸体10的两侧分别连接有导轮40，第i+1组油缸组件通过该两侧的导轮40滚动配合于第i组油缸组件的两个油缸S1的两个缸体10之间，并且导轮40的连接位置位于第i+1组油缸组件的缸体10的底段，该处的底段和前述顶段对应，指缸体10的远离活塞杆20出口一端的附近杆段，并且也包括导轮40通过其他连接构件间接连接于缸体10而使导轮40位于缸体10底面之下的情形，或者原则上，只需导轮40的位置在顶段之下即可。当然，实际使用中，建议采用本实施例中图示的设置方式，这样，各油缸组件可以获得足够大的伸出范围，从而充分利用油缸S1的伸缩行程。本实施例中i的取值同样包括1、2和3。对于该限定横杆30和缸体10连接位置以及导轮40的设置和设置位置的方式，使得缸体10通过滚动配合实现较小的摩擦力，另外也有利于确保油缸S1整体伸缩移动的方向和活塞杆20伸缩的方向的一致性。另外，整体来看，在一般安装情形下，第1组油缸组件100a的两个油缸S1的缸体10下端固定设置，作为整体结构两侧的位置极限，中间的各组油缸组件可以紧凑得通过油缸S1的缸体10、导轮40向侧向(即垂直于缸体10轴向的方向)依次被最外侧的缸体10限位，从而形成可靠的侧向限位，使得即使在伸缩动作时，各油缸S1底端也不出现失控的侧向偏移，结合下文将提及的对位于油缸S1顶端的活塞杆20的侧向限位，各个油缸S1包括彼此平行的状态，不容易出现侧向的位置偏移，影响整体结构伸缩时的稳定性和安全性。

在本实施例的一种实施方式中，除第1组油缸组件100a外的其他油缸组件中的至少部分(即可以全部或其中部分)还设置有用于连接缸体10和设置导轮40的连接架50。连接架50搭接于该油缸组件的两个油缸S1的缸体10的下表面处，其连接架50的两端分别向两侧伸出，两侧的导轮40对应连接在连接架50的两端处。该方案即前文提及的导轮40通过其他连接构件连接于缸体10的一种实施方式。导轮40的外周面设置为适配对应的油缸S1的缸体10的外周面的形状。例如，对于一般的圆柱形的缸体10，导轮40的外周面可为内凹的弧形环面；对于矩形的缸体10，导轮40的外周面可为柱面。当然，该形状设置并非限定，实际使用中，根据有利于导轮40和缸体10之间的滚动配合和/或有利于整体结构的侧向限位进行设置即可。第1组油缸组件100a由于不需要整体滑动，而不需要设置导轮40，对应地也不需要设置前述用于安装导轮40的连接架50。当然，为了方便结构扩展更多的油缸组件，也可考虑使第1组油缸组件100a也设置前述导轮40等结构。即前述“除第1组油缸组件100a外的其他油缸组件”的描述并不排除第1组油缸组件100a设置导轮40等结构，仅仅是表达其非必要而已。第1组油缸组件100a的两个油缸S1的缸体10，优选地，也连接在一起，以提高结构的牢固性和稳定性。两者之间可以通过一连杆50a连接在一起。优选的，连杆50a设置在第1组油缸组件100a的缸体10的顶段附近，如此，结合第1组油缸组件100a的下端固定设置于基础的设置方式，第1组油缸组件100a可形成更稳定的闭环连接结构，更进一步地提高结构的稳定性和牢固性。容易知道，连杆50a应设置成具有孔或者弯曲的形式，以避免阻挡其他油缸S1的通过和伸缩。

在本实施例的一种实施方式中，较靠外的各组油缸组件的横杆30分别开设有容许位于该组油缸组件的两油缸S1之间的其他所有油缸组件的油缸S1通过的通孔K1。该通孔K1可以是一整个条形的长孔，容许其他油缸S1通过；也可以是多个各自独立的分别容许各个油缸S1通过的孔。横杆30和活塞杆20的连接方式可以是通过在活塞杆20顶面开螺纹孔，然后通过螺钉将横杆30通过螺纹连接固定连接在活塞杆20上，也可以采用其他如焊接等其他机械连接方式。

在本实施例的一种实施方式中，至少部分油缸组件的缸体10和横杆30之间的连接方式采用下述结构：油缸组件的缸体10设置沿径向扩大形成的凸台11，凸台11支撑在油缸S1对应的横杆30上方，或通过连接件连接于横杆30。如本实施例附图中示出的，第2、3、4组油缸组件均采用该凸台11支撑在横杆30上方的结构实现配合。该实施方案下，油缸S1依靠重力压合在横杆30上，未与横杆30形成固定的连接，简化了结构。如考虑保持油缸S1结构的一致性，可将第1组油缸组件100a也设置凸台11结构，虽然其作为最整体位置相对固定的油缸组件不需要和横杆30配合。

在一种实施方式中，至少部分油缸组件的各油缸S1的活塞杆20外套设有弹簧60，弹簧60弹性支撑在横杆30和对应的油缸S1的缸体10之间，以形成弹性支撑。弹性支撑提供缓冲的余地，可使整个机构的升降更平稳安全。

图1-图4中还示出了和油缸S1的活塞杆20直接或间接固定连接的第一滚轮L1及相应的连接结构，该第一滚轮L1为用于和固定的轨道形成配合，实现对油缸S1的活塞杆20的导向和侧向限位，以实现前述的对油缸S1整体的侧向限位。具体讲在下文描述。

请配合参见图5和图6，本实施例还提供一种载物升降平台010，其包括：框架结构200、载物台300和前述的组合油缸驱动系统100。为方便表达图中同时示出了载物台300和组合油缸驱动系统100在下方和上方时的结构。

其中，框架结构200具有竖向通道T1；此处所说的竖向通道T1包括垂直于地面的通道T1，也包括和竖直方向成一定倾斜角度的通道T1。框架结构200可采用工字钢或其他型钢连接形成的框架结构200。框架结构200的下端可采用锚杆等锚固连接在基础中，其侧面尽可能支撑或连接于稳定的井壁B1等结构。

载物台300可活动地配合于框架结构200，并能够沿竖向通道T1移动；本实施例中载物台300和框架结构200之间采用在在框架结构200和载物台300之间设置为滚轮-轨道配合的形式，实现将载物台300侧向限位地滚动配合于框架结构200，以确保载物台300稳定的升降。本实施例中，框架结构200具有沿竖向通道T1延伸的若干第二导轨G2；载物台300的外侧连接有若干第二滚轮L2，各个第二滚轮L2对应配合于各个第二导轨G2。本实施例中，轿厢设置为矩形结构，其两个长边处分别设置第二滚轮L2。

组合油缸驱动系统100的沿竖向通道T1的延伸方向设置，且组合油缸驱动系统100的第1组油缸组件100a的缸体10固定设置，第N组油缸组件的油缸S1的活塞杆20或横杆30配合连接或支撑载物台300，以将运动传递给载物台300。本实施例中，如图示的，N＝4。在一种实施方式中，框架结构200具有成组的平行间隔的沿竖向通道T1延伸的第一导轨G1；各个油缸组件位于该两个第一导轨G1之间，且各个油缸组件的油缸S1的伸缩方向平行于第一导轨G1的延伸方向；至少部分油缸组件的横杆30两端分别连接有第一滚轮L1，两端的第一滚轮L1滚动配合于其对应的第一导轨G1。

本实施例提供的载物升降平台010对上述载物台300、框架结构200、组合油缸驱动系统100之间的配合和限位关系进行了更进一步地设计，以更进一步地限定组合油缸驱动系统100、载物台300在升降过程中的侧向位置，极大提高了结构的侧向刚度，确保升降运动的稳定可靠和安全性。

具体地，请参见附图，载物台300设置为横截面为矩形的轿厢结构；框架结构200包括外框架210和两组导轨架220；外框架210为环形筒状结构，两组导轨架220分别固定连接于外框架210的一组相对面的内侧；导轨架220包括第一引导架221和第二引导架222；第一引导架221、组合油缸驱动系统100和第二引导架222沿水平方向依次设置，并且三者位于同一竖直面P；第一引导架221靠近组合油缸驱动系统100的一侧以及第二引导架222靠近组合油缸驱动系统100的一侧，均设置为沿竖向延伸的第一导轨G1；组合油缸驱动系统100的至少部分油缸组件的横杆30两端分别连接有第一滚轮L1，两端的第一滚轮L1滚动配合于其对应的第一导轨G1；第一引导架221远离组合油缸驱动系统100的一端以及第二引导架222远离组合油缸驱动系统100的一端，均设置有第二导轨G2；载物台300两侧分别连接有垂直于竖直面P的两个安装架310，第一引导架221、组合油缸驱动系统100和第二引导架222被夹在两个安装架310之间；每个安装架310的内侧分别设置滚动配合于对应的第二导轨G2的第二滚轮L2；载物台300对应竖直面P的面上对应第一引导架221和第二引导架222处分别连接有若干朝外的第三滚轮L3，第一引导架221和第二引导架222上设有分别用作第三滚轮L3的轨道的第三导轨G3。两个导轨架220上的共四个第三导轨G3可以限定载物台300沿垂直于竖直面P的方向的位置，限制载物台300沿该方向的晃动。载物台300、安装架310、第二滚轮L2、第一引导架221、第一滚轮L1、组合油缸驱动系统100形成一个闭环结构，结构刚度很高，极大地提高了运动时的稳定性，有效避免载物台300的水平晃动，提高系统安全性和升降的顺利平稳性。第一引导架221和第二引导架222可通过各种方式和外框架210固定连接在此不再赘述。参见图7，本实施例中的第一导轨G1可以采用工字钢结构，其中工字钢结构的一个翼板G11的外表面作为配合面。对应的第一滚轮L1的配合面为圆柱面。第一滚轮L1的具体结构可以选用现有的结构。例如图7中示出的结构，第一滚轮L1的滚动件L11通过轴承L12转动连接在支架L14的中心轴L13上，滚动件L11为环形结构，其轴向两端处沿径向向外延伸形成限定环L15，确保导轨在两限定环L15之间，避免滚轮脱离导轨。相似地，第二滚轮L2和第二导轨G2、第三滚轮L3和第三导轨G3的结构以及对应配合关系，也可采用图7示出的第一滚轮L1和第一导轨G1的结构和配合关系。

通过该结构的设置，在外框架210稳定安装固定后，载物台300和油缸S1驱动系统的侧向均分别受到了完全的侧向限位，形成了闭合的限位环系统，极大提高了运动组件(载物台300和油缸S1驱动组件)的侧向刚度，确保系统运行的稳定性和安全性。

本发明中的载物升降平台010可用在多种工程作业，例如隧道出土、物料提升等。

下面提出一种将本发明用于暗挖隧道出土的方法。

配合参见前述附图(主要参见图5、图6)，本发明提供一种暗挖隧道出土方法，其基于前述载物升降平台010，该载物升降平台010的框架结构200至少一侧支撑或连接于隧道出土竖井的井壁B1，该载物升降平台010的载物台300设置为能够容许用于转运土方的转运车辆600从一侧进入、从另一侧开出的轿厢平台结构；

该方法包括以下步骤：

在隧道中将转运车辆600连同其装载的土方一起从一侧开进轿厢平台中；

启动组合油缸驱动系统100，使其各组油缸组件从外到内依次伸出，以将轿厢平台连同装载有土方的转运车辆600一起上升，直至轿厢对应地面，然后开出转运车辆600，卸载所装载的土方；

然后空的转运车辆600重新回到轿厢平台，由组合油缸驱动系统100带动至隧道中，转运车辆600再次装载土方运出，以实现快速连续出土。

为方便转运车辆600的进入载物台300，在隧道坑底处，还可设置连接坑底地面和载物台300平台的楔形连接台700。在地面处还可设置对应载物台300出口处的承载结构800，使得转运车辆600开出载物台300后先开到该承载结构800，避免压塌开口处的地面。承载结构800可采用工字钢等型钢连接而成的框架结构200。

综合以上描述，本发明实施例中的素描笔的有益效果是组合油缸驱动系统100运行稳定、安全性高，且容易扩展以获得合适的升降高程，载物升降平台010结构稳定性极高，载物台300运行稳定、安全；暗挖隧道出土方法出土安全、高效。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种组合油缸驱动系统，其特征在于：

包括从外向内依次设置的N组油缸组件，其中N为大于1的正整数；

所述油缸组件包括两个并列设置的油缸，该两个油缸的两个缸体相互连接、两个活塞杆之间通过一横杆连接，且该两个油缸被配置成能够同步伸缩；

较靠内的油缸组件的油缸设置在较靠外的油缸组件的两个油缸之间的位置；

从外向内数第i组油缸组件的缸体兼作为从外向内数第i+1组油缸组件的缸体的导轨，以使该第i+1组油缸组件能够相对该第i组油缸组件的缸体沿轴向移动；该第i+1组油缸组件的缸体支撑或连接于该第i组油缸组件的横杆，以使得在该第i组油缸组件伸出时带动该第i+1组油缸组件同向移动，其中：i的取值包括从1到N-1的正整数；

第i+1组油缸组件的缸体和第i组油缸组件的横杆的连接位置在靠近所述第i+1组油缸组件的缸体的顶段；

所述第i+1组油缸组件的缸体的两侧分别连接有导轮，所述第i+1组油缸组件通过该两侧的导轮滚动配合于所述第i组油缸组件的两个油缸的两个缸体之间，并且所述导轮的连接位置位于所述第i+1组油缸组件的缸体的底段；

较靠外的各组油缸组件的横杆分别开设有容许位于该组油缸组件的两油缸之间的其他所有油缸组件的油缸通过的通孔。

2.根据权利要求1所述的组合油缸驱动系统，其特征在于：

除第1组油缸组件外的其他所述油缸组件中的至少部分还设置有用于连接缸体和设置导轮的连接架；

所述连接架搭接于该油缸组件的两个油缸的缸体的下表面处，其所述连接架的两端分别向两侧伸出，两侧的所述导轮对应连接在连接架的两端处。

3.根据权利要求1所述的组合油缸驱动系统，其特征在于：

至少部分油缸组件的缸体和横杆之间的连接方式采用下述结构：

油缸组件的缸体设置沿径向扩大形成的凸台，凸台支撑在油缸对应的横杆上方，或通过连接件连接于横杆。

4.一种载物升降平台，其特征在于，包括：

框架结构，其具有竖向通道；

载物台，其可活动地配合于所述框架结构，并能够沿竖向通道移动；以及权利要求1-3任一项所述的组合油缸驱动系统，所述组合油缸驱动系统的沿所述竖向通道的延伸方向设置，且所述组合油缸驱动系统的第1组油缸组件的缸体固定设置，第N组油缸组件的油缸的活塞杆或横杆配合连接或支撑所述载物台，以将运动传递给载物台。

5.根据权利要求4所述的载物升降平台，其特征在于：

所述框架结构具有成组的平行间隔的沿竖向通道延伸的第一导轨；各个油缸组件位于该两个第一导轨之间，且各个油缸组件的油缸的伸缩方向平行于第一导轨的延伸方向；

至少部分所述油缸组件的横杆两端分别连接有第一滚轮，两端的所述第一滚轮滚动配合于其对应的所述第一导轨。

6.根据权利要求4所述的载物升降平台，其特征在于：所述框架结构具有沿竖向通道延伸的若干第二导轨；

所述载物台的外侧连接有若干第二滚轮，各个所述第二滚轮对应配合于各个所述第二导轨。

7.根据权利要求4所述的载物升降平台，其特征在于：

所述载物台设置为横截面为矩形的轿厢结构；

所述框架结构包括外框架和两组导轨架；

所述外框架为环形筒状结构，两组所述导轨架分别固定连接于外框架的一组相对面的内侧；

所述导轨架包括第一引导架和第二引导架；

所述第一引导架、所述组合油缸驱动系统和所述第二引导架沿水平方向依次设置，并且三者位于同一竖直面P；

所述第一引导架靠近所述组合油缸驱动系统的一侧以及所述第二引导架靠近所述组合油缸驱动系统的一侧，均设置有沿竖向延伸的第一导轨；组合油缸驱动系统的至少部分油缸组件的横杆两端分别连接有第一滚轮，两端的所述第一滚轮滚动配合于其对应的所述第一导轨；

所述第一引导架远离所述组合油缸驱动系统的一端以及所述第二引导架远离所述组合油缸驱动系统的一端，均设置有第二导轨；所述载物台连接有垂直于竖直面P的两个安装架，所述第一引导架、所述组合油缸驱动系统和所述第二引导架被夹在两个安装架之间；每个安装架的内侧分别设置滚动配合于对应的第二导轨的第二滚轮；

所述载物台对应所述竖直面P的面上对应所述第一引导架和第二引导架处分别连接有若干朝外的第三滚轮，所述第一引导架和所述第二引导架上设有分别用作所述第三滚轮的轨道的第三导轨。

8.一种暗挖隧道出土方法，其特征在于，基于权利要求4-7任一项所述的载物升降平台，该载物升降平台的框架结构至少一侧支撑或连接于隧道出土竖井的井壁，该载物升降平台的载物台设置为能够容许用于转运土方的转运车辆从一侧进入、从另一侧开出的轿厢平台结构；

该方法包括以下步骤：

在隧道中将转运车辆连同其装载的土方一起从一侧开进轿厢平台中；

启动所述组合油缸驱动系统，使其各组组合油缸从外到内依次伸出，以将轿厢平台连同装载有土方的转运车辆一起上升，直至轿厢对应地面，然后开出转运车辆，卸载所装载的土方；

然后空的转运车辆重新回到轿厢平台，由组合油缸驱动系统带动至隧道中，转运车辆再次装载土方运出，以实现快速连续出土。