CN110295920A - 一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架及其使用方法，通过设置第一电动液压推杆、第二电动液压推杆和升降装置，通过控制第一电动液压推杆将箱体进行支撑，控制第二电动液压推杆和升降装置中的电动推杆对组装台架进行高度方向的调节，能满足不同高度的作业需求，避免了因施工工法的不同需要重新加工、制作施工作业台架的问题，进而节约了成本，提高了工作效率；自动升降组装台架的底部安装有驱动轮，方便了自动升降组装台架的移动；通过设置连接槽和连接块，使用于隧道开挖施工的自动升降组装台架可以将多个用于隧道开挖施工的自动升降组装台架拼接在一起进行作业，连接槽和连接块通过螺栓固定连接，确保了组合使用时的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于隧道开挖技术领域，具体来说，涉及一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架及其使用方法。
背景技术
随着隧道开挖技术的发展，越来越多的大型隧道施工工程不断涌现，隧道掌子面的开挖速度完全制约着隧道的施工工期，而目前隧道掌子面仍普遍采用钻爆法施工，掌子面的打孔、装药等工序均借助由型钢加工而成的施工台架来完成，施工台架切割、焊接、抬升和降低等工作随着隧道断面和工法的不同而不同。在进行隧道暗挖施工时，隧道围岩级别往往是在不断变化的，因而施工工法需要根据围岩级别进行动态调整，从而保证施工安全。
传统的隧道开挖作业台架高度固定，当隧道因施工工法调整，特别是台阶高度调整后，一般需要重新加工、制作施工作业台架，导致投入大、耽误工期和浪费财力物力，且固定式台架不便于移动，灵活性差、适应性低，不能满足不同高度的作业需求，且当一台隧道开挖作业台架不能满足施工作业要求时，将两台组合使用时，稳定性差。因此需要研发一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架。
发明内容
针对现有技术中的技术问题，本发明提供了一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架及其使用方法，能够适用于不同的隧道施工工法，投入小，耽误工期且节省财力物力，自动升降组装台架的灵活性好，适应性高，组合使用时其稳定性好。
为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架，包括箱体，所述箱体的下表面两端的中间位置均设置有第一电动液压推杆，所述第一电动液压推杆用于支撑箱体，所述箱体的下表面两侧分别设置有四个驱动轮，驱动轮上设置有伺服电机，所述伺服电机用于给驱动轮提供动力；所述箱体的上表面两侧分别设置有三个第二电动液压推杆，所述第二电动液压推杆的顶端连接有安装板，所述安装板的上表面两侧分别设置有三个限位筒，所述限位筒的顶端连接有顶板，所述安装板与所述顶板之间设置有两个升降装置；
所述升降装置包括第一连接杆、转轴、第二连接杆和电动推杆，所述第一连接杆的一端固定连接在所述安装板的上表面，另一端所述转轴连接，所述转轴设置在安装板两端的限位筒的外壁上，所述第二连接杆的一端连接在所述转轴上，另一端与所述顶板的下表面滑动连接，所述电动推杆的一端铰接在所述第一连接杆上，另一端铰接在所述第二连接杆上；
所述顶板的一端设置有第一连接槽，另一端设置有与所述连接槽匹配的第一连接块，所述第一连接槽和所述第一连接块上均对应开设有第一固定孔；所述顶板的下表面两侧均设置有滑槽，所述第二连接杆的另一端与所述滑槽滑动配合；
所述箱体内设置有蓄电池和控制器，所述蓄电池均与所述控制器、所述红外接收器、所述伺服电机、所述第一电动液压推杆、所述第二电动液压推杆和所述电动推杆电连接；所述控制器分别与所述伺服电机、所述第一电动液压推杆、所述第二电动液压推杆和所述电动推杆电连接，所述控制器用于控制所述伺服电机、所述第一电动液压推杆、所述第二电动液压推杆和所述电动推杆。
进一步地，所述箱体内还设置有红外接收器，所述红外接收器与所述蓄电池电连接，所述红外接收器与所述控制器电连接，所述红外接收器用于接收外部控制信号，并将控制信号发送给所述控制器，所述控制器根据控制信号对应控制所述伺服电机、所述第一电动液压推杆、所述第二电动液压推杆和所述电动推杆。
进一步地，所述箱体上开设有散热孔。
进一步地，所述驱动轮的顶端外壁设置有刹车片。
进一步地，所述安装板的一端设置有第二连接槽，另一端设置有与所述连接槽匹配的第二连接块，所述第二连接槽和所述第二连接块上均对应开设有第二固定孔。
进一步地，所述安装板和所述顶板均为长3.5m、宽1.8m的钢板，且所述安装板和所述顶板平行设置。
进一步地，所述限位筒内部设有限位杆，所述限位杆能够在限位筒内上下运动。
进一步地，所述第一连接杆、转轴、第二连接杆和电动推杆中间构成三角形，且第二连接杆长度大于第一连接杆和电动推杆的最大伸长长度。
进一步地，所述第二电动液压推杆与所述限位筒的中心轴线重叠。
一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架的使用方法为：所述控制器控制所述伺服电机驱动所述驱动轮行走，所述控制器控制所述第一电动液压推杆的推杆伸出/回缩对所述箱体支撑/卸掉支撑，所述控制器控制所述第二电动液压推杆的推杆伸出/回缩让所述安装板顶升/下降，所述控制器控制所述电动推杆的推杆伸出/回缩让所述顶板顶升/下降；
一台自动升降组装台架的第一连接槽与另一台自动升降组装台架的第一连接块配合连接，将两台自动升降组装台架组合连接。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架，通过设置第一电动液压推杆、第二电动液压推杆和升降装置，通过控制第一电动液压推杆将箱体进行支撑，控制第二电动液压推杆和升降装置中的电动推杆对组装台架进行高度方向的调节，能满足不同高度的作业需求，避免了因施工工法的不同需要重新加工、制作施工作业台架的问题，进而节约了成本，提高了工作效率；在自动升降组装台架的底部安装有驱动轮，方便了自动升降组装台架的移动；通过设置连接槽和连接块，使用于隧道开挖施工的自动升降组装台架可以将多个用于隧道开挖施工的自动升降组装台架拼接在一起进行作业，连接槽和连接块通过螺栓固定连接，确保了组合使用时的稳定性。综上所述，本发明一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架，能够适用于不同的隧道施工工法，投入小，耽误工期且节省财力物力，自动升降组装台架的灵活性好，适应性高，组合使用时其稳定性好。
进一步地，本发明通过设置红外接收器，可以实现施工人员对自动升降组装台架的远程控制，使作业人员可以在隧道开挖施工的自动升降组装台架上自己控制于隧道开挖施工的自动升降组装台架的高度进行作业，灵活方便。
进一步地，箱体上开设有散热孔及时对箱体内进行散热，避免了箱体内的控制器等电器元件因发热而出现故障，提高了设备的使用寿命。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
图1是本发明的整体主视图。
图2是本发明的顶板俯视图。
图3是本发明的箱体剖视图。
图4是本发明的整体左视图。
图5是本发明安装板的俯视图。
图中：1-箱体；101-散热孔；2-第一电动液压推杆；3-驱动轮；4-刹车片；5-第二电动液压推杆；6-安装板；601-第二连接槽；602第二连接块-；603-第二固定孔；7-限位筒；8-升降装置；801-第一连接杆；802-转动轴；803-第二连接杆；804-电动推杆9-顶板；901-滑槽；902-第一连接槽；903-第一固定孔；904-第一连接块；10-蓄电池；11-伺服电机；12-红外接收器；13-控制器。
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，下面将结合附图对本发明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。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。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
请参阅图1、图2、图3、图4所示，本发明提供了一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架，包括：箱体1、散热孔101、第一电动液压推杆2、驱动轮3、刹车片4、第二电动液压推杆5、安装板6、限位筒7、升降装置8、顶板9、蓄电池10、伺服电机11、红外接收器12和控制器13，箱体1一侧外壁固定连接设有散热孔101，箱体1下表面两端中间均固定连接设有第一电动液压推杆2，箱体1下表面两侧均固定连接设有四个驱动轮3，驱动轮3顶端外壁活动连接设有刹车片4，右侧驱动轮3外侧固定设置有伺服电机11，箱体1顶端两侧均固定连接设有三个第二电动液压推杆5，第二电动液压推杆5顶端固定连接设有安装板6，安装板6上表面两侧均固定连接设有三个限位筒7，限位筒7顶端固定连接设有顶板9，安装板6上表面两侧均固定连接设有两个升降装置8；
升降装置8包括第一连接杆801、转轴802、第二连接杆803和电动推杆804，第一连接杆801底端与安装板6上表面固定连接，第一连接杆801顶端与转动轴802固定连接，且转动轴802与两端的限位筒7外壁固定连接，转动轴802中间活动连接设有第二连接杆803，第二连接杆803顶端与顶板9下表面活动连接，第一连接杆801中间活动连接设有电动推杆804，电动推杆804顶端与第二连接杆803中间活动连接；
如图2和图5所示，安装板6的左端设置有第二连接槽601，右端设置有与连接槽匹配的第二连接块602，第二连接槽601和第二连接块602上均对应开设有第二固定孔603，顶板9左端固定连接设有第一连接槽902，顶板9右端固定连接设有第一连接块904，第一连接块904和第一连接槽902两侧均均匀设有第一固定孔903，其中，安装板6和顶板9均为长3.5m宽1.8m的钢板，且安装板6和顶板9平行设置，当在使用时们可以将多个用于隧道开挖施工的自动升降组装台架组合在一起使用。当两台自动升降组装台架需要组合在一起使用时，将螺栓穿过第二连接槽601和第二连接块602上对应开设的第二固定孔603，将第二连接槽601和第二连接块602连接在一起，以及将螺栓穿过第一连接块904和第一连接槽902上对应开设的第一固定孔903，将第一连接块904和第一连接槽902连接在一起，保证了组合使用时的稳定性。顶板9的下表面两侧均均匀设有两个滑槽901，且滑槽901与第二连接杆803顶端活动连接。
箱体1内部左侧固定连接设有蓄电池10，蓄电池10右侧固定连接设有控制器13，控制器13右侧固定连接设有红外接收器12。其中，蓄电池10与控制器13、红外接收器12、伺服电机11、第二电动液压推杆5、第一电动液压推杆2和电动推杆804电性连接；红外接收器12与控制器13电性连接，控制器13与伺服电机11、第二电动液压推杆5、第一电动液压推杆2和电动推杆804电性连接；红外接收器12的信号端与外接信号控制端信号连接。即红外接收器12用于接收外部控制信号，并将控制信号发送给控制器13，控制器13根据控制信号对应控制伺服电机11、第一电动液压推杆2、第二电动液压推杆5和电动推杆804。
其中，限位筒7内部设有限位杆可以在限位筒7内上下运动，使用于隧道开挖施工的自动升降组装台架在进行升降时，限位筒7可以进行伸缩，使限位杆从限位筒7内部伸出来。
其中，第一连接杆801、转动轴802、第二连接杆803和电动推杆804中间构成三角形，且第二连接杆803长度大于第一连接杆801和电动推杆804的最大伸长长度，使电动推杆804在伸缩时，第一连接杆801、转动轴802、第二连接杆803和电动推杆804形成相互受力结构，使电动推杆804伸长，第二连接杆803顶端在滑槽901内往外侧滑动，使第二连接杆803的顶端的垂直高度改变，使顶板9得到升降。
其中，第一连接槽902和第一连接块904大小相同，第二连接槽601和第二连接块602大小相同，使用于隧道开挖施工的自动升降组装台架可以将多个拼接在一起进行作业，使用于隧道开挖施工的不同场景。
其中，第二电动液压推杆5与限位筒7的中心轴线重叠，使整体的受力均衡，受力均垂直向下。
本发明一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架的使用方法为：
首先给蓄电池10充满电；
伺服电机11通过带动驱动轮3转动；
当用于隧道开挖施工的自动升降组装台架进行升降时，作业人员用外端遥控器控制，使第一电动液压推杆2升降用于支撑地面，使第二电动液压推杆5升降对用于隧道开挖施工的自动升降组装台架的高度进行调节，使电动推杆804升降对用于隧道开挖施工的自动升降组装台架高度进行调节；
使作业人员可以中间在于隧道开挖施工的自动升降组装台架上自己控制于隧道开挖施工的自动升降组装台架的高度进行作业；
当一个用于隧道开挖施工的自动升降组装台架无法满足作业需求时，可以将多个用于隧道开挖施工的自动升降组装台架拼接在一起进行作业，将第一连接槽902和第一连接块904通过螺栓安装在一起，以及将第二连接槽601和第二连接块602通过螺栓安装在一起，即可完成用于隧道开挖施工的自动升降组装台架拼接安装。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架，其特征在于：包括箱体(1)，所述箱体(1)的下表面两端的中间位置均设置有第一电动液压推杆(2)，所述第一电动液压推杆(2)用于支撑箱体(1)，所述箱体(1)的下表面两侧分别设置有四个驱动轮(3)，驱动轮(3)上设置有伺服电机(11)，所述伺服电机(11)用于给驱动轮(3)提供动力；所述箱体(1)的上表面两侧分别设置有三个第二电动液压推杆(5)，所述第二电动液压推杆(5)的顶端连接有安装板(6)，所述安装板(6)的上表面两侧分别设置有三个限位筒(7)，所述限位筒(7)的顶端连接有顶板(9)，所述安装板(6)与所述顶板(9)之间设置有两个升降装置(8)；
所述升降装置(8)包括第一连接杆(801)、转轴(802)、第二连接杆(803)和电动推杆(804)，所述第一连接杆(801)的一端固定连接在所述安装板(6)的上表面，另一端所述转轴(802)连接，所述转轴(802)设置在安装板(6)两端的限位筒(7)的外壁上，所述第二连接杆(803)的一端连接在所述转轴(802)上，另一端与所述顶板(9)的下表面滑动连接，所述电动推杆(804)的一端铰接在所述第一连接杆(801)上，另一端铰接在所述第二连接杆(803)上；
所述顶板(9)的一端设置有第一连接槽(902)，另一端设置有与所述连接槽匹配的第一连接块(904)，所述第一连接槽(902)和所述第一连接块(904)上均对应开设有第一固定孔(903)；所述顶板(9)的下表面两侧均设置有滑槽(901)，所述第二连接杆(803)的另一端与所述滑槽(901)滑动配合；
所述箱体(1)内设置有蓄电池(10)和控制器(13)，所述蓄电池(10)均与所述控制器(13)、所述红外接收器(12)、所述伺服电机(11)、所述第一电动液压推杆(2)、所述第二电动液压推杆(5)和所述电动推杆(804)电连接；所述控制器(13)分别与所述伺服电机(11)、所述第一电动液压推杆(2)、所述第二电动液压推杆(5)和所述电动推杆(804)电连接，所述控制器(13)用于控制所述伺服电机(11)、所述第一电动液压推杆(2)、所述第二电动液压推杆(5)和所述电动推杆(804)。
2.根据权利要求1所述的一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架，其特征在于：所述箱体(1)内还设置有红外接收器(12)，所述红外接收器(12)与所述蓄电池(10)电连接，所述红外接收器(12)与所述控制器(13)电连接，所述红外接收器(12)用于接收外部控制信号，并将控制信号发送给所述控制器(13)，所述控制器(13)根据控制信号对应控制所述伺服电机(11)、所述第一电动液压推杆(2)、所述第二电动液压推杆(5)和所述电动推杆(804)。
3.根据权利要求1所述的一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架，其特征在于：所述箱体(1)上开设有散热孔(101)。
4.根据权利要求1所述的一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架，其特征在于：所述驱动轮(3)的顶端外壁设置有刹车片(4)。
5.根据权利要求1所述的一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架，其特征在于：所述安装板(6)的一端设置有第二连接槽(601)，另一端设置有与所述连接槽匹配的第二连接块(602)，所述第二连接槽(601)和所述第二连接块(602)上均对应开设有第二固定孔(603)。
6.根据权利要求1所述的一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架，其特征在于：所述安装板(9)和所述顶板(9)均为长3.5m、宽1.8m的钢板，且所述安装板(6)和所述顶板(9)平行设置。
7.根据权利要求1所述的一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架，其特征在于：所述限位筒(7)内部设有限位杆，所述限位杆能够在限位筒(7)内上下运动。
8.根据权利要求1所述的一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架，其特征在于：所述第一连接杆(801)、转轴(802)、第二连接杆(803)和电动推杆(804)中间构成三角形，且第二连接杆(803)长度大于第一连接杆(801)和电动推杆(804)的最大伸长长度。
9.根据权利要求1所述的一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架，其特征在于：所述第二电动液压推杆(5)与所述限位筒(7)的中心轴线重叠。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种用于隧道开挖施工的自动升降组装台架的使用方法，其特征在于：所述控制器(13)控制所述伺服电机(11)驱动所述驱动轮(13)行走，所述控制器控制所述第一电动液压推杆(2)的推杆伸出/回缩对所述箱体(1)支撑/卸掉支撑，所述控制器(13)控制所述第二电动液压推杆(5)的推杆伸出/回缩让所述安装板(6)顶升/下降，所述控制器(13)控制所述电动推杆(804)的推杆伸出/回缩让所述顶板(9)顶升/下降；
一台自动升降组装台架的第一连接槽(902)与另一台自动升降组装台架的第一连接块(904)配合连接，将两台自动升降组装台架组合连接。
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