CN110359936B - 一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车及其控制系统，一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车，包括框架，支撑腿，固定杆，驱动轮，支撑轮，行车轨道以及用于吊装隧道预制装配式结构的吊装机构和控制器；支撑腿设于框架的长度方向的两端铰接；固定杆一端固定连接在框架上另一端固定连接在支撑腿上；支撑轮、驱动轮固定在支撑腿的底部；行车轨道设于框架上；吊装机构与设于行车轨道上；驱动轮及吊装机构均与控制器通讯连接；一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车的控制系统，包括供电系统、控制系统、通信系统、安全保护系统以及上述台车；本发明结构简单，安装方便，设计合理，便于操作，结构稳定可靠，适用范围广。

Description

一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车及其控制系统

技术领域

本发明涉及隧道施工设备技术领域，更具体的说是涉及一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车及其控制系统。

背景技术

目前我国在铁路隧道施工方面的设备配套技术水平及施工装备整体上仍处于隧道施工机械化初期，在隧道施工作业线上主要施工设备大多从国外引进，自主研发的品种较少、质量较差且故障率较高，从而造成在隧道预制装配式结构作业中的专业程度低，严重影响了作业效率；

现有的隧道预制装配式结构的施工设备往往结构复杂，安装不便，其在具体的作业过程中往往占有较大的操作空间，极大地降低了隧道的施工作业效率，而且由于其结构的复杂性，导致其在具体的作业过程中，灵活度差，作业准确率较低，而在预制装配式结构的安装过程中，对于设备的施工灵活度及准确度要求较高；

并且隧道施工对预制件的拼装一般采用台车吊装预制件进行拼砌，由于隧道空间的限制，吊装台车在隧道中活动的范围受阻，且预制件的体积和重量较大，因此，需要耗费安装人员较大的体力才能安装成功，具有安装效率低以及占用时间长等问题；

并且隧道施工对预制件的拼装一般采用台车吊装预制件进行拼砌，而台车的驱动一搬采用地面铺设钢轨，利用电机和减速机驱动轨道钢轮行进。此方案在便于铺设轨道的情况实施较为容易，但是其缺点是轨道铺设较为困难，需要保证轨道一定的平行度，并且只能沿着轨道行走，灵活性差，同时行走地面往往不平整，驱动装置不能根据地面的高低进行调节，不能保证台车高低的一致性，从而不利于预制件的吊装。

所以说目前亟须需要开发一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车及其控制系统来克服上述缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种应用于隧道预制装配式轨下结构拼装台车及其控制系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车，包括

框架，框架为水平布置的矩形框；

支撑腿，支撑腿包括成组布置的第一支撑腿和第二支撑腿，第一支撑腿和第二支撑腿均为可伸缩支撑腿，第一支撑腿和第二支撑腿分别与框架的长度方向的两端铰接；

固定杆，固定杆一端固定连接在矩形框的长度方向的连杆上，另一端固定连接在第一支撑腿或第二支撑腿上；

驱动轮，驱动轮固定在第二支撑腿的底部；

支撑轮，支撑轮设于第一支撑腿的底部，并通过连接件与第一支撑腿转动连接；

行车轨道，行车轨道与框架的宽度方向平行且两端分别固定连接在框架的长度方向上；

用于吊装隧道预制装配式结构的吊装机构，吊装机构与设于行车轨道上，且与行车轨道活动连接；

控制器，驱动轮及吊装机构均与控制器通讯连接。

本发明采用上述的技术方案，与现有技术方案比，本发明公开提供了一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车；通过利用框架与支撑腿之间的连接结构，使得该框架便于安装，且结构稳定性好；通过设置可伸缩支撑腿，使得该框架高度可调，扩大了框架的适用范围；通过在框架的中部设置行车轨道，从而使得用于吊装隧道预制装配式结构的吊装机构可沿行车轨道的轨道进行滑动，从而将隧道预制装配式结构运送至预定位置；通过在支撑腿的底部设置可移动的驱动轮，使得该台车可以根据不同的作业需要灵活的调整台车位置，从而准确地安装吊运的隧道预制装配式结构，提高了安装作业的灵活性及准确性。本发明结构简单，安装方便，设计合理，便于操作，结构稳定可靠，适用范围广，极大地提高了隧道预制装配式结构的作业效率及安装准确性，具有良好的市场应用前景。

进一步的，驱动轮包括

上连接桥；

下连接桥，上连接桥和下连接桥一端铰接连接；

微转向电机，微转向电机固定安装在上连接桥另一端，且微转向电机的驱动端朝上设置并固定有一连接板，连接板与第二支撑腿的底部固定连接；

支撑板，支撑板固定在下连接桥另一端且支撑板两端均连接有驱动液压马达，驱动液压马达输出端固定连接有车轮；

用于调节上连接桥和下连接桥升降液压油缸，升降液压油缸两端固定在上连接桥和下连接桥之间；

微转向电机、驱动液压马达以及升降液压油缸均与控制器通信连接。

通过在上连接桥和下连接桥之间设置升降液压油缸，可随时根据地面的高低，调节上连接桥和下连接桥之间的距离，使得台车处于同一水平面，保持高低一致性，并且更加灵活，利于预制件的吊装；并且微转向电机，能够平稳的实现台车整体的转动，保证作业的精确性和安全性。

进一步的，吊装机构包括

行车组件，行车组件包括行车平台、行车轮组及行车电机，行车轮组固定在行车平台上，行车电机与行车轮组传动连接；

行车轨道上具有轨道齿条，行车轮组与轨道齿条啮合；

旋转组件，旋转组件包括旋转电机、旋转轴和旋转平台，旋转电机与旋转轴传动连接，旋转轴的一端转动连接在行车平台上，另一端与旋转平台固定连接；

升降组件，升降组件包括四套电动葫芦，均布在旋转平台上；

行车电机、旋转电机及电动葫芦均与控制器通讯连接。

本发明采用上述的技术方案，与现有技术相比，本发明提供的吊装机构，安装在拼装台车的顶部框架上，在控制器的作用下，升降组件的电动葫芦将预制件吊起，行走电机驱动行走轮组使行走平台在行车轨道上转动行，实现吊装机构对预制件的移动，若预制件进行方位旋转时，旋转电机驱动旋转轴使旋转平台转动，安装在旋转平台上的电动葫芦带动预制件旋转，满足预制件的拼装角度要求，完成预制件的隧道施工要求，实现机械自动化操作，提高工作效率。

进一步的，行车轮组和行车电机均具有四个，均布在行车平台框架的纵横方向的端部；

行车轮组包括齿轮组和锥轮组；齿轮组与行车电机传动连接，齿轮组与锥轮组固定连接，锥轮组与轨道齿条啮合。

进一步的，齿轮组包括主动齿轮和两个从动齿轮，主动齿轮同时与两个从动齿轮啮合，主动齿轮与行车电机固定连接；锥轮组具有两组，每组包括两个并排布置的锥轮，两组相对间隔设置形成一容纳腔，行车轨道置于容纳腔内，轨道齿条与锥轮啮合，两个从动齿轮分别与其中一组的两个锥轮固定连接。

进一步的，框架包括第一连接杆和第二连接杆，第一连接杆和第二连接杆的长度不同且均为可伸缩变径连接杆，第一连接杆有两个，两个第一连接杆相对布置，第二连接杆有两个，两个第二连接杆相对布置；

还包括连接支座，连接支座有两个，两个连接支座分别设于对应的两个第一连接杆上，且位于两个行车轨道的上方，两个连接支座用于固定支撑两个行车轨道。

本发明采用上述技术方案产生的有益效果是，使得该车架可根据不同隧道的尺寸方便进行调整，扩大了该车架的适用范围，同时保证该车架结构的稳定性。并且能够使该车架适应作业过程中坡度带来的高度差，保证平稳作业，提高作业效率，减少作业故障率。

进一步的，还包括加强筋，加强筋为条形连接板，加强筋成组布置，且加强筋有两组，两组加强筋分别对应设于两个第一支撑腿的中部和两个第二支撑腿的中部，并分别与第一支撑腿和第二支撑腿固定连接。

本发明采用上述技术方案产生的有益效果是，能够对支撑腿和框架之间的连接角度和连接位置起到很好的固定作用，从而保证了该车架装置良好的结构稳定性。

一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车的控制系统，包括供电系统、控制系统、通信系统、安全保护系统以及上述的一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车；

控制系统包括控制器、整车行走控制系统、整体微转控制系统、平移控制系统、旋转控制系统以及起吊控制系统；

控制器通过通信系统与整车行走控制系统、整体微转控制系统、平移控制系统、旋转控制系统以及起吊控制系统通信连接；整车行走系统与驱动轮电连接，整体微转系统与微转向电机电连接，平移控制系统与行车电机电连接，旋转控制系统与旋转电机电连接，起吊控制系统与电动葫芦电连接；

安全保护系统包括称重传感器、超声波测距传感器，水平传感器、激光测距传感器、限位器以及模拟数字转换模块；称重传感器设于电动葫芦上，超声波测距传感器设于车轮上，水平传感器设于第一连接杆和第二连接杆上，激光测距传感器设于第一支撑腿或第二支撑腿的侧边，限位器设于行车电机以及电动葫芦位移区域的端部；模拟数字转换模块一端与称重传感器、超声波测距传感器，水平传感器、激光测距传感器、限位器连接，另一端与控制器通信连接；

供电系统为整车行走控制系统、整体微转控制系统、平移控制系统、旋转控制系统、起吊控制系统、驱动轮、微转向电机、行车电机、旋转电机、电动葫芦、称重传感器、超声波测距传感器，水平传感器、激光测距传感器、限位器以及模拟数字转换模块供电。

本发明采用上述技术方案，实现了自动化控制，本发明供电系统分为强电供电与弱电供电两部分，进而为各个设备以及系统供电；本发明高度集成化，自动化程度高，可控性好，能够精切的实现隧道预制装配式轨下结构的拼装；并且本发明能够自我安全防护，能够在故障后及时停车，增加了作业安全性。

进一步的，还包括照明系统以及声光报警系统；

声光报警系统包括报警器、彩色闪光灯；报警器，彩色闪光灯均与控制器通信连接；

供电系统为报警器、彩色闪光灯以及照明系统供电。

优选的，控制器为西门子PLC-200系列控制器。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明隧道预制装配式轨下结构拼装台车整体结构示意图；

图2为本发明隧道预制装配式轨下结构拼装台车框架结构示意图；

图3为本发明隧道预制装配式轨下结构拼装台车吊装机构结构俯视图；

图4为本发明隧道预制装配式轨下结构拼装台车吊装机构结构主视图；

图5为本发明隧道预制装配式轨下结构拼装台车行走组件局部结构示意图；

图6为本发明隧道预制装配式轨下结构拼装台车齿轮组的结构示意图；

图7为本发明隧道预制装配式轨下结构拼装台车驱动轮侧视图；

图8为本发明隧道预制装配式轨下结构拼装台车驱动轮结构示意图；

图9为本发明隧道预制装配式轨下结构拼装台车控制系统连接结构示意图。

其中，图中：1为框架，11为第一连接杆，12为第二连接杆，2为支撑腿，21为第一支撑腿，22为第二支撑腿，3为固定杆，4为驱动轮，41为上连接桥，42为下连接桥，43为微转向电机，44为支撑板，45为驱动液压马达，46为车轮，47为升降液压油缸，48为连接板，5为支撑轮，6为行车轨道，7为吊装机构，71为行车组件，711为行车平台，712为行车轮组，713为行车电机，72为旋转组件，721为旋转电机，722为旋转轴，723为旋转平台，73为电动葫芦，8为控制器，320为齿轮组，321为锥轮组；3201为主动齿轮，3202为从动齿轮，3210为锥轮，3211为容纳腔，9为连接支座，10为加强筋，100为供电系统，200为控制系统，300为通信系统，2001为整车行走控制系统，2002为整体微转控制系统，2005为平移控制系统，2003为旋转控制系统，2004为起吊控制系统，400为安全保护系统，4001为称重传感器，4002为超声波测距传感器，4003为水平传感器，4004为激光测距传感器，4005为限位器，4006为模拟数字转换模块，500为照明系统，600为声光报警系统。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

如图1-9所示，

如图1-2中：一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车，包括

框架1，框架1为水平布置的矩形框；

支撑腿2，支撑腿2包括成组布置的第一支撑腿21和第二支撑腿22，第一支撑腿21和第二支撑腿22均为可伸缩支撑腿，第一支撑腿21和第二支撑腿22分别与框架1的长度方向的两端铰接；

固定杆3，固定杆3一端固定连接在矩形框的长度方向的连杆上，另一端固定连接在第一支撑腿21或第二支撑腿22上；

驱动轮4，驱动轮4固定在第二支撑腿22的底部；

支撑轮5，支撑轮5设于第一支撑腿21的底部，并通过连接件与第一支撑腿21转动连接；

行车轨道6，行车轨道6与框架1的宽度方向平行且两端分别固定连接在框架1的长度方向上；

用于吊装隧道预制装配式结构的吊装机构7，吊装机构7与设于行车轨道6上，且与行车轨道6活动连接；

控制器8，驱动轮4及吊装机构7均与控制器8通讯连接。

框架1包括第一连接杆11和第二连接杆12，第一连接杆11和第二连接杆12的长度不同且均为可伸缩变径连接杆，第一连接杆11有两个，两个第一连接杆11相对布置，第二连接杆12有两个，两个第二连接杆12相对布置；还包括连接支座9，连接支座9有两个，两个连接支座9分别设于对应的两个第一连接杆11上，且位于两个行车轨道6的上方，两个连接支座9用于固定支撑两个行车轨道6。

本发明采用上述技术方案产生的有益效果是，使得该车架可根据不同隧道的尺寸方便进行调整，扩大了该车架的适用范围，同时保证该车架结构的稳定性。并且能够使该车架适应作业过程中坡度带来的高度差，保证平稳作业，提高作业效率，减少作业故障率。

还包括加强筋10，加强筋10为条形连接板，加强筋10成组布置，且加强筋10有两组，两组加强筋10分别对应设于两个第一支撑腿21的中部和两个第二支撑腿22的中部，并分别与第一支撑腿21和第二支撑腿22固定连接。

本发明采用上述技术方案产生的有益效果是，能够对支撑腿和框架之间的连接角度和连接位置起到很好的固定作用，从而保证了该车架装置良好的结构稳定性。

本发明采用上述的技术方案，与现有技术方案比，本发明公开提供了一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车；通过利用框架1与支撑腿2之间的连接结构，使得该框架1便于安装，且结构稳定性好；通过设置可伸缩支撑腿2，使得该框架1高度可调，扩大了框架1的适用范围；通过在框架1的中部设置行车轨道6，从而使得用于吊装隧道预制装配式结构的吊装机构7可沿行车轨道6的轨道进行滑动，从而将隧道预制装配式结构运送至预定位置；通过在支撑腿2的底部设置可移动的驱动轮4，使得该台车可以根据不同的作业需要灵活的调整台车位置，从而准确地安装吊运的隧道预制装配式结构，提高了安装作业的灵活性及准确性。本发明结构简单，安装方便，设计合理，便于操作，结构稳定可靠，适用范围广，极大地提高了隧道预制装配式结构的作业效率及安装准确性，具有良好的市场应用前景。

如图7-8中本实施例的驱动轮4包括

上连接桥41；

下连接桥42，上连接桥41和下连接桥42一端铰接连接；

微转向电机43，微转向电机43固定安装在上连接桥41另一端，且微转向电机43的驱动端朝上设置并固定有一连接板48，连接板48与第二支撑腿22的底部固定连接；

支撑板44，支撑板44固定在下连接桥42另一端且支撑板44两端均连接有驱动液压马达45，驱动液压马达45输出端固定连接有车轮46；

用于调节上连接桥41和下连接桥42升降液压油缸47，升降液压油缸47两端固定在上连接桥41和下连接桥42之间；

微转向电机43、驱动液压马达45以及升降液压油缸47均与控制器8通信连接。

驱动液压马达45选型

驱动液压马达45功率计算：拼装车空载约10T，边箱涵最大约10T；满载时总计20T左右。橡胶轮胎和混凝土地面的静摩擦系数为0.6。负载时速度3m/min。单轮负载为5T左右。

静摩擦力f＝μN＝0.6*5000kg*10N/kg＝30kN

驱动功率P＝f×v÷60÷η×k＝30×3÷60÷0.8×1.5＝2.8kW

公式中P功率(kW)，F牵引力(kN)，v速度(m/min),η传动机械的效率，一般0.8左右。考虑隧道内±3％的坡度，所以驱动功率初步选定4kW，采用电机带减速机形式驱动。电机功率1.2KW，

通过在上连接桥41和下连接桥42之间设置升降液压油缸47，可随时根据地面的高低，调节上连接桥41和下连接桥42之间的距离，使得台车处于同一水平面，保持高低一致性，并且更加灵活，利于预制件的吊装；并且微转向电机43，能够平稳的实现台车整体的转动，保证作业的精确性和安全性。

如图3-6所示，吊装机构7包括

行车组件71，行车组件71包括行车平台711、行车轮组712及行车电机713，行车轮组712固定在行车平台711上，行车电机713与行车轮组712传动连接；

行车轨道6上具有轨道齿条，行车轮组712与轨道齿条啮合；

旋转组件72，旋转组件包括旋转电机721、旋转轴722和旋转平台723，旋转电机721与旋转轴722传动连接，旋转轴722的一端转动连接在行车平台711上，另一端与旋转平台723固定连接；

升降组件，升降组件包括四套电动葫芦73，均布在旋转平台723上；

行车电机713、旋转电机721及电动葫芦73均与控制器8通讯连接。

本发明采用上述的技术方案，与现有技术相比，本发明提供的吊装机构，安装在拼装台车的顶部框架1上，在控制器8的作用下，升降组件的电动葫芦73将预制件吊起，行走电机713驱动行走轮组使行走平台在行车轨道6上转动行，实现吊装机构7对预制件的移动，若预制件进行方位旋转时，旋转电机721驱动旋转轴使旋转平台转动，安装在旋转平台上的电动葫芦73带动预制件旋转，满足预制件的拼装角度要求，完成预制件的隧道施工要求，实现机械自动化操作，提高工作效率。

行车轮组712和行车电机713均具有四个，均布在行车平台711框架的纵横方向的端部；

行车轮组712包括齿轮组320和锥轮组321；齿轮组320与行车电机713传动连接，齿轮组320与锥轮组321固定连接，锥轮组321与轨道齿条啮合。

齿轮组320包括主动齿轮3201和两个从动齿轮3202，主动齿轮3201同时与两个从动齿轮3202啮合，主动齿轮3201与行车电机713固定连接；锥轮组321具有两组，每组包括两个并排布置的锥轮3210，两组相对间隔设置形成一容纳腔3211，行车轨道6置于容纳腔3211内，轨道齿条与锥轮3210啮合，两个从动齿轮3202分别与其中一组的两个锥轮3210固定连接。

其中旋转电机721与旋转轴722的连接采用回转驱动设置由蜗杆、回转支承、壳体部件构成；由于核心部件采用回转支承，因此可以同时承受轴向力、径向力、倾覆力矩。回转驱动跟传统的回转类产品相比，具有安装简便、易于维护、更大程度上节省安装空间等特点。蜗轮蜗杆传动具有反向自锁的特点，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆运动，在提高主机的科技含量的同时，也大大提升了主机的作业稳定性和作业的安全系数。回转驱动跟传统的回转类产品相比，具有安装简便、易于维护、更大程度上节省安装空间。

其中行车组件71采用4套行车电机713组成，其中两套为驱动轮，驱动轮需要带到总负载约为14T，单轮负载约为3.5T，负载时平移速度3m/min。

静摩擦力f＝μN＝0.15*3500kg*10N/kg＝5.25kN

功率P＝f×v÷60÷η×k＝5.25×3÷60÷0.8×1.25＝0.4kW

公式中P功率(kW)，F牵引力(kN)，v速度(m/min),η传动机械的效率，一般0.8。

行车电机713功率初步选定0.75kW。

为确保平移启动平稳及行驶速度可调，行车电机713均加变频器，变频器选取比电机大一个等级的1.1kW变频器。

电动葫芦73采用“四点起吊三点平衡”的方式，必须要求吊具上有四个吊点。

四点起吊三点平衡的原理是，将其中两个吊点钢丝绳通过平衡滑轮组卷绕使其两吊点受力平衡，形成一个平衡吊点，另两个吊点钢丝绳独立卷绕构成两个吊点，这样四个吊点即构成了静定的三吊点起升系统，避免了四个吊点起升偏差造成附加扭矩，四个吊点在同一水平位置时，各吊点受力恒定。

为了保证四个吊点能保持在同一水平面，在吊具上安装了水平传感器4003，根据水平传感器4003反馈的吊具姿态，在升降过程中对每个点的升降速度进行控制，实现4套电动葫芦73的同步升、降。

电动葫芦73选型：起吊总重量最大约13T(吊具3T+吊重10吨)。为了安全期间选择起吊5T的电动葫芦，则四个电动葫芦理论上可起吊20T的重物，完全满足使用，5T的电动葫芦电机为7.5kW，起升高度可达6m，起吊速度为双速可切换，空载时可高速起吊，负载时低速起吊。

如图9所示：一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车的控制系统，包括供电系统100、控制系统200、通信系统300、安全保护系统400以及如上述的隧道预制装配式轨下结构拼装台车；

控制系统200包括控制器8、整车行走控制系统2001、整体微转控制系统2002、平移控制系统2005、旋转控制系统2003以及起吊控制系统2004；

控制器8通过通信系统300与整车行走控制系统2001、整体微转控制系统2002、平移控制系统2005、旋转控制系统2003以及起吊控制系统2004通信连接；整车行走系统2001与驱动轮4电连接，整体微转系统2002与微转向电机43电连接，平移控制系统2005与行车电机713电连接，旋转控制系统2003与旋转电机721电连接，起吊控制系统2004与电动葫芦73电连接；

安全保护系统400包括称重传感器4001、超声波测距传感器4002，水平传感器4003、激光测距传感器4004、限位器4005以及模拟数字转换模块4006；称重传感器4001设于电动葫芦73上，超声波测距传感器4002设于车轮46上，水平传感器4003设于第一连接杆11和第二连接杆12上，激光测距传感器4004设于第一支撑腿21或第二支撑腿22的侧边，限位器4005设于行车电机713以及电动葫芦73位移区域的端部；模拟数字转换模块4006一端与称重传感器4001、超声波测距传感器4002，水平传感器4003、激光测距传感器4004、限位器4005连接，另一端与控制器8通信连接；

供电系统100为整车行走控制系统2001、整体微转控制系统2002、平移控制系统2005、旋转控制系统2003、起吊控制系统2004、驱动轮4、微转向电机43、行车电机713、旋转电机721、电动葫芦73、称重传感器4001、超声波测距传感器4002，水平传感器4003、激光测距传感器4004、限位器4005以及模拟数字转换模块4006供电。

本发明采用上述技术方案，实现了自动化控制，本发明供电系统分为强电供电与弱电供电两部分，进而为各个设备以及系统供电；本发明高度集成化，自动化程度高，可控性好，能够精切的实现隧道预制装配式轨下结构的拼装；并且本发明能够自我安全防护，能够在故障后及时停车，增加了作业安全性。

照明系统500以及声光报警系统600；

声光报警系统600包括报警器、彩色闪光灯；报警器，彩色闪光灯均与控制器8通信连接；

供电系统100为报警器、彩色闪光灯以及照明系统500供电。

控制器为西门子PLC-200系列控制。

对所公开的实例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车，其特征在于，包括

框架（1），框架（1）为水平布置的矩形框；

支撑腿（2），支撑腿（2）包括成组布置的第一支撑腿（21）和第二支撑腿（22），第一支撑腿（21）和第二支撑腿（22）均为可伸缩支撑腿，第一支撑腿（21）和第二支撑腿（22）分别与框架（1）的长度方向的两端铰接；

固定杆（3），固定杆（3）一端固定连接在矩形框的长度方向的连杆上，另一端固定连接在第一支撑腿（21）或第二支撑腿（22）上；

驱动轮（4），驱动轮（4）固定在第二支撑腿（22）的底部；

支撑轮（5），支撑轮（5）设于第一支撑腿（21）的底部，并通过连接件与第一支撑腿（21）转动连接；

行车轨道（6），行车轨道（6）与框架（1）的宽度方向平行且两端分别固定连接在框架（1）的长度方向上；

用于吊装隧道预制装配式结构的吊装机构（7），吊装机构（7）设于行车轨道（6）上，且与行车轨道（6）活动连接；

控制器（8），驱动轮（4）及吊装机构（7）均与控制器（8）通讯连接；

驱动轮（4）包括

上连接桥（41）；

下连接桥（42），上连接桥（41）和下连接桥（42）一端铰接连接；

微转向电机（43），微转向电机（43）固定安装在上连接桥（41）另一端，且微转向电机（43）的驱动端朝上设置并固定有一连接板（48），连接板（48）与第二支撑腿（22）的底部固定连接；

支撑板（44），支撑板（44）固定在下连接桥（42）另一端且支撑板（44）两端均连接有驱动液压马达（45），驱动液压马达（45）输出端固定连接有车轮（46）；

用于调节上连接桥（41）和下连接桥（42）升降液压油缸（47），升降液压油缸（47）两端固定在上连接桥（41）和下连接桥（42）之间；

微转向电机（43）、驱动液压马达（45）以及升降液压油缸（47）均与控制器（8）通信连接；

吊装机构（7）包括

行车组件（71），行车组件（71）包括行车平台（711）、行车轮组（712）及行车电机（713），行车轮组（712）固定在行车平台（711）上，行车电机（713）与行车轮组（712）传动连接；

行车轨道（6）上具有轨道齿条，行车轮组（712）与轨道齿条啮合；

旋转组件（72），旋转组件包括旋转电机（721）、旋转轴（722）和旋转平台（723），旋转电机（721）与旋转轴（722）传动连接，旋转轴（722）的一端转动连接在行车平台（711）上，另一端与旋转平台（723）固定连接；

升降组件，升降组件包括四套电动葫芦（73），均布在旋转平台（723）上；

行车电机（713）、旋转电机（721）及电动葫芦（73）均与控制器（8）通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车，其特征在于，行车轮组（712）和行车电机（713）均具有四个，均布在行车平台（711）框架的纵横方向的端部；

行车轮组（712）包括齿轮组（320）和锥轮组（321）；齿轮组（320）与行车电机（713）传动连接，齿轮组（320）与锥轮组（321）固定连接，锥轮组（321）与轨道齿条啮合。

3.根据权利要求2所述的一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车，其特征在于，齿轮组（320）包括主动齿轮（3201）和两个从动齿轮（3202），主动齿轮（3201）同时与两个从动齿轮（3202）啮合，主动齿轮（3201）与行车电机（713）固定连接；锥轮组（321）具有两组，每组包括两个并排布置的锥轮（3210），两组相对间隔设置形成一容纳腔（3211），行车轨道（6）置于容纳腔（3211）内，轨道齿条与锥轮（3210）啮合，两个从动齿轮（3202）分别与其中一组的两个锥轮（3210）固定连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车，其特征在于，框架（1）包括第一连接杆（11）和第二连接杆（12），第一连接杆（11）和第二连接杆（12）的长度不同且均为可伸缩变径连接杆，第一连接杆（11）有两个，两个第一连接杆（11）相对布置，第二连接杆（12）有两个，两个第二连接杆（12）相对布置；

还包括连接支座（9），连接支座（9）有两个，两个连接支座（9）分别设于对应的两个第一连接杆（11）上，且位于两个行车轨道（6）的上方，两个连接支座（9）用于固定支撑两个行车轨道（6）。

5.根据权利要求4所述的一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车，其特征在于，还包括加强筋（10），加强筋（10）为条形连接板，加强筋（10）成组布置，且加强筋（10）有两组，两组加强筋（10）分别对应设于两个第一支撑腿（21）的中部和两个第二支撑腿（22）的中部，并分别与第一支撑腿（21）和第二支撑腿（22）固定连接。

6.一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车的控制系统，其特征在于，包括供电系统（100）、控制系统（200）、通信系统（300）、安全保护系统（400）以及如权利要求4或5所述的一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车；

控制系统（200）包括控制器（8）、整车行走控制系统（2001）、整体微转控制系统（2002）、平移控制系统（2005）、旋转控制系统（2003）以及起吊控制系统（2004）；

控制器（8）通过通信系统（300）与整车行走控制系统（2001）、整体微转控制系统（2002）、平移控制系统（2005）、旋转控制系统（2003）以及起吊控制系统（2004）通信连接；整车行走控制系统（2001）与驱动轮（4）电连接，整体微转控制系统（2002）与微转向电机（43）电连接，平移控制系统（2005）与行车电机（713）电连接，旋转控制系统（2003）与旋转电机（721）电连接，起吊控制系统（2004）与电动葫芦（73）电连接；

安全保护系统（400）包括称重传感器（4001）、超声波测距传感器（4002），水平传感器（4003）、激光测距传感器（4004）、限位器（4005）以及模拟数字转换模块（4006）；称重传感器（4001）设于电动葫芦（73）上，超声波测距传感器（4002）设于车轮（46）上，水平传感器（4003）设于第一连接杆（11）和第二连接杆（12）上，激光测距传感器（4004）设于第一支撑腿（21）或第二支撑腿（22）的侧边，限位器（4005）设于行车电机（713）以及电动葫芦（73）位移区域的端部；模拟数字转换模块（4006）一端与称重传感器（4001）、超声波测距传感器（4002），水平传感器（4003）、激光测距传感器（4004）、限位器（4005）连接，另一端与控制器（8）通信连接；

供电系统（100）为整车行走控制系统（2001）、整体微转控制系统（2002）、平移控制系统（2005）、旋转控制系统（2003）、起吊控制系统（2004）、驱动轮（4）、微转向电机（43）、行车电机（713）、旋转电机（721）、电动葫芦（73）、称重传感器（4001）、超声波测距传感器（4002），水平传感器（4003）、激光测距传感器（4004）、限位器（4005）以及模拟数字转换模块（4006）供电。

7.根据权利要求6所述的一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车的控制系统，其特征在于，还包括照明系统（500）以及声光报警系统（600）；

声光报警系统（600）包括报警器、彩色闪光灯；报警器，彩色闪光灯均与控制器（8）通信连接；

供电系统（100）为报警器、彩色闪光灯以及照明系统（500）供电。

8.根据权利要求7所述的一种隧道预制装配式轨下结构拼装台车的控制系统，其特征在于，控制器为西门子PLC-200系列控制器。