CN111520148A - 一种劈裂推进机构及包含该劈裂推进机构的钻劈台车 - Google Patents

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刘飞香
潘国智
张海涛
付庆
张裕生
孔明慧
刘鑫
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Abstract

本发明提供了一种劈裂推进机构,包括推进导轨、滑块托盘、劈裂安装座、夹紧装置及劈裂机,所述滑块托盘可滑动设置于推进导轨上,所述劈裂安装座和夹紧装置均设置于所述滑块托盘上,所述夹紧装置用于夹紧劈裂机机身,所述劈裂安装座用于固定劈裂机上的连接盘。本发明的劈裂推进机构,通过夹紧装置对劈裂机机身进行夹紧以及通过劈裂安装座实现固定劈裂机的连接盘。通过夹紧装置夹紧或松开可克服劈裂机对孔推进时刚性太强,无活动位移空间等问题。

Description

一种劈裂推进机构及包含该劈裂推进机构的钻劈台车
技术领域
本发明涉及隧道施工设备技术领域,具体涉及一种劈裂推进机构及包含该劈裂推进机构的钻劈台车。
背景技术
随着高速铁路、高速公路交通建设的飞速发展,将极大地促进隧道机械式开挖施工设备的发展,传统的隧道施工常用钻爆法开挖掘进,但由于振动、噪声限制,以及炸药管控等因素,且在硬度等级高的围岩地质,爆破开挖难度明显增加,使得在特殊地质、特定工况条件下,钻爆法开挖有所局限。作为钻爆法施工的一种补充或中短长度隧道硬岩隧道开挖的有效替代方式,钻劈法是一种安全、稳定、高效、可靠地静压法开挖方式。但由于当前大多劈裂施工时采用人工手持式劈裂机劈裂岩石,用人工将劈裂机插入到劈裂孔内,这种方式存在工作效率低下的问题。同时,对于机载式劈裂机,劈裂机设计的十字轴结构为外购劈裂机自带,大多只适应垂直向下劈裂,这种结构缺陷是劈裂机可任意摆动,无法保持与推进梁处于水平位置,对于掌子面的孔劈裂,劈裂机无法垂直掌子面对孔插入,劈裂机劈裂头只能自由朝下,同时容易操作不当,使得劈裂机劈裂头扎到地上造成损坏。
综上所述,急需一种劈裂推进机构及包含该劈裂推进机构的钻劈台车以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种劈裂推进机构,具体技术方案如下:
一种劈裂推进机构,包括推进导轨、滑块托盘、劈裂安装座、夹紧装置及劈裂机,所述滑块托盘可滑动设置于推进导轨上,所述劈裂安装座和夹紧装置均设置于所述滑块托盘上,所述夹紧装置用于夹紧劈裂机机身,所述劈裂安装座用于固定劈裂机上的连接盘。
以上技术方案中优选的,所述夹紧装置包括第二伸缩件、爪座和活动设置于爪座上的一对夹爪;所述第二伸缩件的两端分别连接两件所述夹爪,通过第二伸缩件的伸出或缩回实现夹爪夹紧或松开劈裂机机身。
以上技术方案中优选的,所述爪座上设有调节螺栓,通过调节螺栓实现对爪座上的夹爪进行调节。
以上技术方案中优选的,所述爪座包括连接板、连接轴和相对设置的两件爪座单体,单件所述夹爪通过连接轴活动设置于对应的爪座单体中,所述连接板连接两件爪座单体上的连接轴实现两件爪座单体对接。
以上技术方案中优选的,所述爪座还包括卡板,所述连接轴的端部设有卡口,所述卡板设置于连接板上且卡板的两端分别设置于两件连接轴的卡口中,从而实现防止连接轴转动。
以上技术方案中优选的,两件所述爪座单体上均设有调节螺栓。
以上技术方案中优选的,所述推进导轨包括推进梁和第一伸缩件,沿推进梁的长度方向设有第一导轨和第二导轨;所述滑块托盘可滑动设置于所述第二导轨上,所述第一伸缩件分别连接滑块托盘和推进梁,从而实现滑块托盘沿第二导轨滑动。
以上技术方案中优选的,所述滑块托盘包括滑块、托板和后支座,所述滑块设置于托板上且与第二导轨相匹配,所述后支座设置于托板的下方;所述第一伸缩件的两端分别连接后支座和推进梁上的前支座。
以上技术方案中优选的,所述劈裂安装座和夹紧装置均设置于所述托板上。
应用本发明的技术方案,具有以下有益效果:
(1)本发明的劈裂推进机构,通过夹紧装置对劈裂机机身进行夹紧以及通过劈裂安装座实现固定劈裂机的连接盘,通过夹紧装置夹紧或松开可克服劈裂机对孔推进时刚性太强,无活动位移空间等问题;通过采用夹紧装置能够有效的保证劈裂机处于与推进梁同水平位置,通过控制夹紧装置来控制劈裂机前端活动状态,在劈裂对孔前使劈裂机处于刚性结构,劈裂头插入钻孔时松开夹紧装置的夹爪,利用劈裂机十字轴结构,使劈裂推进处于自由推进状态,有效避免劈裂机难以推进孔内的问题,解决了机载式劈裂机隧道掌子面非爆破开挖施工难点。该劈裂推进机构的设计,使得劈裂操作可进行水平劈裂工作,打破了机载式劈裂机仅有向下劈裂的工况限制,大大地提高了钻劈台车及其劈裂机的施工效率。
(2)本发明的劈裂推进机构,所述爪座上设有调节螺栓,通过调节螺栓实现对爪座上的夹爪进行调节,通过调节螺栓的拧紧调节,使劈裂机圆周圆心位置在夹爪的抓紧作用下始终与爪座对称线(中心线)重合,保证劈裂机处于与推进梁同水平位置。
(3)本发明的劈裂推进机构,夹紧装置包括第二伸缩件和夹爪,通过第二伸缩件的伸出或缩回实现夹爪的夹紧或松开,从而可以满足夹紧劈裂机进行对孔的需求以及松开劈裂机实现自由推进的需求,能够适应上下左右,即全方位的工况需求。
本发明还提供了一种包括上述劈裂推进机构的钻劈台车,所述劈裂推进机构设置于所述钻劈台车上。
该钻劈台车的施工作业采用钻劈法施工,先钻孔,后用劈裂机进行劈裂破岩,劈裂施工过程无噪声、无粉尘、无烟雾,无需爆破后等待烟尘静置的间断施工,可实现隧道的连续开挖,提高施工效率和安全性。劈裂推进机构的设计,一方面,使得劈裂作业可进行水平作业且不限于水平作业,通过钻劈台车的运动部件动作,劈裂推进机构可实现上下左右以及水平作业目的;另一方面,由于夹紧装置的结构设计,使得劈裂机劈裂头推进孔内的过程中遇到阻力无法继续推进时,操作第二伸缩件,松开夹爪,使得劈裂机处于自由推进状态,更便于劈裂机的推进。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明钻劈台车劈裂推进机构的整体结构示意图;
图2是图1中推进导轨的结构示意图;
图3是图1中滑块托盘的结构示意图;
图4是图1中夹紧装置的结构示意图;
图5是图4中爪座单体的结构示意图;
图6是图4中夹爪的结构示意图;
图7是现有的劈裂机的结构示意图;
其中,20、推进导轨,201、推进梁,202、第一导轨,203、第二导轨,204、前支座,205、第一伸缩件,30、滑块托盘,301、滑块,302、托板,303、后支座,40、劈裂安装座,50、夹紧装置,501、爪座,5011、爪座单体,502、夹爪,503、调节螺栓,504、第二伸缩件,505、连接板,506、连接轴,507、卡板,508、销轴,60、劈裂机,601、劈裂头,602、劈裂机机身,603、十字轴,604、连接盘。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1:
参见图7,现有的劈裂机60包括劈裂头601、劈裂机机身602、十字轴603和连接盘604,其中劈裂机机身602与连接盘604之间通过十字轴603连接从而实现劈裂机机身自由运动。
参见图1-6,一种劈裂推进机构,包括推进导轨20、滑块托盘30、劈裂安装座40、夹紧装置50及劈裂机60,所述滑块托盘30可滑动设置于推进导轨20上,所述劈裂安装座40和夹紧装置50均设置于所述滑块托盘30上,所述夹紧装置50用于夹紧劈裂机机身602,所述劈裂安装座40用于固定劈裂机60上的连接盘604。
参见图4-图6,所述夹紧装置50包括第二伸缩件504、爪座501和活动设置于爪座501上的一对夹爪502;两件所述夹爪502对称设置,所述第二伸缩件504的两端分别连接两件所述夹爪502,通过第二伸缩件504的伸出或缩回实现夹爪502夹紧或松开劈裂机机身。
所述爪座上设有调节螺栓503,通过调节螺栓503实现对爪座上的夹爪进行调节。
所述爪座501包括连接板505、连接轴506和相对设置(对称设置)的两件爪座单体,单件所述夹爪502通过连接轴506活动设置于对应的爪座单体中,所述连接板505连接两件爪座单体上的连接轴506实现两件爪座单体对接。
所述爪座501还包括卡板507,所述连接轴506的端部设有卡口,所述卡板507设置于连接板505上且卡板507的两端分别设置于两件连接轴506的卡口中,从而实现防止连接轴506转动。
优选的,两件所述爪座单体上均设有调节螺栓503;通过调节螺栓的拧紧调节,使劈裂机机身圆周的圆心位置在夹爪502的夹紧作用下始终与爪座501对称线重合。
夹爪502通过连接轴506铰接,通过旋出或旋进调节螺栓503,可调节夹爪502的初始位置,以此保证劈裂机机身圆周的圆心位置在夹爪502的夹紧作用下始终与爪座501对称线重合,调节好调节螺栓503初始位置后,利用其上的螺母锁紧调节螺栓503,不再变动位置。
参见图2,所述推进导轨20包括推进梁201和第一伸缩件205,沿推进梁201的长度方向设有第一导轨202和第二导轨203;所述滑块托盘30可滑动设置于所述第二导轨203上,所述第一伸缩件205分别连接滑块托盘30和推进梁201,所述第一伸缩件的伸缩方向与推进梁的长度方向一致,从而实现滑块托盘沿第二导轨滑动。
优选的,所述第一导轨用于实现推进梁与钻劈台车上的滑动机构配合,实现推进梁在钻劈台车上运动。
参见图3,所述滑块托盘30包括滑块301、托板302和后支座303,所述滑块301设置于托板302上且与第二导轨203相匹配,所述后支座303设置于托板302的下方;所述第一伸缩件的两端分别连接后支座303和推进梁201上的前支座204。
所述劈裂安装座40和夹紧装置50均设置于所述托板302上,所述夹紧装置具体是通过爪座501设置于托板上。
优选的,所述第一伸缩件和第二伸缩件均为油缸。
本实施例还提供了一种包括上述的劈裂推进机构的钻劈台车,所述劈裂推进机构设置于所述钻劈台车上,具体是安装于钻劈台车臂架前端,随着钻劈台车臂架的移动而移动工作位置。
劈裂推进机构施工作业前,钻劈台车的凿岩机需对施工作业面进行钻孔作业,为劈裂作业提供劈裂孔;钻孔完毕后,劈裂机构通过钻劈台车上部件的运动,使劈裂推进机构上的劈裂机对准所钻孔,第一伸缩件工作,将劈裂机的劈裂头推进孔内进行劈裂作业;因劈裂机后部为十字轴结构设计,因此,劈裂机后部与劈裂安装座固定连接后,劈裂机前部可实现上下左右的调整动作,当劈裂机劈裂头推进孔内的过程中遇到阻力无法继续推进时,操作第二伸缩件,松开夹爪,使劈裂机因十字轴结构特点而使劈裂机处于自由推进状态以更好的适应所钻孔方向要求,因此更便于劈裂机劈裂头顺利推入孔内;推进孔内后,由劈裂机通过液压油超高压力提供动力源实现对岩石的劈裂,使岩石分裂开来,达到破岩施工作业目的。
该钻劈台车的施工作业采用钻劈法施工,先钻孔,后用劈裂机进行劈裂破岩,劈裂施工过程无噪声、无粉尘、无烟雾,无需爆破后等待烟尘静置的间断施工,可实现隧道的连续开挖,提高施工效率和安全性。劈裂推进机构的设计,一方面,使得劈裂作业可进行水平作业且不限于水平作业,通过钻劈台车的运动部件动作,劈裂推进机构可实现上下左右以及水平作业目的;另一方面,由于夹紧装置的结构设计,使得劈裂机劈裂头推进孔内的过程中遇到阻力无法继续推进时,操作第二伸缩件,松开夹爪,使得劈裂机处于自由推进状态,更便于劈裂机的推进。
以上所述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 (10)

1.一种劈裂推进机构,其特征在于,包括推进导轨(20)、滑块托盘(30)、劈裂安装座(40)、夹紧装置(50)及劈裂机(60),所述滑块托盘(30)可滑动设置于推进导轨(20)上,所述劈裂安装座(40)和夹紧装置(50)均设置于所述滑块托盘(30)上,所述夹紧装置(50)用于夹紧劈裂机机身(602),所述劈裂安装座(40)用于固定劈裂机(60)上的连接盘(604)。
2.根据权利要求1所述的劈裂推进机构,其特征在于,所述夹紧装置(50)包括第二伸缩件(504)、爪座(501)和活动设置于爪座(501)上的一对夹爪(502);所述第二伸缩件(504)的两端分别连接两件所述夹爪(502),通过第二伸缩件(504)的伸出或缩回实现夹爪(502)夹紧或松开劈裂机机身(602)。
3.根据权利要求2所述的劈裂推进机构,其特征在于,所述爪座上设有调节螺栓(503),通过调节螺栓(503)实现对爪座上的夹爪进行调节。
4.根据权利要求3所述的劈裂推进机构,其特征在于,所述爪座(501)包括连接板(505)、连接轴(506)和相对设置的两件爪座单体(5011),单件所述夹爪(502)通过连接轴(506)活动设置于对应的爪座单体(5011)中,所述连接板(505)连接两件爪座单体(5011)上的连接轴(506)实现两件爪座单体(5011)对接。
5.根据权利要求4所述的劈裂推进机构,其特征在于,所述爪座(501)还包括卡板(507),所述连接轴(506)的端部设有卡口,所述卡板(507)设置于连接板(505)上且卡板(507)的两端分别设置于两件连接轴(506)的卡口中,从而实现防止连接轴(506)转动。
6.根据权利要求4所述的劈裂推进机构,其特征在于,两件所述爪座单体(5011)上均设有调节螺栓(503)。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的劈裂推进机构,其特征在于,所述推进导轨(20)包括推进梁(201)和第一伸缩件(205),沿推进梁(201)的长度方向设有第一导轨(202)和第二导轨(203);所述滑块托盘(30)可滑动设置于所述第二导轨(203)上,所述第一伸缩件(205)分别连接滑块托盘(30)和推进梁(201),从而实现滑块托盘沿第二导轨滑动。
8.根据权利要求7所述的劈裂推进机构,其特征在于,所述滑块托盘(30)包括滑块(301)、托板(302)和后支座(303),所述滑块(301)设置于托板(302)上且与第二导轨(203)相匹配,所述后支座(303)设置于托板(302)的下方;所述第一伸缩件的两端分别连接后支座(303)和推进梁(201)上的前支座(204)。
9.根据权利要求8所述的劈裂推进机构,其特征在于,所述劈裂安装座(40)和夹紧装置(50)均设置于所述托板(302)上。
10.一种包括如权利要求1-9中任意一项所述劈裂推进机构的钻劈台车,其特征在于,所述劈裂推进机构设置于所述钻劈台车上。
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