CN113669007B - 管路安装机 - Google Patents

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CN113669007B CN202111008623.XA CN202111008623A CN113669007B CN 113669007 B CN113669007 B CN 113669007B CN 202111008623 A CN202111008623 A CN 202111008623A CN 113669007 B CN113669007 B CN 113669007B
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Abstract

本发明提供了一种管路安装机，涉及隧道挖掘的技术领域，本发明实施例提供的管路安装机包括：行进装置、工作臂和锚钻装置，所述工作臂和锚钻装置均安装在所述行进装置上；所述锚钻装置用于在墙壁上开设孔洞，所述工作臂用于夹取管路并将所述管路插入到所述孔洞内。在行进装置的带动下，锚钻装置可以沿途在巷道侧壁上开设孔洞，然后利用工作臂夹取管路并将管路与孔洞连接，全自动化开孔并按管路，极大的提高了巷道管路布置的效率。

Description

管路安装机
技术领域
本发明涉及隧道挖掘技术领域，尤其是涉及一种管路安装机。
背景技术
煤矿开采过程中，需要对巷道内开设孔洞，然后将管路插入到孔洞内，现有技术采用人工布置，效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管路安装机，以缓解现有巷道开设过程中管路铺设效率低的技术问题。
本发明实施例提供的一种管路安装机，包括：行进装置、工作臂和锚钻装置，所述工作臂和锚钻装置均安装在所述行进装置上；
所述锚钻装置用于在墙壁上开设孔洞，所述工作臂用于夹取管路并将所述管路插入到所述孔洞内。
进一步的，所述锚钻装置包括平台、转向机构和钻头机构，所述转向机构连接在所述平台上，所述钻头机构连接在所述转向机构的活动端，所述钻头机构连接在所述转向机构的活动端，所述转向机构用于带动所述钻头机构摆动，以调节所述钻头机构的朝向。
进一步的，所述转向机构包括纵向摆动模组和横向摆动模组，所述钻头机构连接在所述横向摆动模组的驱动端，所述横向摆动模组用于带动所述钻头机构在横向上摆动；
所述横向摆动模组连接在所述纵向摆动模组的驱动端，所述纵向摆动模组用于带动所述横向摆动模组和钻头机构一起在纵向上摆动。
进一步的，所述锚钻装置包括基座和升降机构，所述基座与所述行进装置连接，所述升降机构与所述基座连接，所述平台连接在所述升降机构的升降端，所述升降机构用于带动所述平台上下运动。
进一步的，所述升降机构包括与基座固定连接的第一升降模组，所述第一升降模组的升降端上连接第二升降模组，所述平台连接在所述第二升降模组的升降端上。
进一步的，所述平台上设置有用于控制锚钻装置的操作箱，所述平台的侧边连接有踏板；
所述踏板的边沿与所述平台铰接，所述踏板在工作状态时能够转动至与平台平行，所述踏板在收纳状态时能够转动至与平台垂直。
进一步的，所述管路安装机还包括柴油机系统，所述柴油机系统分别与所述行进装置、工作臂和锚钻装置连接，用于为所述行进装置、工作臂和锚钻装置提供动力。
进一步的，所述工作臂包括底座、摆动大臂、升降大臂和大臂摆动伸缩缸，所述摆动大臂与所述底座铰接，所述大臂摆动伸缩缸的一端与所述底座铰接，另一端与所述摆动大臂铰接，所述大臂摆动伸缩缸用于驱动所述摆动大臂摆动；所述升降大臂与所述摆动大臂滑动连接，且二者之间设置有滑动驱动机构，所述滑动驱动机构用于驱动所述升降大臂沿所述摆动大臂的长度方向滑动；
所述升降大臂上通过臂组件连接抓手机构。
进一步的，所述行进装置包括车架，所述车架上设置有连杆机构和连杆驱动伸缩缸，所述连杆驱动伸缩缸与所述连杆机构连接，用于带动所述连杆机构沿纵向运动；
所述锚钻装置连接在所述连杆机构上，以使所述连杆机构带动所述锚钻装置沿纵向运动。
进一步的，所述车架的前端设置有第一支腿，所述车架的后端设置有第二支腿，所述第一支腿和第二支腿用于在所述管路安装机工作时与地面支撑连接。
本发明实施例提供的管路安装机包括：行进装置、工作臂和锚钻装置，所述工作臂和锚钻装置均安装在所述行进装置上；所述锚钻装置用于在墙壁上开设孔洞，所述工作臂用于夹取管路并将所述管路插入到所述孔洞内。在行进装置的带动下，锚钻装置可以沿途在巷道侧壁上开设孔洞，然后利用工作臂夹取管路并将管路与孔洞连接，全自动化开孔并按管路，极大的提高了巷道管路布置的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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为本发明实施例提供的管路安装机的示意图；
图2为本发明实施例提供的管路安装机的锚钻装置的示意图；
图3为本发明实施例提供的管路安装机的工作臂的示意图；
图4为本发明实施例提供的管路安装机的行进装置的示意图；
图5为图4中A位置的局部放大图；
图6为本发明实施例提供的管路安装机的一种踏板未被踩踏的示意图；
图7为本发明实施例提供的管路安装机的一种踏板被踩踏后的示意图。
图标：100-行进装置；110-连杆机构；120-第三回转平台；130-第一支腿；131-横梁；140-第二支腿；141-转轴；142-转动臂；143-推拉伸缩缸；144-安装座；145-第二腿部；146-支腿伸缩缸；
200-工作臂；210-底座；221-大臂摆动伸缩缸；222-摆动大臂；223-升降大臂；231-中臂；232-中臂摆动伸缩缸；241-小臂；242-小臂摆动伸缩缸；250-抓手机构；251-开合伸缩缸；260-第一回转平台；270-第二回转平台；
300-锚钻装置；310-纵向摆动模组；320-横向摆动模组；330-钻头机构；340-平台；350-踏板；360-第一升降模组；370-第二升降模组；380-基座；390-操作箱；
410-升降板；411-第二斜面；420-安装孔；430-销杆；431-第一斜面；440-复位弹簧；450-限位孔；460-接触开关；
500-液压油箱；600-柴油机系统。
具体实施方式
下面将结合实施例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。
如图1所示，本发明实施例提供的管路安装机包括：行进装置100、工作臂200和锚钻装置300，所述工作臂200和锚钻装置300均安装在所述行进装置100上；所述锚钻装置300用于在墙壁上开设孔洞，所述工作臂200用于夹取管路并将所述管路插入到所述孔洞内。在行进装置100的带动下，锚钻装置300可以沿途在巷道侧壁上开设孔洞，然后利用工作臂200夹取管路并将管路与孔洞连接，全自动化开孔并按管路，极大的提高了巷道管路布置的效率。
如图2所示，所述锚钻装置300包括平台340、转向机构和钻头机构330，所述转向机构连接在所述平台340上，所述钻头机构330连接在所述转向机构的活动端，所述钻头机构330连接在所述转向机构的活动端，所述转向机构用于带动所述钻头机构330摆动，以调节所述钻头机构330的朝向，从而可以在巷道侧壁的多个不同位置进行孔洞的开设。
如图2所示，具体的，所述转向机构包括纵向摆动模组310和横向摆动模组320，所述钻头机构330连接在所述横向摆动模组320的驱动端，所述横向摆动模组320用于带动所述钻头机构330在横向上摆动；所述横向摆动模组320连接在所述纵向摆动模组310的驱动端，所述纵向摆动模组310用于带动所述横向摆动模组320和钻头机构330一起在纵向上摆动。
纵向摆动模组310和横向摆动模组320可以均为油缸模组。纵向摆动模组310固定安装在平台340上，其前端连接横向摆动模组320，其中，纵向摆动即沿前后方向摆动，横向摆动即沿左右方向摆动，通过纵向摆动模组310和横向摆动模组320的配合，可以使钻头机构330朝向多个不同方向。其中，钻头机构330为开设孔洞的现有技术。
为了使锚钻装置300可以在不同高度位置开设孔洞，所述锚钻装置300包括基座380和升降机构，所述基座380与所述行进装置100连接，所述升降机构与所述基座380连接，所述平台340连接在所述升降机构的升降端，所述升降机构用于带动所述平台340上下运动，从而沿竖向调整开设孔洞的位置。
如图2所示，具体的，所述升降机构包括与基座380固定连接的第一升降模组360，所述第一升降模组360的升降端上连接第二升降模组370，所述平台340连接在所述第二升降模组370的升降端上。通过设置第一升降模组360和第二升降模组370，可以使钻头机构330的竖向开孔范围增加，可以先利用第一升降模组360将第二升降模组370提升到第一高度位置，然后再利用第二升降模组370将平台340提升到第二高度位置。竖向开孔范围增加后，可以使锚钻装置300适应更多不同类型的巷道。
所述平台340上设置有用于控制锚钻装置300的操作箱390，所述平台340的侧边连接有踏板350；所述踏板350的边沿与所述平台340铰接，所述踏板350在工作状态时能够转动至与平台340平行，所述踏板350在收纳状态时能够转动至与平台340垂直。
翻转踏板350，使踏板350与平台340平行，工作人员可以站立在踏板350上，对操作箱390进行控制，从而控制钻头机构330、转向机构和升降机构等。在管路安装机不使用时，可以将踏板350上翻，将踏板350收纳，减少空间占用。
需要特殊说明的是，所述踏板350的上表面设置有凹槽，所述凹槽内上下浮动连接有升降板410，所述升降板410与凹槽的底部之间具有弹簧；所述踏板350的侧边设置有向内延伸并与凹槽连通的安装孔420，所述安装孔420内沿横向滑动连接有销杆430，所述销杆430的尾端与所述升降板410的边沿上对应设置有滑动接触的第一斜面431和第二斜面411；所述销杆430与所述踏板350之间设置有复位弹簧440；所述平台340上设置有与所述安装孔420对齐的限位孔450；所述限位孔450内设置有接触开关460，所述接触开关460与所述钻头机构330连接，用于控制所述钻头机构330的启停；在所述踏板350处于自然状态下，所述复位弹簧440用于使所述销杆430的头端位于所述安装孔420内侧；所述销杆430在所述踏板350的下压作用下向所述安装孔420的外侧运动并能够插入到所述限位孔450内并触发所述接触开关460。
如图6和图7所示，踏板350的上表面上浮动连接有升降板410，当没有工作人员站立在踏板350上时，弹簧将升降板410顶起，升降板410的上表面高于踏板350的上表面，升降板410的第二斜面411没有压在销杆430尾端的第一斜面431上。销杆430周向侧壁向外凸出的凸台与安装孔420开口处的围边之间的复位弹簧440可以将销杆430向安装孔420内部推动，从而使销杆430的头端完全没入到安装孔420内，销杆430不会对踏板350的翻转产生干涉。而当踏板350转动至与平台340平行后，且工作人员站立在升降板410上时，升降板410向下运动，升降板410上的第二斜面411与销杆430的第一斜面431滑动接触，并向安装孔420外侧推动销杆430，被推出的销杆430的头端可以伸入到平台340侧壁上的限位孔450内，同时按压限位孔450内的接触开关460。当销杆430的头端伸入到限位孔450后，踏板350就无法再相对于平台340转动了，当行进装置100运动到凹凸不平的路面上时，避免踏板350因为颠簸而上下摆动，导致工作人员站立不稳。同时，由于工作人员一直站立在升降板410上，可以使销杆430的头端始终抵接着接触开关460，当工作人员利用操作箱390启动钻头机构330后，钻头机构330可以一直处于工作状态，而当被抵接的接触开关460失去销杆430的抵接后，接触开关460可以向操作箱390发送停止指令，从而使钻头机构330停止工作，这样设置一方面是确保在钻头机构330工作时，踏板350上始终有工作人员站立对开孔过程进行监督，避免产生开孔现场无人看管的问题，另一方面，开孔过程中平台340可能会产生晃动，而当升降板410上的工作人员失足从踏板350上摔下后，钻头机构330可以自动停止，避免因为钻头机构330的工作而给工作人员造成二次伤害。
如图3所示，所述工作臂200包括底座210、摆动大臂222、升降大臂223和大臂摆动伸缩缸221，所述摆动大臂222与所述底座210铰接，所述大臂摆动伸缩缸221的一端与所述底座210铰接，另一端与所述摆动大臂222铰接，所述大臂摆动伸缩缸221用于驱动所述摆动大臂222摆动；所述升降大臂与所述摆动大臂222滑动连接，且二者之间设置有滑动驱动机构，所述滑动驱动机构用于驱动所述升降大臂223沿所述摆动大臂222的长度方向滑动；所述升降大臂223上通过臂组件连接抓手机构250。
通过滑动驱动机构，可以使升降大臂223相对于摆动大臂222进行滑动，从而使升降大臂223上的抓手机构250的工作范围更广。其中，臂组件可以包括中臂231、中臂摆动伸缩缸232、小臂241和小臂摆动伸缩缸242，中臂摆动伸缩缸232用于驱动中臂231摆动，小臂摆动伸缩缸242用于驱动小臂241摆动。抓手机构250与小臂241的外端连接，且二者之间设置有第一回转平台260，以使抓手机构250可以在第一回转平台260的带动下旋转。底座210和行进装置100之间可以通过第二回转平台270连接，从而使工作臂200可以旋转。
转手机构包括铰接的第一夹爪和第二夹爪，第一夹爪上连接有开合伸缩缸251，开合伸缩缸251带动第一夹爪朝向或者远离第二夹爪转动。其中，开合伸缩缸251为油缸。
如图4所示，所述行进装置100包括车架，所述车架上设置有连杆机构110和连杆驱动伸缩缸，所述连杆驱动伸缩缸与所述连杆机构110连接，用于带动所述连杆机构110沿纵向运动；所述锚钻装置300连接在所述连杆机构110上，以使所述连杆机构110带动所述锚钻装置300沿纵向运动。
具体的，连杆机构110可以为平行四边形连杆机构110，平行四边形连杆机构110的底端连接在车架上，顶端连接有第三回转平台120，第三回转平台120与基座380连接，从而使锚钻装置300能够相对于连杆机构110旋转。连杆驱动伸缩缸伸缩后，可以使连杆机构110向前或者向后运动，从而带动锚钻装置300向前或者向后运动，连杆机构110的结构稳定。
所述车架的前端设置有第一支腿130，所述车架的后端设置有第二支腿140，所述第一支腿130和第二支腿140用于在所述管路安装机工作时与地面支撑连接。
如图4和图5所示，具体的，第一支腿130包括与车架滑动连接的横梁131，在横梁131上设置有沿竖向运动的第一腿部，第一支腿130未使用时，横梁131可以横向缩回到车架内，第一腿部可以向上缩回到横梁131内。第一支腿130启动后，横向向外侧滑动，然后第一腿部向下运动与地面接触。
第二支腿140包括安装座144、第二腿部145和支腿伸缩缸146，第二腿部145的一端与安装座144铰接，支腿伸缩缸146的一端与安装座144铰接，另一端与第二腿部145铰接，所述支腿伸缩缸146用于驱动所述第二腿部145相对于安装座144转动。安装座144与车架连接，具体的，安装座144与车架转动连接，安装座144上具有与车架转动连接转轴141，转轴141上连接有转动臂142，转动臂142另一端连接有推拉伸缩缸143，通过推拉伸缩缸143的推拉动作从而驱动转动臂142带动转轴141旋转，从而使第二支腿140转动到车架正下方，实现第二支腿140的收纳；或者当需要第二支腿140时，使第二支腿140向外侧摆动至车架的外侧，实现第二支腿140与地面抵接。
行进装置100的车架后端设置有柴油机系统600，柴油机系统600具有防爆特性，所述柴油机系统600分别与所述行进装置100、工作臂200和锚钻装置300连接，用于为所述行进装置100、工作臂200和锚钻装置300提供动力。现有技术中，巷道内设备多采用电力作为动力，行进时拖行电缆，十分麻烦且容易产生风险。
车架后端设置有液压油箱500。液压油箱500为伸缩缸提供液压动力。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种管路安装机，其特征在于，包括：行进装置(100)、工作臂(200)和锚钻装置(300)，所述工作臂(200)和锚钻装置(300)均安装在所述行进装置(100)上；
所述锚钻装置(300)用于在墙壁上开设孔洞，所述工作臂(200)用于夹取管路并将所述管路插入到所述孔洞内；
所述锚钻装置(300)包括平台(340)、转向机构和钻头机构(330)，所述转向机构连接在所述平台(340)上，所述钻头机构(330)连接在所述转向机构的活动端，所述转向机构用于带动所述钻头机构(330)摆动，以调节所述钻头机构(330)的朝向；
所述平台(340)上设置有用于控制锚钻装置(300)的操作箱(390)，所述平台(340)的侧边连接有踏板(350)；
所述踏板(350)的边沿与所述平台(340)铰接，所述踏板(350)在工作状态时能够转动至与平台(340)平行，所述踏板(350)在收纳状态时能够转动至与平台(340)垂直；
所述踏板(350)的上表面设置有凹槽，所述凹槽内上下浮动连接有升降板(410)，所述升降板(410)与凹槽的底部之间具有弹簧；所述踏板(350)的侧边设置有向内延伸并与凹槽连通的安装孔(420)，所述安装孔(420)内沿横向滑动连接有销杆(430)，所述销杆(430)的尾端与所述升降板(410)的边沿上对应设置有滑动接触的第一斜面(431)和第二斜面(411)；所述销杆(430)与所述踏板(350)之间设置有复位弹簧(440)；所述平台(340)上设置有与所述安装孔(420)对齐的限位孔(450)；所述限位孔(450)内设置有接触开关(460)，所述接触开关(460)与所述钻头机构(330)连接，用于控制所述钻头机构(330)的启停；在所述踏板(350)处于自然状态下，所述复位弹簧(440)用于使所述销杆(430)的头端位于所述安装孔(420)内侧；所述销杆(430)在所述踏板(350)的下压作用下向所述安装孔(420)的外侧运动并能够插入到所述限位孔(450)内并触发所述接触开关(460)。
2.根据权利要求1所述的管路安装机，其特征在于，所述转向机构包括纵向摆动模组(310)和横向摆动模组(320)，所述钻头机构(330)连接在所述横向摆动模组(320)的驱动端，所述横向摆动模组(320)用于带动所述钻头机构(330)在横向上摆动；
所述横向摆动模组(320)连接在所述纵向摆动模组(310)的驱动端，所述纵向摆动模组(310)用于带动所述横向摆动模组(320)和钻头机构(330)一起在纵向上摆动。
3.根据权利要求1所述的管路安装机，其特征在于，所述锚钻装置(300)包括基座(380)和升降机构，所述基座(380)与所述行进装置(100)连接，所述升降机构与所述基座(380)连接，所述平台(340)连接在所述升降机构的升降端，所述升降机构用于带动所述平台(340)上下运动。
4.根据权利要求3所述的管路安装机，其特征在于，所述升降机构包括与基座(380)固定连接的第一升降模组(360)，所述第一升降模组(360)的升降端上连接第二升降模组(370)，所述平台(340)连接在所述第二升降模组(370)的升降端上。
5.根据权利要求1所述的管路安装机，其特征在于，所述管路安装机还包括柴油机系统(600)，所述柴油机系统分别与所述行进装置(100)、工作臂(200)和锚钻装置(300)连接，用于为所述行进装置(100)、工作臂(200)和锚钻装置(300)提供动力。
6.根据权利要求1所述的管路安装机，其特征在于，所述工作臂(200)包括底座(210)、摆动大臂(222)、升降大臂(223)和大臂摆动伸缩缸(221)，所述摆动大臂(222)与所述底座(210)铰接，所述大臂摆动伸缩缸(221) 的一端与所述底座(210)铰接，另一端与所述摆动大臂(222)铰接，所述大臂摆动伸缩缸(221)用于驱动所述摆动大臂(222)摆动；所述升降大臂与所述摆动大臂(222)滑动连接，且二者之间设置有滑动驱动机构，所述滑动驱动机构用于驱动所述升降大臂(223)沿所述摆动大臂(222)的长度方向滑动；
所述升降大臂(223)上通过臂组件连接抓手机构(250)。
7.根据权利要求1所述的管路安装机，其特征在于，所述行进装置(100)包括车架，所述车架上设置有连杆机构(110)和连杆驱动伸缩缸，所述连杆驱动伸缩缸与所述连杆机构(110)连接，用于带动所述连杆机构(110)沿纵向运动；
所述锚钻装置(300)连接在所述连杆机构(110)上，以使所述连杆机构(110)带动所述锚钻装置(300)沿纵向运动。
8.根据权利要求7所述的管路安装机，其特征在于，所述车架的前端设置有第一支腿(130)，所述车架的后端设置有第二支腿(140)，所述第一支腿(130)和第二支腿(140)用于在所述管路安装机工作时与地面支撑连接。
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Denomination of invention: Pipeline installation machine

Effective date of registration: 20230619

Granted publication date: 20221101

Pledgee: Bank of Jiangsu Co.,Ltd. Yancheng branch

Pledgor: JIANGSU ZINGO HEAVY INDUSTRY CO.,LTD.

Registration number: Y2023320000332