CN114310972B - 一种用于弧形支架安装的旋转平衡托举平台 - Google Patents

Abstract

本发明属于巷道弧形支架安装领域，具体涉及一种用于弧形支架安装的旋转平衡托举平台，其包括机械臂、滑动架和托举架，托举架包括竖直部和水平部，竖直部与机械臂相连，所述的水平部与滑动架滑动连接，滑动架底部设有第一直线驱动装置，滑动架的两端各设有一个托板，托板底部通过单向转动球铰与第二直线驱动装置相连，第一直线驱动装置的驱动方向与第二直线驱动装置的驱动方向垂直，两个托板的两侧与设置在滑动架内侧的滑道配合，滑道的外侧设有滑块，滑块与固定在滑动架上的弧形导轨配合，且在两个托板之间设有调节托板向滑动支架外侧移动的伸缩杆。本发明对提高各类弧形支架安装效率、增大支架安装过程的安全性、降低安装成本具有重要意义。

Description

一种用于弧形支架安装的旋转平衡托举平台

技术领域

本发明属于巷道弧形支架安装领域，具体涉及一种用于弧形支架安装的旋转平衡托举平台。

背景技术

近年来随着巷道埋深不断增加，巷道所需支护强度也不断加大，不同形状的支架被设计并进行应用。为增大支护效果，支架形状一般可设计为圆形、浅拱形、U型等，带有一定弧度，且支架类型不同，弧度亦不相同。现在巷道内支架安装仍以人工安装方式为主，一种机械安装方式急需发明以代替人工安装。弧形支架形状的特殊性使安装难度大大增大，弧形支架顶弧段形状弯曲，与侧段连接处高度较高，人工抓取或托举时易滑落，安全风险大大增加，且支架顶弧段与侧段连接时顶弧段上下、左右位置不易调整对齐。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用于弧形支架安装的旋转平衡托举平台，以解决巷道内各类弧形支架顶弧段安装问题，从而进一步解决安装过程中存在的效率低、安全性差、人工成本高等问题。本发明结构简单，操作方便，工作效率高。通过机械臂可快速将支架顶弧段旋转至指定安装位置。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明提出的一种用于弧形支架安装的旋转平衡托举平台，包括机械

臂、滑动架和托举架，所述的托举架包括竖直部和水平部，所述的竖直部与机械臂相连，所述的水平部与滑动架滑动连接，所述的滑动架底部设有第一直线驱动装置，滑动架的两端各设有一个托板，托板底部通过单向转动球铰与第二直线驱动装置相连，第一直线驱动装置的驱动方向与第二直线驱动装置的驱动方向垂直，两个托板的两侧与设置在滑动架内侧的滑道配合，所述的滑道的外侧设有滑块，所述的滑块与固定在滑动架上的弧形导轨配合，且在两个托板之间设有调节两个托板向滑动支架外侧倾斜的伸缩杆。

作为进一步的技术方案，所述的滑动架底部与托举架水平部之间通过导轨滑块配合。

作为进一步的技术方案，所述的机械臂驱动所述的托举架升起、落下或者转动。

作为进一步的技术方案，所述托板的顶部设有倒梯形凹槽。

作为进一步的技术方案，在托举架的水平部还设有陀螺平衡器。

作为进一步的技术方案，所述第一直线驱动装置、第二直线驱动装置均为气缸驱动装置。

作为进一步的技术方案，所述的伸缩杆由两个微型气缸与两根行程杆组成，微型气缸左右各布置一个，底部相连，微型气缸外接行程杆，通过控制微型气缸可控制行程杆外伸长度以调整伸缩杆长度，从而控制托板外翻角度与固定托板位置。

作为进一步的技术方案，所述的弧形导轨的两端为弧形。

作为进一步的技术方案，还包括第一限位块，所述的第一限位块限制滑动架与托举架之间的运动距离。

作为进一步的技术方案，还包括第二限位块，所述的第二限位块限制滑块与弧形导轨之间的运动距离。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

1、本发明解决了巷道内各类支架安装过程中难度最大的支架顶段安装问题，从而进一步提高了支架安装效率，增加了安装过程中的安全性，降低了人工成本，通过机械臂可快速将弧形支架顶段旋转至指定安装位置，通过滑动架上的三个直线驱动机构的相互配合，可实现顶段在小范围内上下、左右位置的自由调节，提高对接精度，通过滑动架托板下方的球铰以及伸缩杆作用可实现托板向外侧翻转，通过调整外翻角度达到托板与支架顶段接触面保持垂直的目的，从而加大弧形顶段在安装时的稳定性。本发明对提高各类弧形支架安装效率、增大支架安装过程的安全性、降低安装成本具有重要意义。

2、本发明所提及的安装机械臂及旋转平衡托举平台，结构简单、操作方便。托举平台主体由槽钢制作而成，材料易获取、制作成本低。

3、本发明通过多个气缸相互配合，可实现弧形支架顶段在安装过程中上下、左右位置的自由调节。且滑动架左右两侧垂直气缸单独作用，互不影响，可单独调节一侧位置或同时对两侧位置进行调节。相较于人工安装，方便快捷，安全可靠。

4、本发明托板可调整外翻角度，使托板与支架顶段接触面保持垂直，从而保证弧形支架顶段在安装时的稳定性，大大增加了本结构的适用性与安全性。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书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。

图1是一种安装机械臂及旋转平衡托举平台示意图；

图2是一种安装机械臂及旋转平衡托举平台示意图；

图3是托举架示意图；

图4是滑动架示意图；

图5滑动架气缸布置图；

图6 伸缩杆示意图；

图7 旋转平衡托举平台示意图

图8是机械臂示意图；

图中：1-配重块，2-第二转轴，3-机械臂大臂，4-机械臂小臂，5-第一转轴，6-动力装置，7-托举架，8-滑动架，9-陀螺平衡器，10-配重块定位孔，11-气缸连接耳板，12-滑块，13-加固槽钢，14-转轴连接孔，15- 竖向外滑道，16-滑块，17-弧形导轨，18-聚氨酯滑块止挡，19-导轨，20-球铰，21-托板，22-伸缩杆，23-水平气缸，24-垂直气缸，25-微型气缸，26-行程杆，27-铰接连接头。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅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设备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。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种用于弧形支架安装的旋转平衡托举平台，包括机械臂、滑动架和托举架，所述的托举架包括竖直部和水平部，所述的竖直部与机械臂相连，所述的水平部与滑动架滑动连接，所述的滑动架底部设有第一直线驱动装置，滑动架的两端各设有一个托板，托板底部通过单向转动球铰与第二直线驱动装置相连，第一直线驱动装置的驱动方向与第二直线驱动装置的驱动方向垂直，两个托板的两侧与设置在滑动架内侧的滑道配合，所述的滑道的外侧设有滑块，所述的滑块与固定在滑动架上的弧形导轨配合，且在两个托板之间设有调节托板向滑动支架外侧移动的伸缩杆。通过机械臂可快速将弧形支架顶段旋转至指定安装位置，通过滑动架部位的三个直线驱动机构的相互配合，可实现顶段在小范围内上下、左右位置的自由调节，提高对接精度，通过滑动架托板下方球铰与伸缩杆作用可实现托板向外侧翻转，通过调整外翻角度达到托板与顶段接触面保持垂直，从而加大弧形顶段在安装时的稳定性。本发明对提高各类弧形支架安装效率，增大支架安装过程的安全性，降低安装成本具有重要意义。

本发明的一种典型的实施方式中，如图1、图2所示，本实施例中公开了一种安装机械臂及旋转平衡托举平台由机械臂、滑动架8、托举架7等结构组成。滑动架8与托举架7组成旋转平衡托举平台，托举平台用以托举顶段，托举平台通过第一转轴与机械臂连接，动力由第二转轴传至机械臂，机械臂以旋转方式提升托举平台。通过机械臂可快速将支架顶段旋转至指定安装位置。滑动架带有气缸，气缸用以调整顶段在安装过程中上下、左右位置。滑动架托板可向外侧翻转，从而加大弧形顶段在安装时的稳定性。

本实施例中托举架如图3所示，托举架7为L形，托举架包括水平部分和竖直部分，竖直部分的中心设有一个空心轴，空心轴作为转轴连接孔，用以与机械臂转轴相连，且在空心轴的周围设置加固槽钢13，用以保证连接强度。水平部分的四个角上各设有一个滑块12,托举架7与滑动架8之间通过导轨与滑块相连接，在水平部分还带有气缸连接耳板11，用以连接水平气缸23，且在水平部分的中心设有陀螺平衡器9，以实现机械臂带动托举平台旋转时始终保持水平。

本实施例中的滑动架8如图4所示，滑动架8包括滑动架本体，在滑动架本体的两端内侧竖直的各设有一对竖向外滑道15，该竖向外滑道15不固定在滑动架本体上，相对的两个竖向外滑道15与一个托板21配合，两个托板21的底部各设有一个垂直气缸24，两个垂直气缸24驱动两个托板21上下移动，进而对托板高度进行调节；在竖向外滑道15上部外侧带有滑块16，滑动架上部固定有弧形导轨17，滑块16可以带着竖向外滑道15以及托板整体沿着弧形导轨17滑动，通过竖向外滑道15上滑块与滑动架上部弧形导轨之间的相对运动可实现托板的外翻转动，进而可以用于支撑弧形支架，本实施例中设置弧形导轨17和滑块16的目的主要是为了对托板21的运动方向进行导向和限位，保证施工的安全性。

在滑动架8的底部还设有导轨19，导轨与托举架7上的滑块12配合，在滑动架8的底部还设有水平气缸23，水平气缸23与托举平台上的气缸连接耳板相连，用以调节滑动架8的左右位置。

本实施例中在滑动架下方设计有两条导轨19，每条导轨19两端还设计有聚氨酯滑块止挡18，滑动架8通过水平气缸23作用以滑动的方式实现左右位置的调节。滑动架8左右两侧为倒梯形凹槽的托板，位于竖向外滑道内，用以放置支架顶段，托板通过垂直气缸24作用以滑动方式调节顶段上下位置。左右垂直气缸单独作用，互不影响，可单独调节一侧位置或同时对两侧位置进行调节。

进一步的，为使托板可向外侧转动，托板下方设计有单方向转动球铰20。球铰20位于垂直气缸24上侧，当所需托举顶段为直线形时，可调整托板使托板垂直，当所需托举顶段为弧线形时，调整托板外翻角度，使托板与顶段接触面保持垂直，从而保证弧形顶段在安装时的稳定性，在竖向外滑道上部外侧带有滑块，滑动架上部为弧形导轨，滑块可以带着竖向外滑轨、以及托板整体沿着弧形导轨滑动，通过竖向外滑道上滑块与滑动架上部弧形导轨之间的相对运动可实现托板的外翻转动，进而可以用于支撑弧形支架。

优选的，在本实施例中，在弧形导轨上还设有限位块，限位块用于限制滑块与弧形导轨之间的运动距离，防止滑块在运动过程中脱落。

进一步，在两个托板之间还设置伸缩杆22，伸缩杆22的两端分别连接一个托板，为保证伸缩杆与托板之间的相对转动，伸缩杆与托板以铰接方式相连。伸缩杆22由两个微型气缸25与两根行程杆26组成，微型气缸25左右各布置一个，底部相连，微型气缸25外接行程杆26，通过控制微型气缸25可控制行程杆26外伸长度以调整伸缩杆长度，从而控制两个托板21的外翻角度，同时可以固定两个托板21位置。

进一步的，滑动架与托举架组成旋转平衡托举平台。滑动架示意图、滑动架气缸布置图、伸缩杆示意图、旋转平衡托举平台示意图如图4、图5、图6、图7所示。

进一步的，本实施例中的机械臂如图1、图2、图8、所示，由机械臂大臂3、机械臂小臂4、配重块1、第一转轴5、第二转轴2、动力装置6组成。机械臂可伸缩以调整长度，机械臂小臂可收入机械臂大臂中。机械臂带有配重块1，以平衡部分托举平台重力，使机械臂更容易转动，机械臂带有配重块定位孔，配重块位置可调节，通过调节配重块位置可调节力臂大小。机械臂由动力装置6提供动力，动力由第二转轴2传至机械臂，机械臂旋转带动托举平台转动，托举平台与机械臂通过第一转轴5相连。

本实施例中，公开的旋转平衡托举平台的工作方法如下：

首先通过控制微型气缸调整伸缩杆将托板调整至垂直状态。

第一步，根据所需托举顶弧段尺寸及弧度大小，通过垂直气缸对托板位置进行上下调节，以预留顶弧段放置空间。

第二步，调整伸缩杆长度以调整托板外翻角度，使托板与顶弧段接触面大致保持垂直，从而保证顶弧段在安装时的稳定性。

第三步，放置顶弧段至托举平台托板，再次微调托板外翻角度，使托板与顶弧段接触面保持垂直。

第四步，通过配重块定位孔确定合适的配重块位置，启动机械臂，动力由转轴传至机械臂，机械臂旋转带动托举平台转动，托举平台将顶弧段送至合适位置后通过机械臂伸缩与水平气缸作用进行顶弧段上下或左右位置微调，最后进行侧段与顶弧段的连接。

整个过程陀螺平衡器始终保持开启状态，从而使托举平台始终保持水平。

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)

1.一种用于弧形支架安装的旋转平衡托举平台，其特征在于，包括机械臂、

滑动架和托举架，所述的托举架包括竖直部和水平部，所述的竖直部与机械臂相连，所述的水平部与滑动架滑动连接，所述的滑动架底部设有第一直线驱动装置，滑动架的两端各设有一个托板，托板底部通过单向转动球铰与第二直线驱动装置相连，第一直线驱动装置的驱动方向与第二直线驱动装置的驱动方向垂直，两个托板的两侧与设置在滑动架内侧的滑道配合，所述的滑道的外侧设有滑块，所述的滑块与固定在滑动架上的弧形导轨配合，且在两个托板之间设有调节两个托板向滑动支架外侧倾斜的伸缩杆。

2.如权利要求1所述的用于弧形支架安装的旋转平衡托举平台，其特征在于，所述的滑动架底部与托举架水平部之间通过导轨滑块配合。

3.如权利要求1所述的用于弧形支架安装的旋转平衡托举平台，其特征在于，所述的机械臂驱动所述的托举架升起、落下或者转动。

4.如权利要求1所述的用于弧形支架安装的旋转平衡托举平台，其特征在于，所述托板的顶部设有倒梯形凹槽。

5.如权利要求1所述的用于弧形支架安装的旋转平衡托举平台，其特征在于，在托举架的水平部还设有陀螺平衡器。

6.如权利要求1所述的用于弧形支架安装的旋转平衡托举平台，其特征在于，所述第一直线驱动装置、第二直线驱动装置均为气缸驱动装置。

7.如权利要求1所述的用于弧形支架安装的旋转平衡托举平台，其特征在于，所述的伸缩杆由两个微型气缸与两根行程杆组成，两个微型气缸左右布置，底部相连，且每个微型气缸外接一根行程杆。

8.如权利要求1所述的用于弧形支架安装的旋转平衡托举平台，其特征在于，所述的弧形导轨的两端为弧形。

9.如权利要求1所述的用于弧形支架安装的旋转平衡托举平台，其特征在于，还包括第一限位块，所述的第一限位块限制滑动架与托举架之间的运动距离。

10.如权利要求1所述的用于弧形支架安装的旋转平衡托举平台，其特征在于，还包括第二限位块，所述的第二限位块限制滑块与弧形导轨之间的运动距离。

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