CN114705172A - 一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置，包括定位件、多个转动杆和多个标定杆，转动杆的一端与定位件转动连接，转动杆的另外一端与标定杆对应固连，并且转动杆和标定杆同轴设置。一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定方法，包括以下步骤：S1，确定巷道直墙正中心位置；S2，转动转动杆将标定装置展开，然后将定位件与直墙正中心位置重合，之后调整转动杆的位置使转动杆沿直墙正中心位置对称分布；S3，基于标定杆的末端的位置对三心拱断面轮廓线进行标绘。标定装置及方法操作简单、快捷和精度高，提高了标定巷道轮廓线的效率。

Description

一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置及方法

技术领域

本发明涉及巷道施工技术领域，具体的说是一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置及方法。

背景技术

三心拱断面具有顶部空间利用率高，巷道顶部由于采用圆弧与巷道端墙连接，受力情况较好，不产生应力集中，能够有效地将顶部受力传至巷道两侧围岩等明显优点在矿山中得以广泛应用。巷道的掘进过程中，往往需要现场标绘巷道轮廓线，传统三心拱断面的轮廓线的标绘方法存在许多不足：由于数据较多，施工现场标绘三心拱断面轮廓线的工作量大，既费时又费力，工人操作繁琐且效率低下；现场画出的巷道轮廓线累计误差大，这样巷道成型质量差。

发明内容

为了解决现有技术中三心拱断面轮廓线标绘费时费力、效率低下和累积误差大等问题，本发明提供一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置及方法，标定装置及方法操作简单、快捷和精度高，提高了标定巷道用三心拱断面轮廓线的效率。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置，包括定位件、多个转动杆和多个标定杆，转动杆的一端与定位件转动连接，转动杆的另外一端与标定杆对应固连，并且转动杆和标定杆同轴设置。

为本发明一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置的进一步优化：所述定位件包括第一转动轴，转动杆的一端开设有通孔，第一转动轴依次穿过多个转动杆上的通孔。

为本发明一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置的进一步优化：所述定位件还包括设置在第一转动轴两端的挡板，挡板与第一转动轴固定连接。

为本发明一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置的进一步优化：所述定位件包括半圆形固定座，半圆形固定座固定连接有多个沿半圆形固定座的圆周方向均匀分布的第二转动轴，转动杆与第二转动轴对应转动连接。

为本发明一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置的进一步优化：所述第二转动轴相背于半圆形固定座的一端可拆卸连接有限制转动杆的限位销。

为本发明一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置的进一步优化：两个相邻所述转动杆之间设置有钢绞线，转动杆上对称设置有两个用于转动连接钢绞线的连接件，其中一个连接件与转动杆固定连接，另外一个连接件与转动杆可拆卸连接。

为本发明一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置的进一步优化：所述转动杆远离定位件一端开设有沿轴向延伸的能够容纳标定杆的定位孔，标定杆插入定位孔中且与转动杆焊接固定。

一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定方法，基于一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置，包括以下步骤：S1，确定巷道直墙正中心位置；S2，转动转动杆将标定装置展开，然后将定位件与直墙正中心位置重合，之后调整转动杆的位置使转动杆沿直墙正中心位置对称分布；S3，基于标定杆的末端位置对三心拱断面轮廓线进行标绘。

有益效果：

1)本发明提供了一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置及方法，使得三心拱断面轮廓线的标定非常简单、快捷，提高了三心拱断面轮廓线标定的效率；同时，减小了与设计的误差，有效提高了精度，提高巷道工程质量，有利于巷道的成型，能够提高巷道标准化水平。

2)本发明中，一个转动杆上对称设置有两个连接件，其中一个连接件与转动杆固定连接、另外一个连接件与转动杆可拆卸连接，连接件分别与钢绞线转动连接，当展开标定装置时，将与转动杆可拆卸连接的连接件固定到转动杆上，此时钢绞线支撑转动杆使得转动杆之间具有一定的距离；当折叠标定装置时，将与转动杆可拆卸连接的连接件与转动杆分离，转动杆向中心位置转动聚拢，实现标定装置的折叠，这样便于标定装置的折叠和展开，同时便于收纳和携带；

3)本发明中，转动杆与标定杆固定连接的一端同轴开设有定位孔，标定杆能够插入定位孔中，可调节标定杆伸出定位孔长度，调整到所需长度后进行焊接，提高三心拱断面轮廓线的标定精度。

附图说明

图1是本发明实施例1中标定装置展开时的结构示意图；

图2是本发明实施例1中标定装置折叠后侧视图；

图3是本发明实施例2中标定装置展开时的结构示意图；

图4是本发明实施例2中标定装置折叠后的结构示意图；

图5是图1中A处的局部放大图；

图6是图4中B处的局部放大图；

图7是图4中C处的局部放大图；

图8是图3中D处的局部放大图；

附图说明：1、转动杆，2、标定杆，3、连接件，4、钢索线，5、固定螺栓，6、第一转动轴，7、第二转动轴，8、半圆形固定座，9、固定块，10、挂耳。

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。

实施例1

一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置，包括定位件、多个转动杆1和多个标定杆2，转动杆和标定杆为圆柱形杆，转动杆1和标定杆2的数量一致且越多越好，转动杆1和标定杆2的数量越多则标绘轮廓线的精度越高，多个转动杆1的长度一致，多个标定杆2的长度不一致，标定杆2的长度根据三心拱断面确定，本实施例中，转动杆1和标定杆2的数量选择5个，转动杆1的一端与定位件转动连接，转动杆1的另外一端与标定杆2对应固连，即一个转动杆1与一个标定杆2固定连接，并且转动杆1和标定杆2同轴设置。

对定位件作进一步限定：定位件包括第一转动轴6，转动杆1的一端开设有通孔，通孔的直径小于转动杆1的直径且通孔的轴线与转动杆1的轴线垂直，第一转动轴6依次穿过多个转动杆1上的通孔，第一转动轴6的直径与转动杆1上通孔的直径相同，保证转动杆1沿第一转动轴6长度方向排列分布，且转动杆1能够绕第一转动轴6转动。

对定位件作进一步改进：定位件还包括设置在第一转动轴6两端的挡板，挡板与第一转动轴6固定连接，本实施例中，挡板可以是圆形板，挡板的直径大于转动杆1上通孔的直径，避免转动杆1从第一转动轴6上掉落；第一转动轴6与挡板的连接方式可以是螺栓连接。

本实施例中，定位件可以选择连接螺栓，连接螺栓的直径与转动杆1通孔直径相同，连接螺栓依次穿过转动杆1后使用螺母固定，连接螺栓的头部和螺母将转动杆1限制在连接螺栓上，避免转动杆1从连接螺栓上掉落，且螺母不能锁紧，需要保证转动杆1能够绕连接螺栓转动。

对转动杆1作进一步限定：如图5所示，两个相邻转动杆1之间设置有钢绞线4，钢绞线4用于支撑转动杆1，标定装置展开后，钢绞线4能够支撑转动杆1，确保相邻两个转动杆1之间的距离不变，转动杆1上对称设置有两个用于转动连接钢绞线4的连接件3，连接件3可以设置在转动杆1的任意位置，本实施例中，连接件3设置在转动杆1与标定杆2的连接处，连接件3上固定连接有挂耳10，钢绞线4穿过挂耳10上的孔并固定。本实施例中，如图6-7所示，钢绞线4的一端与转动杆1上固定连接件转动连接，另外一端与另外一个转动杆1上的活动连接件转动连接。其中一个连接件3与转动杆1固定连接即固定连接件，另外一个连接件3与转动杆1可拆卸连接即活动连接件，固定连接件与转动杆1的连接方式可以是螺栓连接或者焊接，本实施例中，两者的连接方式为焊接；活动连接件与转动杆1的连接方式为螺栓连接，本实施例中，活动连接件与固定连接件可拆卸连接，进而实现活动连接件与转动杆1的可拆卸连接。连接件3上固定连接有两个固定块9，活动连接件上的固定块9与固定连接件上的固定块9通过固定螺栓5连接。当标定装置展开时，活动连接件与转动杆1上的固定连接件通过固定螺栓5连接，此时钢绞线4支撑转动杆1使其展开；当折叠标定装置时，松开固定螺栓5使活动连接件与固定连接件分离，即钢绞线4不再支撑转动杆1，然后转动转动杆1向标定装置中心聚拢，实现标定装置的折叠，此时，该转动杆1上的钢绞线4和活动连接件悬挂在与其相邻的另外一个转动杆1上的固定连接件上，如图4所示。

对转动杆1作进一步改进：转动杆1远离定位件一端开设有沿轴向延伸的能够容纳标定杆2的定位孔，标定杆2插入定位孔中且与转动杆1焊接固定，本实施例中，转动杆1可以是空心杆，标定杆2可以是实心杆，转动杆1的内径与标定杆2的直径相同，标定杆2插入转动杆1的定位孔内，对标定杆2与转动杆1的焊接位置进行定位；在标定装置加工过程中，标定杆2伸出转动杆1的长度可以调节，调节到所需尺寸后进行焊接，提高了标定杆2的精度，进而提高了三心拱断面轮廓线的标绘精度。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例1相同，改进点在于：如图3所示，实施例1中，标定装置展开后，转动杆1之间存在错位，在三心拱断面轮廓线标绘过程中，转动杆1之间的错位会影响其标绘精度，因此对定位件进行改进，定位件包括半圆形固定座8，半圆形固定座8固定连接有多个沿半圆形固定座8的圆周方向均匀分布的第二转动轴7，第二转动轴7的数量与转动杆1的数量一致，一个第二转动轴7对应一个转动杆1；第一转动轴7与半圆形固定座8的连接方式为焊接，转动杆1与第二转动轴7对应转动连接，即转动杆1能够绕第二转动轴7转动。本实施例中，当标定装置展开时，多个转动杆1和多个标定杆2处于同一平面上，进一步提高了三心拱断面轮廓线的标绘精度。

对定位件作进一步限定：第二转动轴7相背于半圆形固定座8的一端可拆卸连接有限制转动杆1的限位销，限位销的轴线与第二转动轴7的轴线垂直，避免转动杆1从第二转动轴7上掉落。

基于一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置的一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定方法，包括以下步骤：

S1，首先利用三心拱断面的CAD图纸中直墙以上的尺寸确定转动杆1和每个标定杆2的尺寸，标定杆2插入转动杆1的定位孔中，根据图纸上的尺寸确定标定杆2的伸出尺寸，当标定杆2伸出转动杆1的尺寸达到所需尺寸后进行焊接，这样使标定装置的制作更方便快捷。根据CAD图纸确定钢绞线4的长度，并将钢绞线4转动连接到连接件3上，完成标定装置的制作。然后确定巷道直墙正中心位置；

S2，转动转动杆1将标定装置展开，此时，将固定连接件和活动连接件固定连接，钢绞线4支撑转动杆1，然后将定位件与直墙正中心位置重合，之后调整转动杆1的位置使转动杆1沿直墙正中心位置对称分布，当转动杆1的数量为偶数时，标定装置中心位置两个相邻转动杆1之间钢绞线4的中心处于直墙正中心位置，此时，转动杆1沿直墙正中心对称分布；当转动杆1的数量为奇数时，定位件与直墙正中心位置重合，调整转动杆1，使得处于标定装置中心位置的转动杆1与直墙正中心位置重合；

S3，基于标定杆2的末端的位置对三心拱断面轮廓线进行标绘。标定装置使用后，将转动杆1上的活动连接件和固定连接件分离，则钢绞线4不再支撑转动杆1，转动转动杆1使其向标定装置的中心聚拢，完成标定装置的折叠。

对所公开的实施例的上述说明，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)

1.一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置，其特征在于：包括定位件、多个转动杆(1)和多个标定杆(2)，转动杆(1)的一端与定位件转动连接，转动杆(1)的另外一端与标定杆(2)对应固连，并且转动杆(1)和标定杆(2)同轴设置。

2.如权利要求1所述的一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置，其特征在于：所述定位件包括第一转动轴(6)，转动杆(1)的一端开设有通孔，第一转动轴(6)依次穿过多个转动杆(1)上的通孔。

3.如权利要求2所述的一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置，其特征在于：所述定位件还包括设置在第一转动轴(6)两端的挡板，挡板与第一转动轴(6)固定连接。

4.如权利要求1所述的一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置，其特征在于：所述定位件包括半圆形固定座(8)，半圆形固定座(8)固定连接有多个沿半圆形固定座(8)的圆周方向均匀分布的第二转动轴(7)，转动杆(1)与第二转动轴(7)对应转动连接。

5.如权利要求4所述的一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置，其特征在于：所述第二转动轴(7)相背于半圆形固定座(8)的一端可拆卸连接有限制转动杆(1)的限位销。

6.如权利要求1所述的一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置，其特征在于：两个相邻所述转动杆(1)之间设置有钢绞线(4)，转动杆(1)上对称设置有两个用于转动连接钢绞线(4)的连接件(3)，其中一个连接件(3)与转动杆(1)固定连接，另外一个连接件(3)与转动杆(1)可拆卸连接。

7.如权利要求1所述的一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置，其特征在于：所述转动杆(1)远离定位件一端开设有沿轴向延伸的能够容纳标定杆(2)的定位孔，标定杆(2)插入定位孔中且与转动杆(1)焊接固定。

8.一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定方法，基于如权利要求1所述的一种巷道用三心拱断面轮廓线快速标定装置，其特征在于：包括以下步骤：

S1，确定巷道直墙正中心位置；

S2，转动转动杆(1)将标定装置展开，然后将定位件与直墙正中心位置重合，之后调整转动杆(1)的位置使转动杆(1)沿直墙正中心位置对称分布；

S3，基于标定杆(2)的末端的位置对三心拱断面轮廓线进行标绘。

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