CN116084835A

CN116084835A - 一种钻爆台车

Info

Publication number: CN116084835A
Application number: CN202310205194.8A
Authority: CN
Inventors: 孙胜喜; 石修灯; 时佩林; 杨秀攀
Original assignee: Anhui Jiale Mining Equipment Co ltd
Current assignee: Anhui Jiale Mining Equipment Co ltd
Priority date: 2023-03-06
Filing date: 2023-03-06
Publication date: 2023-05-09
Anticipated expiration: 2043-03-06
Also published as: CN116084835B

Abstract

本发明公开了一种钻爆台车，涉及硬岩隧道施工技术领域，包括车体，所述车体包括底盘、前车架、后车架及驾驶舱，所述前车架上设置有用于连接臂架结构的臂架基座，所述臂架结构远离车体的一端设有进行凿岩钻孔及爆破用药卷自动填充的钻爆头，所述钻爆头包括连接在臂架结构上的调节底盘、安装在调节底盘上的凿岩钻孔机构和上药机构；本发明钻爆台车利用臂架基座及臂架结构的配合，为钻爆头提供较大的覆盖面，并且使得凿岩钻孔和药卷填充自动连续进行，提高了设备的自动化程度，避免过多的人工参与、杜绝安全隐患；同时，该钻爆台车配备自动上药的药卷库，在小剂量、多爆点的原则下，一次进行多孔位的爆破作业，极大的提高了钻爆法的施工效率。

Description

一种钻爆台车

技术领域

本发明涉及硬岩隧道施工技术领域，尤其涉及一种钻爆台车。

背景技术

在地下工程建设中，硬岩隧道占有相当大的比例，硬岩工程的施工主要通过钻爆法和盾构掘进法。钻爆法是通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法，在在小范围硬岩的掘进中有较大优势，因而被广泛的使用。

在钻爆法施工中，最常用到的施工设备是钻爆台车，现有的钻爆台车多为台架式，如公开号为CN217001851U公开的一种小断面隧洞自行式钻爆台车、公开号为CN214697859U公开的一种钻爆台车等，其核心都是提供人工操作的平台或支架，凿岩钻孔和填充炸药仍然直接或间接的需要人工进行，自动化程度低，导致工作效率不高；且受到平台或支架的限制，工作覆盖面小，需要频繁的进行平台或支架位置的调整；此外人工的大量直接参与凿岩钻孔和填充炸药也带来了不可忽视的安全隐患；基于上述缺陷，提出一种高效、安全的钻爆台车。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中凿岩钻孔和填充炸药仍然直接或间接的需要人工进行，自动化程度低，导致工作效率不高；且受到平台或支架的限制，工作覆盖面小，需要频繁的进行平台或支架位置的调整的问题，而提出的一种钻爆台车。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种钻爆台车，包括车体，所述车体包括底盘、前车架、后车架及驾驶舱，所述前车架上设置有用于连接臂架结构的臂架基座，所述臂架结构远离车体的一端设有进行凿岩钻孔及爆破用药卷自动填充的钻爆头，所述钻爆头包括连接在臂架结构上的调节底盘、安装在调节底盘上的凿岩钻孔机构和上药机构；

其中，所述调节底盘中设有可横向位移的横移板，所述凿岩钻孔机构和上药机构均安装在横移板上；

所述凿岩钻孔机构包括凿岩机，凿岩机的输出端设有和待填充的药卷尺寸相匹配的钎杆；所述上药机构包括可自动填药的药卷库及推送药卷的推射仓；

所述推射仓朝向岩面的轴心与凿岩机输出端的钎杆的轴心位于同一水平高度，且推射仓与钎杆之间的垂直距离与横移板的行程距离相等。

作为本发明的进一步技术方案，所述调节底盘包括框体，框体内安装有横移液压缸，横移液压缸的伸缩位移方向垂直于凿岩钻孔机构的凿岩钻孔方向，横移液压缸的一侧还设有与其相互平行的导向滑杆，导向滑杆上滑动安装有与其相互匹配的导向滑套，所述框体中设有安装在横移液压缸和导向滑套上的横移板。

作为本发明的进一步技术方案，所述凿岩机安装在由抵进液压缸驱动的推进梁中，推进梁上设有用于承载和固定凿岩机的移动板，移动板的下端设有若干与推进梁上的限位轨道相配合的滑动卡块。

作为本发明的进一步技术方案，所述推进梁朝向工作岩面的一端还设有导向块。

作为本发明的进一步技术方案，所述上药机构位于凿岩钻孔机构沿着横移板位移方向的一侧且固定在横移板上，所述药卷库中设有若干用于存放爆破用药卷的容置空间且与推射仓连通，所述推射仓设有单一的、放置药卷的仓位，仓位中设有用于推动药卷离开推射仓、进入凿岩孔洞的药卷推进气缸，所述药卷库的一侧还设有推动药卷库中药卷移动、填补推射仓空缺的填药气缸。

作为本发明的进一步技术方案，所述上药机构还设有压紧导向结构，所述压紧导向结构包括第一限位气缸和第二限位气缸；

所述药卷库上设有活动压板，第一限位气缸的输出端竖直设置且连接活动压板；

所述推射仓的上方设有输出端向下设置的第二限位气缸，第二限位气缸的输出端连接下压板，下压板的下端面设有若干限位轮。

作为本发明的进一步技术方案，所述推射仓的出口处还设有限位挡板，所述限位挡板上开设有用于药卷通过的缺口。

作为本发明的进一步技术方案，所述框体靠近工作岩面的一侧设有顶推液压缸，所述顶推液压缸的输出端贯穿框体且伸出端固定有顶推块。

本发明的有益效果：

1.本发明通过分别控制两个调节液压缸的输出端伸长或者缩短，实现伸缩杆的上下左右调节，使得调节底盘移动到需要凿岩的位置，再通过伸缩杆的伸长，使得调节底盘上的凿岩机接近凿岩目标位置；在凿岩机抵达凿岩目标位置后，通过第一液压缸的输出端推动第一支板的一端沿安装座转动，继而推动调节底盘角度调整，使得凿岩机凿出的岩洞内侧端低于水平位置或者与水平位置相同，避免后续塞入的药卷掉落，影响爆破工作；

2.本发明钻爆台车利用臂架基座及臂架结构的配合，为钻爆头提供较大的覆盖面，并且使得凿岩钻孔和药卷填充自动连续进行，提高了设备的自动化程度，避免过多的人工参与、杜绝安全隐患；同时，该钻爆台车配备自动上药的药卷库，在小剂量、多爆点的原则下，一次进行多孔位的爆破作业，极大的提高了钻爆法的施工效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明图1的主视图；

图3为本发明臂架结构和调节底盘的连接示意图；

图4为本发明臂架基座的结构示意图；

图5为本发明臂架结构的结构示意图；

图6为本发明图2中A区的结构放大图；

图7为本发明凿岩机的结构示意图；

图8为本发明上药机构的结构示意图；

图9为本发明上药机构的另一视角图。

图中：1、车体；2、液压支腿；3、臂架基座；301、基板；302、第一夹套；303、第一夹板；304、第二夹板；305、第二夹套；306、夹套转轴；4、臂架结构；401、调节液压缸；402、伸缩杆；403、安装座；404、托板；405、连接座；406、中间夹板；407、矩形板；408、第一转轴；409、第一液压缸；410、第一支板；411、支撑套轴；412、第二转轴；5、调节底盘；501、框体；502、横移液压缸；503、导向滑杆；504、导向滑套；505、顶推液压缸；506、顶推块；507、横移板；6、上药机构；601、药卷推进气缸；604、第一限位气缸；605、第二限位气缸；606、下压板；607、限位挡板；608、限位轮；609、药卷库；610、填药气缸；611、推射仓；7、凿岩钻孔机构；701、凿岩机；702、钎杆；703、移动板；704、滑动卡块；705、限位轨道；706、抵进液压缸；707、推进梁；708、导向块。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

实施例1

参照图1-图9，一种钻爆台车，包括车体1，所述车体1包括底盘部分、前车架、后车架及驾驶舱，所述前车架上设置有用于连接臂架结构4的臂架基座3，臂架结构4远离车体1的一端设有进行凿岩钻孔及爆破用药卷自动填充的钻爆头，钻爆头通过臂架结构4和臂架基座3的配合实现其位置及角度的调节；所述车体1的底部两个靠近臂架基座3的位置分别设置有两个液压支腿2，所述液压支腿2包括固定设置在车体1上的稳定液压缸，每个稳定液压缸内部液压杆底端均安装有固定垫，钻爆台车位置移动后需要进行钻爆时，通过稳定液压缸控制其内部的液压杆向下移动，使得固定垫接触地面，提高车体1的稳定性。

如图4所示，所述臂架基座3包括通过固定安装在车体1顶部的基板301,所述基板301的外壁顶部设置有第一夹板303，第一夹板303的内部通过转动连接有第一夹套302，位于第一夹板303下方的基板301的侧壁上并排设置有两个第二夹板304，每个第二夹板304的内部均通过转动连接有第二夹套305，第一夹套302和两个第二夹套305远离销轴的一端均转动设置有夹套转轴306。

如图5-图6所示，所述臂架结构4包括伸缩杆402及与伸缩杆402内伸长端固定连接的矩形板407，所述伸缩杆402的一端转动连接有中间夹板406，中间夹板406远离伸缩杆402的一端与第一夹套302的夹套转轴306转动连接，伸缩杆402外壁固定设置两个连接座405，每个连接座405均转动连接调节液压缸401的输出端，调节液压缸401远离连接座405的一端与第二夹套305上的夹套转轴306转动连接，通过分别控制两个调节液压缸401的输出端伸长或者缩短，实现伸缩杆402的上下左右调节，使得调节底盘5移动到需要凿岩的位置，再通过伸缩杆402的伸长，使得调节底盘5上的凿岩机7接近凿岩目标位置。

可以理解为，所述伸缩杆402的内部设置有液压机构，通过液压杆连接矩形板407，可完成伸缩工作，调整凿岩机7与岩壁之间的距离。

进一步的，所述矩形板407的一侧安装有安装座403，安装座403一端转动设置有第一转轴408，安装座403的另一端转动设置有第二转轴412，靠近第二转轴412内侧的安装座403上还转动连接有第一支板410，第一支板410远离安装座403的一端与第一转轴408之间设置有第一液压缸409，第一液压缸409的一端与第一转轴408转动连接，第一液压缸409的输出端与第一支板410转动连接，第一支板410上转动连接有支撑套轴411，支撑套轴411与第二转轴412分别与托板404转动连接，在凿岩机7抵达凿岩目标位置后，通过第一液压缸409的输出端推动第一支板410的一端沿安装座403转动，继而推动调节底盘5角度调整，使得凿岩机7凿出的岩洞内侧端低于水平位置或者与水平位置相同，避免后续塞入的药卷掉落，影响爆破工作。

所述钻爆头包括连接在臂架结构4上的调节底盘5、安装在调节底盘5上的凿岩钻孔机构7和上药机构6。

具体的，如图3和图7所示，所述调节底盘5包括框体501，框体501内安装有横移液压缸502，横移液压缸502的伸缩位移方向垂直于凿岩钻孔机构7的凿岩钻孔方向，横移液压缸502的一侧还设有与其相互平行的导向滑杆503，导向滑杆503上滑动安装有与其相互匹配的导向滑套504，所述框体501中设有安装在横移液压缸502和导向滑套504上的横移板507，横移板507受到横移液压缸502的驱动、在导向滑杆503和导向滑套504的导向作用下，在框体501内进行横向往复运动；

所述凿岩钻孔机构7和上药机构6均安装在横移板507上；其中，如图7所示，所述凿岩钻孔机构7包括凿岩机701，凿岩机701的输出端设有和待填充的药卷尺寸相匹配的钎杆702，钎杆702在凿岩机701及相应的推进作用下钻出的孔径等于或略大于药卷的孔径，凿岩机701安装在由抵进液压缸706驱动的推进梁707中，推进梁707上设有用于承载和固定凿岩机701的移动板703，移动板703的下端设有若干与推进梁707上的限位轨道705相配合的滑动卡块704，通过滑动卡块704和限位轨道705对移动板703进行必要的导线和固定，使得凿岩机701在推进梁707稳定的工作；此外，所述推进梁707朝向工作岩面的一端还设有导向块708，对钎杆702的动作进行辅助导向和限位；对于上药机构6，如图8和图9所示，其位于凿岩钻孔机构7沿着横移板507位移方向的一侧且固定在横移板507上，上药机构6包括药卷库609及推射仓611，所述药卷库609中设有若干用于存放爆破用药卷的容置空间且与推射仓611连通，所述推射仓611设有单一的、放置药卷的仓位，仓位中设有用于推动药卷离开推射仓、进入凿岩孔洞的药卷推进气缸601，所述药卷库609的一侧还设有推动药卷库609中药卷移动、填补推射仓611空缺的填药气缸610，在推射仓611中药卷已经由药卷推进气缸601推送完成后，填药气缸610开始动作，向推射仓611方向推动内部的药卷，使最靠近推射仓611的一个药卷进入推射仓611中，为下一轮的填药做好准备；需要特别说明的是，所述推射仓611朝向岩面的轴心与凿岩机701输出端的钎杆702的轴心位于同一水平高度，且推射仓611与钎杆702之间的垂直距离与横移板507的行程距离相等；从而，在凿岩机701带动钎杆702完成凿岩钻孔后，经过横移板507的位移，顺利的使推射仓611正对施工出的孔洞，进而由药卷推进气缸601动作，顺利完成填药。

实施例2

对于实施例1中的上药机构6，为了使其稳定的存置药卷和发射药卷，还设有压紧导向结构，所述压紧导向结构包括第一限位气缸604和第二限位气缸605；所述药卷库609上设有活动压板，第一限位气缸604的输出端竖直设置且连接活动压板；在药卷库内部存置药卷、填药气缸610无须动作进行填药时，第一限位气缸604带动活动压板压紧药卷库609，对其内部的药卷进行固定；填药气缸610需要动作进行填药时，在填药前，604带动活动压板向上运动，解除对药卷库609中药卷的固定，使填药气缸610顺畅的推动内部药卷进入推射仓611中；所述推射仓611的上方设有输出端向下设置的第二限位气缸605，第二限位气缸605的输出端连接下压板606，下压板606的下端面设有若干限位轮608；在推射仓611中进行药卷输送时，第二限位气缸605通过下压板606使限位轮608于药卷相接触，提供必要的竖直方向上的约束力，既不妨碍药卷的继续输出，也起到限位的作用；在推射仓611进行填药的工况时，第二限位气缸605带动下压板及限位轮608上移，使药卷库609中的药卷顺利的进入推射仓611中。

所述推射仓611的出口处还设有限位挡板607，所述限位挡板607上开设有用于药卷通过的缺口，借以提供额外的导向辅助。

实施例3

在实施例1和实施例2的基础上，进一步提升该钻爆台车施工时的稳定性：所述框体501靠近工作岩面的一侧设有顶推液压缸505，所述顶推液压缸505的输出端贯穿框体501且伸出端固定有顶推块506，在调节底盘5的位置及角度调整完毕后，通过顶推液压缸505的输出端驱动顶推块506向岩壁移动，使得顶推块506抵住岩壁，增加凿岩过程的稳定性。

此外，所述车体1上设有若干工作时进行固定支护的液压支腿2；所述臂架基座3及臂架结构4均为现有工程机械组件，可调节水平摆动幅度及俯角角度，同时臂架结构4为可伸缩式臂架，进一步扩大钻爆头的施工范围。

本发明的工作原理：

1、遥控将钻爆台车移动到钻爆后，通过液压支腿2提高车体1的稳定性，通过臂架基座3及臂架结构4的调节使钻爆头位于合适的位置及角度；

2、在钻爆头就位后，通过顶推液压缸505的输出端驱动顶推块506向岩壁移动，使得顶推块506抵住岩壁，增加凿岩过程的稳定性；

3、凿岩机701沿着推进梁707，在抵进液压缸706驱动下，在目标岩面开凿出孔洞，完成孔洞开凿后收回复位；

4、调节底盘5中的横移液压缸502动作，带动安装在横移板507上的凿岩钻孔机构7和上药机构6同步移动，由于推射仓611与钎杆702之间的垂直距离与横移板507的行程距离相等，使得在凿岩机701带动钎杆702完成凿岩钻孔并经过横移板507的位移后，顺利的使推射仓611正对施工出的孔洞；

5、填药气缸610推动推射仓611中的药卷顺利的进入孔洞中，完成上药；

6、通过臂架基座3及臂架结构4再次调节钻爆头位置，并完成横移板507的复位，同时，填药气缸610开始动作，向推射仓611方向推动内部的药卷，使最靠近推射仓611的一个药卷进入推射仓611中，为下一轮的填药做好准备；

7、完成多个凿岩钻孔和药卷填充后，将该台车行驶离开工作区至安全区域，适时进行引爆工作。

区别于现有的钻爆台车，该台车利用臂架基座3及臂架结构4的配合，为钻爆头提供较大的覆盖面，并且使得凿岩钻孔和药卷填充自动连续进行，提高了设备的自动化程度，避免过多的人工参与、杜绝安全隐患；同时，该钻爆台车配备自动上药的药卷库，在小剂量、多爆点的原则下，一次进行多孔位的爆破作业，极大的提高了钻爆法的施工效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种钻爆台车，包括车体（1），所述车体（1）包括底盘、前车架、后车架及驾驶舱，所述前车架上设置有用于连接臂架结构（4）的臂架基座（3），其特征在于，所述臂架结构（4）远离车体（1）的一端设有进行凿岩钻孔及爆破用药卷自动填充的钻爆头，所述钻爆头包括连接在臂架结构（4）上的调节底盘（5）、安装在调节底盘（5）上的凿岩钻孔机构（7）和上药机构（6）；

其中，所述调节底盘（5）中设有可横向位移的横移板（507），所述凿岩钻孔机构（7）和上药机构（6）均安装在横移板（507）上；

所述凿岩钻孔机构（7）包括凿岩机（701），凿岩机（701）的输出端设有和待填充的药卷尺寸相匹配的钎杆（702）；所述上药机构（6）包括可自动填药的药卷库（609）及推送药卷的推射仓（611）；

所述推射仓（611）朝向岩面的轴心与凿岩机（701）输出端的钎杆（702）的轴心位于同一水平高度，且推射仓（611）与钎杆（702）之间的垂直距离与横移板（507）的行程距离相等。

2.根据权利要求1所述的一种钻爆台车，其特征在于，所述调节底盘（5）包括框体（501），框体（501）内安装有横移液压缸（502），横移液压缸（502）的伸缩位移方向垂直于凿岩钻孔机构（7）的凿岩钻孔方向，横移液压缸（502）的一侧还设有与其相互平行的导向滑杆（503），导向滑杆（503）上滑动安装有与其相互匹配的导向滑套（504），所述框体（501）中设有安装在横移液压缸（502）和导向滑套（504）上的横移板（507）。

3.根据权利要求1所述的一种钻爆台车，其特征在于，所述凿岩机（701）安装在由抵进液压缸（706）驱动的推进梁（707）中，推进梁（707）上设有用于承载和固定凿岩机（701）的移动板（703），移动板（703）的下端设有若干与推进梁（707）上的限位轨道（705）相配合的滑动卡块（704）。

4.根据权利要求3所述的一种钻爆台车，其特征在于，所述推进梁（707）朝向工作岩面的一端还设有导向块（708）。

5.根据权利要求1所述的一种钻爆台车，其特征在于，所述上药机构（6）位于凿岩钻孔机构（7）沿着横移板（507）位移方向的一侧且固定在横移板（507）上，所述药卷库（609）中设有若干用于存放爆破用药卷的容置空间且与推射仓（611）连通，所述推射仓（611）设有单一的、放置药卷的仓位，仓位中设有用于推动药卷离开推射仓（611）、进入凿岩孔洞的药卷推进气缸（601），所述药卷库（609）的一侧还设有推动药卷库（609）中药卷移动、填补推射仓（611）空缺的填药气缸（610）。

6.根据权利要求1或5所述的一种钻爆台车，其特征在于，所述上药机构（6）还设有压紧导向结构，所述压紧导向结构包括第一限位气缸（604）和第二限位气缸（605）；

所述药卷库（609）上设有活动压板，第一限位气缸（604）的输出端竖直设置且连接活动压板；

所述推射仓（611）的上方设有输出端向下设置的第二限位气缸（605），第二限位气缸（605）的输出端连接下压板（606），下压板（606）的下端面设有若干限位轮（608）。

7.根据权利要求6所述的一种钻爆台车，其特征在于，所述推射仓（611）的出口处还设有限位挡板（607），所述限位挡板（607）上开设有用于药卷通过的缺口。

8.根据权利要求2所述的一种钻爆台车，其特征在于，所述框体（501）靠近工作岩面的一侧设有顶推液压缸（505），所述顶推液压缸（505）的输出端贯穿框体（501）且伸出端固定有顶推块（506）。