CN116146245A - 一种隧洞用工程装置 - Google Patents

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魏波
彭学军
刘云龙
汤宇
鲁新
陈武林
刘丽
马佳
段磊
杨锡斌
陆崚
胡波
汪红兵
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Abstract

一种隧洞用工程装置，包括台车组件、针梁；所述台车组件包括液压组件、模板组件、台车架，所述液压组件包括油缸、控制阀；所述针梁包括架体、液压支撑腿；其中所述架体可通过液压支撑腿支撑至地面，且支撑至地面时，所述台车组件可沿着针梁移动；所述针梁贯穿所述台车组件，所述台车架上设置有所述油缸，所述油缸驱动所述模板组件运动，所述控制阀控制通往油缸的油路通断；所述台车架下方也设有伸缩组件，台车架通过伸缩组件支撑至地面时，所述针梁可沿着台车架前后移动。

Description

一种隧洞用工程装置
技术领域
本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种隧洞用工程装置。
背景技术
台车，全称衬砌台车，主要用于隧道，引水洞，二衬(二次衬砌)混凝土浇注使用。台车又分为两种结构一种是穿行式、另一种是针梁式，台车主要由龙门架和模板组成，龙门架主要承重，模板是根据隧道形状设计的。它具有自动行走，液压自动定位脱模(可实现上，下，左，右移动)的优点。
在实际工程实践中，存在以下问题：
一、针梁台车通过隧道时，可以通过模板的移动来控制台车占据的空间，尽可能的增加通过性，专业术语称为脱模。模板的移动通过油缸来驱动控制，而众所周知的是，油缸的驱动控制通过多通阀来实现，多通阀控制油缸中活塞两侧腔体的进油与排油。
现有技术中的针梁台车单个模板被不止一个驱动油缸驱动，驱动油缸往往是同一个高度成对出现，此时需要尽可能的保持两个驱动油缸的同步性。
二、如前所述，解决保持两个驱动油缸的同步性的问题时利用了分流的技术方案，但对于多通阀分流而言，分流时两路流体分别驱动一个油缸的活塞往一个方向运动；但是活塞反方向运动时会回流，回流的两路分流油液同时回到一个多通阀里，就会造成一定程度上的油路拥堵与水击现象。
三、现有技术的针梁台车模板驱动时，多通阀与油缸之间的油管在恶劣环境下施工或者长期使用后，有可能会出现破裂泄漏现象，此时如果从多通阀向油缸通油，泄漏无法得到及时发现与控制。
四、现有技术中，弹簧回位技术是常见的，但很多工况下，弹簧不得不在液体环境下工作受到腐蚀，同时弹簧以及弹簧顶杆会受到流路中液体冲击力的影响，导致无法正常工作或者寿命受到影响。
五、接第四点，滑块连杆弹簧结构中，滑块向一侧移动时，如果连杆与滑块连接，随着滑块的左右移动，连杆跟随移动，不会始终顶在滑动塞上，滑动塞容易被油压顶开，使得油液进入弹簧腔。
六、接第五点，较长的连杆会导致刚度下降。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提出同时解决上述多种问题的方案。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种隧洞用工程装置，包括台车组件、针梁；所述台车组件包括液压组件、模板组件、台车架，所述液压组件包括油缸、控制阀；所述针梁包括架体、液压支撑腿；其中所述架体可通过液压支撑腿支撑至地面，且支撑至地面时，所述台车组件可沿着针梁移动；所述针梁贯穿所述台车组件，所述台车架上设置有所述油缸，所述油缸驱动所述模板组件运动，所述控制阀控制通往油缸的油路通断；所述模板组件包括顶模板、第一侧模板、第二侧模板、第三侧模板、第四侧模板、底模板；所述台车架下方也设有伸缩组件，台车架通过伸缩组件支撑至地面时，所述针梁可沿着台车架前后移动；
所述控制阀包括阀体、驱动装置、主活塞、阀杆、副活塞、驱动杆，阀体中设有第一出油口、第二出油口、回油口、进油口、主油路、缓冲腔、桥式连通路、导流块、分流连通路、第一竖流路、第二竖流路、滑块、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆、第七连杆、第八连杆、弹簧腔、滑塞、弹簧；分流连通路包括左流路、右流路；
所述驱动装置通过驱动杆连接副活塞一端，副活塞另一端连接阀杆一端，阀杆另一端连接所述主活塞，所述主活塞可以在阀体内腔中移动；第一状态下主活塞封堵主油路，第二状态下主活塞封堵回油口使得进油口与主油路连通，第三状态下主活塞封堵进油口使得主油路与回油口连通；
所述主油路上端设置有缓冲腔，所述缓冲腔壁包括弧面，所述缓冲腔中设有导流块，所述缓冲腔左端设有左流路、右端设有右流路，左流路上方连接第一竖流路，右流路上方连接第二竖流路，第一竖流路与第二竖上端通过桥式连通路连通；所述桥式连通路上方设有第一出油口、第二出油口，所述桥式连通路中设有滑块；
所述滑块左端连接有第一连杆、第二连杆，滑块右端连接有第三连杆、第四连杆；第一连杆、第二连杆之间的距离大于左流路的直径尺寸；第一连杆左端设有第五连杆，第一连杆与第五连杆的右端可移动抵接或分离；第五连杆的左端连接滑塞，所述滑塞与弹簧设置在弹簧腔中，所述弹簧腔与桥式连通路之间通过通孔连接，所述第五连杆封堵所述通孔。
优选的，第三连杆、第四连杆之间的距离大于右流路的直径尺寸。
优选的，第二连杆左端设有第六连杆，第二连杆与第六连杆的右端可移动抵接或分离。
优选的，第三连杆右端设有第七连杆，第三连杆与第七连杆的左端可移动抵接或分离。
优选的，第四连杆右端设有第八连杆，第四连杆与第八连杆的左端可移动抵接或分离。
优选的，所述主油路的直径大于第一出油口的直径。
优选的，所述滑塞为圆柱形。
优选的，所述滑塞的直径大于第五连杆的直径。
优选的，所述滑块的上表面积大于第一出油口的横截面面积。
优选的，所述驱动装置为电磁驱动装置。
本发明的有益效果是：
一、针对背景技术提出的第一点，通过在多通阀中设置同步油路，使得多通阀中的两个出油路同时启闭，保证对应的两个需要同步动作的油缸中的进油的同步性。
二、针对背景技术提出的第二点，在多通阀的同步油路中设置了缓冲腔，使得两路回油时对油液的汇中造成的油液集中进行缓冲，同时缓冲腔中设置了弧形面与导向斜面，进一步对油液进行引导。
三、针对背景技术提出的第三点，在同步油路中设置了第一连通路与第二连通路，第一连通路为分流路，将油液输送至两个油路，第二连通路为桥式连通路，桥式连通路架空连通两个油路，桥式连通路中设置有滑块，当一个油路的油管出现泄漏时，会导致该油路中的压力下降，此时另一个油路中的油压会推动桥式连通路中的滑块向所述一个油路的方向移动，从而逐渐减少所述一个油路的开启程度以减少泄露，直至后续传感器或员工发现并停机。
四、针对背景技术提出的第四点，滑块会被两端压力驱动，滑块两端通过各两个连接杆(即弹簧顶杆)、滑塞连接弹簧；滑塞、弹簧位于弹簧腔中，连接杆、滑塞与各自的通孔之间实现密封，构建多重密封，从而弹簧腔中的弹簧避免了液体环境，两个连接杆之间的距离大于流路的直径，从而避免了连接杆被流体直接冲击。
五、针对背景技术提出的第五点，将连接杆设置的与滑塞连接，这样即使滑块向一个方向移动脱离连接杆，连接杆仍然封堵弹簧腔的入口通孔，这时即使压力推动连接杆克服弹簧力向弹簧方向移动，由于连接杆的长度因素，连接杆不会全部进入弹簧腔，因此连接杆仍然封堵弹簧腔的入口通孔，从而实现了全部工作过程中的密封；如果没有连接杆或者连接杆不与滑塞连接，则滑塞直接被推向弹簧，会导致流体进入弹簧腔难以排出。
六、针对背景技术提出的第六点，较长的连接杆刚性降低，因此将连接杆一分为二，滑塞连接一根、滑块连接一根；这样既能保证上述第五点的密封效果，又缩短了连接杆长度，提高了刚性。
注：上述设计不分先后，每一条都使得本发明相对现有技术具有区别和显著的进步。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明阀体集成模块外观图。
图2为本发明阀关闭状态剖面图
图3为本发明阀进油状态剖面图。
图4为本发明阀回油状态剖面图
图5为本发明图2中A-A方向剖视图
图6为本发明桥式连通路中滑块组件工作原理图
图7为本发明油缸驱动模板关系示意的台车正面图
图8为本发明台车整体三维图
图9为本发明针梁三维图
图10为本发明模板整装图
图11为本发明台车架三维图
图中，附图标记如下：
1、阀体，2、第一出油口，3、第二出油口，4、回油口，5、进油口，6、主活塞，7、阀杆，8、副活塞，9、驱动杆，10、驱动装置，11、主油路，12、缓冲腔，13、桥式连通路，14、导流块，15、左流路，16、右流路，17、第一竖流路，18、第二竖流路，19、滑块，20、第一连杆，21、第二连杆，22、第三连杆，23、第四连杆，24、第五连杆，25、第六连杆，26、第七连杆，27、第八连杆，28、弹簧腔，29、滑塞，30、弹簧，31、顶模板，32、第一侧模板，33、第二侧模板，34、第三侧模板，35、第四侧模板，36、底模板，37、油缸，38、模板组件，39、台车架，40、针梁，41、液压支撑腿。
具体实施方式
如图所示：一种隧洞用工程装置，包括台车组件、针梁；所述台车组件包括液压组件、模板组件、台车架，所述液压组件包括油缸、控制阀；所述针梁包括架体、液压支撑腿；其中所述架体可通过液压支撑腿支撑至地面，且支撑至地面时，所述台车组件可沿着针梁移动；所述针梁贯穿所述台车组件，所述台车架上设置有所述油缸，所述油缸驱动所述模板组件运动，所述控制阀控制通往油缸的油路通断；所述模板组件包括顶模板、第一侧模板、第二侧模板、第三侧模板、第四侧模板、底模板；所述台车架下方也设有伸缩组件，台车架通过伸缩组件支撑至地面时，所述针梁可沿着台车架前后移动；
所述控制阀包括阀体、驱动装置、主活塞、阀杆、副活塞、驱动杆，阀体中设有第一出油口、第二出油口、回油口、进油口、主油路、缓冲腔、桥式连通路、导流块、分流连通路、第一竖流路、第二竖流路、滑块、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆、第七连杆、第八连杆、弹簧腔、滑塞、弹簧；分流连通路包括左流路、右流路；
所述驱动装置通过驱动杆连接副活塞一端，副活塞另一端连接阀杆一端，阀杆另一端连接所述主活塞，所述主活塞可以在阀体内腔中移动；第一状态下主活塞封堵主油路，第二状态下主活塞封堵回油口使得进油口与主油路连通，第三状态下主活塞封堵进油口使得主油路与回油口连通；
所述主油路上端设置有缓冲腔，所述缓冲腔壁包括弧面，所述缓冲腔中设有导流块，所述缓冲腔左端设有左流路、右端设有右流路，左流路上方连接第一竖流路，右流路上方连接第二竖流路，第一竖流路与第二竖上端通过桥式连通路连通；所述桥式连通路上方设有第一出油口、第二出油口，所述桥式连通路中设有滑块；
所述滑块左端连接有第一连杆、第二连杆，滑块右端连接有第三连杆、第四连杆；第一连杆、第二连杆之间的距离大于左流路的直径尺寸；第一连杆左端设有第五连杆，第一连杆与第五连杆的右端可移动抵接或分离；第五连杆的左端连接滑塞，所述滑塞与弹簧设置在弹簧腔中，所述弹簧腔与桥式连通路之间通过通孔连接，所述第五连杆封堵所述通孔。
如图所示：第三连杆、第四连杆之间的距离大于右流路的直径尺寸。第二连杆左端设有第六连杆，第二连杆与第六连杆的右端可移动抵接或分离。第三连杆右端设有第七连杆，第三连杆与第七连杆的左端可移动抵接或分离。第四连杆右端设有第八连杆，第四连杆与第八连杆的左端可移动抵接或分离。所述主油路的直径大于第一出油口的直径。所述滑塞为圆柱形。所述滑塞的直径大于第五连杆的直径。所述滑块的上表面积大于第一出油口的横截面面积。所述驱动装置为电磁驱动装置。
图7中多通阀与油缸之间的油路关系未示出，由于多通阀与油缸之间的控制进油、回油的油路结构较为简单与公知，就是向油缸活塞腔中通油，或者为油缸活塞腔中排油，在通油、排油切换结构已经表述的前提下，中间连油管没必要再专门画个图。为精简篇幅，不再赘述与画图。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种隧洞用工程装置，其特征在于：包括所述台车组件、所述针梁；所述台车组件包括液压组件、模板组件、台车架，所述液压组件包括油缸、控制阀；所述针梁包括架体、液压支撑腿；其中所述架体可通过液压支撑腿支撑至地面，且支撑至地面时，所述台车组件可沿着针梁移动；所述针梁贯穿所述台车组件，所述台车架上设置有所述油缸，所述油缸驱动所述模板组件运动，所述控制阀控制通往油缸的油路通断；所述模板组件包括顶模板、第一侧模板、第二侧模板、第三侧模板、第四侧模板、底模板；所述台车架下方也设有伸缩组件，台车架通过伸缩组件支撑至地面时，所述针梁可沿着台车架前后移动；
所述控制阀包括阀体、驱动装置、主活塞、阀杆、副活塞、驱动杆，阀体中设有第一出油口、第二出油口、回油口、进油口、主油路、缓冲腔、桥式连通路、导流块、分流连通路、第一竖流路、第二竖流路、滑块、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆、第七连杆、第八连杆、弹簧腔、滑塞、弹簧；分流连通路包括左流路、右流路；
所述驱动装置通过驱动杆连接副活塞一端，副活塞另一端连接阀杆一端，阀杆另一端连接所述主活塞，所述主活塞可以在阀体内腔中移动；第一状态下主活塞封堵主油路，第二状态下主活塞封堵回油口使得进油口与主油路连通，第三状态下主活塞封堵进油口使得主油路与回油口连通；
所述主油路上端设置有缓冲腔，所述缓冲腔壁包括弧面，所述缓冲腔中设有导流块，所述缓冲腔左端设有左流路、右端设有右流路，左流路上方连接第一竖流路，右流路上方连接第二竖流路，第一竖流路与第二竖上端通过桥式连通路连通；所述桥式连通路上方设有第一出油口、第二出油口，所述桥式连通路中设有滑块；
所述滑块左端连接有第一连杆、第二连杆，滑块右端连接有第三连杆、第四连杆；第一连杆、第二连杆之间的距离大于左流路的直径尺寸；第一连杆左端设有第五连杆，第一连杆与第五连杆的右端可移动抵接或分离；第五连杆的左端连接滑塞，所述滑塞与弹簧设置在弹簧腔中，所述弹簧腔与桥式连通路之间通过通孔连接，所述第五连杆封堵所述通孔。
2.根据权利要求1所述的一种隧洞用工程装置，其特征在于：第三连杆、第四连杆之间的距离大于右流路的直径尺寸。
3.根据权利要求1所述的一种隧洞用工程装置，其特征在于：第二连杆左端设有第六连杆，第二连杆与第六连杆的右端可移动抵接或分离。
4.根据权利要求3所述的一种隧洞用工程装置，其特征在于：第三连杆右端设有第七连杆，第三连杆与第七连杆的左端可移动抵接或分离。
5.根据权利要求4所述的一种隧洞用工程装置，其特征在于：第四连杆右端设有第八连杆，第四连杆与第八连杆的左端可移动抵接或分离。
6.根据权利要求1所述的一种隧洞用工程装置，其特征在于：所述主油路的直径大于第一出油口的直径。
7.根据权利要求1所述的一种隧洞用工程装置，其特征在于：所述滑塞为圆柱形。
8.根据权利要求7所述的一种隧洞用工程装置，其特征在于：所述滑塞的直径大于第五连杆的直径。
9.根据权利要求1所述的一种隧洞用工程装置，其特征在于：所述滑块的上表面积大于第一出油口的横截面面积。
10.根据权利要求1所述的一种隧洞用工程装置，其特征在于：所述驱动装置为电磁驱动装置。
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