CN205349368U - 一种凿岩台车工作臂用液压平移机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种凿岩台车工作臂用液压平移机构，涉及凿岩设备技术领域。包括钻臂座、支撑臂、平移臂座、下油缸组及上油缸组，钻臂座左侧与台车本体固接，平移臂座右侧通过连接件与推进器连接；支撑臂左端与钻臂座右侧的上中部通过双向球铰铰接，支撑臂右端与平移臂座左侧的下中部通过双向球铰铰接，下油缸组及上油缸组均沿支撑臂对称设置，下油缸组的活塞杆通过双向球铰与钻臂座铰接，上油缸组通过双向球铰与平移臂座铰接；支撑臂中部设有下铰接座及上铰接座，下铰接座与下油缸组的缸筒末端铰接，上铰接座与上油缸组的缸筒末端铰接。能保证在上下左右复合移动过程中推进器一直垂直于工作面，实现快速定位，有效防止施工中的超挖与欠挖现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及凿岩设备技术领域。
背景技术
凿岩台车是隧道及地下工程采用钻爆法施工的一种凿岩设备，其主要由定位机构、推进机构、车架及行走机构等构成。其中的推进机构在执行垂直方向的凿岩工作时，在上升或下降到一个新的垂直高度，或向左向、右移动到一个新的位置后，往往需要对推进器进行水平方向的定位，使用起来步骤繁琐。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种凿岩台车工作臂用液压平移机构，能够保证在上下左右移动的过程中推进器一直垂直于工作面，实现推进器的快速定位，有效防止施工中的超挖与欠挖现象。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：
一种凿岩台车工作臂用液压平移机构，包括钻臂座、支撑臂、平移臂座、下油缸组及上油缸组，钻臂座左侧与台车本体固接，平移臂座右侧通过连接件与推进器连接；支撑臂左端与钻臂座右侧的上中部通过双向球铰铰接，支撑臂右端与平移臂座左侧的下中部通过双向球铰铰接，下油缸组及上油缸组均沿支撑臂对称设置，下油缸组的活塞杆通过双向球铰与钻臂座铰接，上油缸组通过双向球铰与平移臂座铰接；支撑臂中部设有下铰接座及上铰接座，下铰接座与下油缸组的缸筒末端铰接，上铰接座与上油缸组的缸筒末端铰接。
作为进一步的技术方案，所述下油缸组包括第一下油缸及第二下油缸，第一下油缸及第二下油缸沿支撑臂的中轴对称设置，两者的缸筒末端均与下铰接座的两端铰接，活塞杆均通过双向球铰对称的与钻臂座铰接。
作为进一步的技术方案，所述下铰接座为丫杈式的铰接座，包括呈50°-70°锐角α的两个丫杈，丫杈的端部分别与第一下油缸及第二下油缸的缸筒末端铰接。
作为进一步的技术方案，所述上油缸组包括第一上油缸及第二上油缸，第一上油缸及第二上油缸沿支撑臂的中轴对称设置，两者的缸筒末端均与上铰接座的两端铰接，活塞杆均通过双向球铰对称的与平移臂座铰接。
作为进一步的技术方案，所述上铰接座为丫杈式的铰接座，包括呈50°-70°锐角β的两个丫杈，丫杈的端部分别与第一上油缸及第二上油缸的缸筒末端铰接。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
能实现左右、上下和复合移动，并且在运动过程中保持钻臂座与平移臂座平行，进而能够保证在上下、左右移动的过程中推进器一直垂直于工作面，实现推进器的快速定位，有效防止施工中的超挖与欠挖现象。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的仰视图；
图3是图1的示意各组件长度的立体结构示意图；
图4是本实用新型向上移动时的工作原理图；
图5是本实用新型向左移动时的工作原理图。
图中：1、钻臂座；2、支撑臂；3、平移臂座；4、下油缸组；5、上油缸组；6、连接件；7、推进器；8、下铰接座；9、上铰接座；10、第一下油缸；11、第二下油缸；12、第一上油缸；13、第二上油缸；14、工作面；15、双向球铰。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
本实用新型的平移机构是凿岩台车工作臂的一部分，它的作用是支撑推进器和凿岩机。
如图1-5所示，为本实用新型一种凿岩台车工作臂用液压平移机构的一个实施例，包括：
钻臂座1、支撑臂2、平移臂座3、下油缸组4及上油缸组5。钻臂座1左侧与台车本体固接，平移臂座右侧通过连接件6与推进器7连接。支撑臂2左端与钻臂座1右侧的上中部通过双向球铰15铰接，支撑臂2右端与平移臂座3左侧的下中部通过双向球铰15铰接。下油缸组4及上油缸组5均沿支撑臂2对称设置，下油缸组4的活塞杆通过双向球铰15与钻臂座1铰接，上油缸组5通过双向球铰15与平移臂座3铰接。采用双向球铰能够使各个部件之间转动灵活，且结构简单，便于维护。对称设置的油缸组能够有效地使推进器7保持平衡，提高工作时的稳定性。其中，钻臂座1及平移臂座3上的双向球铰15均呈等腰三角形分布。
支撑臂2中部设有下铰接座8及上铰接座9，下铰接座8与下油缸组4的缸筒末端铰接，上铰接座9与上油缸组5的缸筒末端铰接。
优选的，下油缸组4包括第一下油缸10及第二下油缸11，第一下油缸10及第二下油缸11沿支撑臂2的中轴对称设置，两者的缸筒末端均与下铰接座8的两端铰接，活塞杆均通过双向球铰15对称的与钻臂座1铰接。
为了配合下油缸组4中的两个油缸，下铰接座8为丫杈式的铰接座，包括呈50°-70°锐角α的两个丫杈，丫杈的端部分别与第一下油缸10及第二下油缸11的缸筒末端铰接。经过试验，锐角α的角度为60°时最符合其工作的力学要求，设备使用性能最好，下铰接座8呈等边三角形。
优选的，上油缸组5包括第一上油缸12及第二上油缸13，第一上油缸12及第二上油缸13沿支撑臂2的中轴对称设置，两者的缸筒末端均与上铰接座9的两端铰接，活塞杆均通过双向球铰15对称的与平移臂座3铰接。
为了配合上油缸组5中的两个油缸，上铰接座9为丫杈式的铰接座，包括呈50°-70°锐角β的两个丫杈，丫杈的端部分别与第一上油缸12及第二上油缸13的缸筒末端铰接。经过试验，锐角β的角度为60°时最符合其工作的力学要求，设备使用性能最好，上铰接座9呈等边三角形。
此平移结构具有的几何特征为下油缸组4及与其配合的组件的各个安装尺寸与上油缸组5及与其配合的组件的各个安装尺寸成比例，图3中示意出了其安装尺寸，图中的各个圆点表示连接点。其中，a1为钻臂座1上两个与下油缸组4连接的双向球铰15间距的二分之一，a2为平移臂座3上两个与上油缸组5连接的双向球铰15间距的二分之一；b1为钻臂座1上的双向球铰15的两个连接点的间距，b2为平移臂座3上的双向球铰15的两个连接点的间距；c1为钻臂座1最上方的双向球铰15与下方两个双向球铰15的连接线的垂直距离，c2为平移臂座3最上方的双向球铰15与下方两个双向球铰15的连接线的垂直距离；d1为支撑臂2上连接钻臂座1上的双向球铰15到连接下铰接座8之间的间距，d2为支撑臂2上连接平移臂座3上的双向球铰15到连接上铰接座9之间的间距；e1为下铰接座8上两个铰接点的间距，e2为上铰接座9上两个铰接点的间距。
各部分长度安装尺寸满足：，且。
其中，D1为第一下油缸10及第二下油缸11的缸径，d1为为第一下油缸10及第二下油缸11的活塞杆直径，D2为第一上油缸12及第二上油缸13的缸径。
如图4所示，当需要推进器7向上移动时，控制第一下油缸10及第二下油缸11同步伸缩，控制第一上油缸12及第二上油缸13同步伸缩，两个油缸组的伸缩后的长度比例依然保持前述公式中的比例关系。如图5所示，图5依然是以图1的仰视图示意，当需要推进器7向左移动时，第一下油缸10及第二上油缸13均伸长，第二下油缸11及第一上油缸12均收缩，两个油缸组的伸缩后的长度比例依然保持前述公式中的比例关系。移动到指定位置后，推进器7向前推进，完成挖掘工作。向下移动或向右移动也是同理。
通过油缸组的组合伸缩，能够实现推进器7的左右、上下移动并且在运动过程中保持钻臂座1与平移臂座3平行，从而保证推进器7一直垂直于工作面，实现推进器的快速定位，有效预防了施工过程中的超挖与欠挖现象。
Claims (5)
1.一种凿岩台车工作臂用液压平移机构，其特征在于：包括钻臂座（1）、支撑臂（2）、平移臂座（3）、下油缸组（4）及上油缸组（5），钻臂座（1）左侧与台车本体固接，平移臂座右侧通过连接件（6）与推进器（7）连接；支撑臂（2）左端与钻臂座（1）右侧的上中部通过双向球铰（15）铰接，支撑臂（2）右端与平移臂座（3）左侧的下中部通过双向球铰（15）铰接，下油缸组（4）及上油缸组（5）均沿支撑臂（2）对称设置，下油缸组（4）的活塞杆通过双向球铰（15）与钻臂座（1）铰接，上油缸组（5）通过双向球铰（15）与平移臂座（3）铰接；支撑臂（2）中部设有下铰接座（8）及上铰接座（9），下铰接座（8）与下油缸组（4）的缸筒末端铰接，上铰接座（9）与上油缸组（5）的缸筒末端铰接。
2.根据权利要求1所述的一种凿岩台车工作臂用液压平移机构，其特征在于：所述下油缸组（4）包括第一下油缸（10）及第二下油缸（11），第一下油缸（10）及第二下油缸（11）沿支撑臂（2）的中轴对称设置，两者的缸筒末端均与下铰接座（8）的两端铰接，活塞杆均通过双向球铰（15）对称的与钻臂座（1）铰接。
3.根据权利要求2所述的一种凿岩台车工作臂用液压平移机构，其特征在于：所述下铰接座（8）为丫杈式的铰接座，包括呈50°-70°锐角α的两个丫杈，丫杈的端部分别与第一下油缸（10）及第二下油缸（11）的缸筒末端铰接。
4.根据权利要求1所述的一种凿岩台车工作臂用液压平移机构，其特征在于：所述上油缸组（5）包括第一上油缸（12）及第二上油缸（13），第一上油缸（12）及第二上油缸（13）沿支撑臂（2）的中轴对称设置，两者的缸筒末端均与上铰接座（9）的两端铰接，活塞杆均通过双向球铰（15）对称的与平移臂座（3）铰接。
5.根据权利要求4所述的一种凿岩台车工作臂用液压平移机构，其特征在于：所述上铰接座（9）为丫杈式的铰接座，包括呈50°-70°锐角β的两个丫杈，丫杈的端部分别与第一上油缸（12）及第二上油缸（13）的缸筒末端铰接。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN109555474A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-02 | 浙江理工大学 | 空间四自由度凿岩机钻臂机构综合方法及钻臂机构 |
| CN110541675A (zh) * | 2019-09-27 | 2019-12-06 | 中煤矿山建设集团有限责任公司 | 一种全液压智能伞钻钻臂平动系统 |
| CN113482650A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-10-08 | 安徽佳乐建设机械有限公司 | 一种平移精度高的臂架平动结构 |
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| CN109555474B (zh) * | 2018-12-28 | 2023-10-24 | 浙江理工大学 | 空间四自由度凿岩机钻臂机构综合方法及钻臂机构 |
| CN110541675A (zh) * | 2019-09-27 | 2019-12-06 | 中煤矿山建设集团有限责任公司 | 一种全液压智能伞钻钻臂平动系统 |
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