CN207212346U - 一种智能化小型隧道铣挖施工的悬臂掘进机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能化小型隧道铣挖施工的悬臂掘进机，主要包括机身部分、装载部分、行走部分、旋转机身部分、控制箱、支撑臂部分、悬臂部分、掘进部分；其特征在于：装载部分安装于机身部分的前部，行走部分安装于机身部分两侧下部，旋转机身部分固定于机身部分上表面中央位置，控制箱位于旋转机身部分上方，支撑臂部分安装于旋转机身部分上方，支撑臂部分位于控制箱两侧，悬臂部分一端与支撑臂部分顶端连接，悬臂部分另一端与掘进部分相连。本实用新型的优点是：采用无线技术远程操控机器，实现无人驾驶，确保了工人的人身安全，降低了事故发生率；本实用新型结构简单，体型较小，行动灵活，适应各种复杂的工作环境，完成普通掘进机完成不了的任务。

Description

一种智能化小型隧道铣挖施工的悬臂掘进机

技术领域

本实用新型涉及隧道掘进机技术领域，具体涉及一种智能化小型隧道铣挖施工的悬臂掘进机。

背景技术

随着我国交通运输业的迅猛发展，对隧道的开通成为了交通线路建设地一大难点，同时，也对所需的大型机器提出了更高的要求，在隧道建设中，掘进机是必不可少的一样机器，然而，现有的掘进机过于笨重，对人为操作的要求比较高，极易发生事故，给工人安全带来了极大隐患；因此，本实用新型提出的一种智能化小型隧道铣挖施工的悬臂掘进机，能够有效的解决这一问题，本实用新型通过无线技术实现无人驾驶操作，通过机身上的摄像头实时监控工作时的情况，既保证了工人的安全，又可以高效准确地完成任务；本实用新型的机身外型要比一般的掘进机小，操作起来更为灵活，可以适应较复杂的工作环境，能完成普通掘进机完成不了的任务。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能化小型隧道铣挖施工的悬臂掘进机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种智能化小型隧道铣挖施工的悬臂掘进机，主要包括机身部分、装载部分、行走部分、旋转机身部分、控制箱、支撑臂部分、悬臂部分、掘进部分；其特征在于：装载部分安装于机身部分的前部，行走部分安装于机身部分两侧下部，旋转机身部分固定于机身部分上表面中央位置，控制箱位于旋转机身部分上方，支撑臂部分安装于旋转机身部分上方，支撑臂部分位于控制箱两侧，悬臂部分一端与支撑臂部分顶端连接，悬臂部分另一端与掘进部分相连。

作为本实用新型进一步的方案：所述机身部分主要包括机体、第一车灯、第二车灯、第一警示灯、第二警示灯、空腔、刮板运输机；其特征在于：第一车灯、第二车灯分别位于机体前部左右两侧，第一警示灯、第二警示灯分别位于机体尾部左右两侧，机体中央部位设计有一长方体空腔，空腔从机体头部到尾部贯穿整个机体，刮板运输机安装于空腔内。

作为本实用新型再进一步的方案：所述装载部分主要包括车铲、第一支撑臂、第二支撑臂、第一旋转马达、第二旋转马达；其特征在于：第一旋转马达、第二旋转马达分别安装于车铲两侧后部，第一旋转马达、第二旋转马达水平方向对齐，第一支撑臂、第二支撑臂的一端分别与第一旋转马达、第二旋转马达固定连接，第一支撑臂、第二支撑臂的另一端分别固定于机体前部左右两侧，第一支撑臂、第二支撑臂水平方向对齐。

作为本实用新型再进一步的方案：所述行走部分主要包括第一履带、第二履带、左侧车轮、右侧车轮、左侧车轮马达、右侧车轮马达；其特征在于：左侧车轮、右侧车轮分别安装于第一履带、第二履带内侧，左侧车轮马达与左侧车轮连接，右侧车轮马达与右侧车轮相连，左侧车轮马达、右侧车轮马达分别位于机体内部左右两侧。

作为本实用新型再进一步的方案：所述旋转机身部分主要包括旋转舵机、转盘、第一支架、第二支架、第三支架；其特征在于：转盘为双层结构，下层板通过第一支架、第二支架、第三支架固定于机身上表面中部，旋转舵机与转盘上层板中央位置相连，旋转舵机固定于机身上表面中央位置。

作为本实用新型再进一步的方案：所述控制箱主要包括箱体、无线收发装置、移动硬盘、中央处理器、摄像头、继电器、蓄电池；其特征在于：无线收发装置、移动硬盘、中央处理器、摄像头、继电器、蓄电池分别位于箱体内，无线收发装置、摄像头、继电器分别与中央处理器相连，蓄电池分别与无线收发装置、移动硬盘、中央处理器、摄像头相连，为其提供电源。

作为本实用新型再进一步的方案：所述支撑臂部分主要包括第一支撑臂、第二支撑臂、第一短连杆、第二短连杆、第一长连杆、第二长连杆、第一转向板、第二转向板、第一固定板、第二固定板、第一舵机、第二舵机；其特征在于：第一固定板、第二固定板分别固定于转盘上表面左右两边，第一舵机、第二舵机分别安装于第一固定板、第二固定板外侧，第一支撑臂、第二支撑臂分别固定于第一固定板、第二固定板内侧，第一短连杆、第二短连杆一端分别与第一舵机、第二舵机相连接，第一短连杆、第二短连杆另一端分别与第一长连杆、第二长连杆的一端连接，第一长连杆、第二长连杆的另一端分别与第一转向板、第二转向板的一段相连接，第一转向板、第二转向板的另一端与悬臂部分相连。

作为本实用新型再进一步的方案：所述悬臂部分主要包括液压马达、液压伸缩臂、托臂架；其特征在于：液压伸缩臂与液压马达相连，托臂架固定于液压伸缩臂下方，托臂架左右两端分别与第一转向板、第二转向板相连。

作为本实用新型再进一步的方案：所述掘进部分主要包括电机、切割头；其特征在于：切割头与电机相连，电机固定于液压伸缩臂最前端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用无线技术远程操控机器，实现无人驾驶，确保了工人的人身安全，降低了事故发生率。

2、本实用新型设置有摄像头，可以把工作情况实时传输给后台，方便远程操控机器进行工作，另外控制箱中装有移动硬盘，可以存储机器每次工作的视频，既可以从成功的案例中学习技能，又可以在失败的案例中总结经验教训。

3、本实用新型结构简单，体型较小，行动起来灵活，可以适应各种复杂的工作环境，完成普通掘进机完成不了的任务。

附图说明

图1为本实用新型的三维立体结构示意图。

图2为本实用新型侧视图。

图3为本实用新型俯视图。

图4为本实用新型的工作原理图。

图中：(1)机身部分、(2)装载部分、(3)行走部分、(4)旋转机身部分、(5)控制箱、(6)支撑臂部分、(7)悬臂部分、(8)掘进部分、(9)机体、(10)第一车灯、(11)第二车灯、(12)第一警示灯、(13)第二警示灯、(14)空腔、(15)刮板运输机、(16)车铲、(17)第一支撑臂、(18)第二支撑臂、(19)第一旋转马达、(20)第二旋转马达、(21)第一履带、(22)第二履带、(23)左侧车轮、(24)右侧车轮、(25)左侧车轮马达、(26)右侧车轮马达、(27)旋转舵机、(28)转盘、(29)第一支架、(30)第二支架、(31)第三支架、(32)箱体、(33)无线收发装置、(34)移动硬盘、(35)中央处理器、(36)摄像头、(37)继电器、(38)蓄电池、(39)第一支撑臂、(40)第二支撑臂、(41)第一短连杆、(42)第二短连杆、(43)第一长连杆、(44)第二长连杆、(45)第一转向板、(46)第二转向板、(47)第一固定板、(48)第二固定板、(49)第一舵机、(50)第二舵机、(51)液压马达、(52)液压伸缩臂、(53)托臂架、(54)电机、(55)切割头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～4，本实用新型实施例中，一种智能化小型隧道铣挖施工的悬臂掘进机，主要包括机身部分1、装载部分2、行走部分3、旋转机身部分4、控制箱5、支撑臂部分6、悬臂部分7、掘进部分8；其特征在于：装载部分2安装于机身部分1的前部，行走部分3安装于机身部分1两侧下部，旋转机身4部分固定于机身部分1上表面中央位置，控制箱5位于旋转机身部分4上方，支撑臂部分6安装于旋转机身部分4上方，支撑臂部分6位于控制箱5两侧，悬臂部分7一端与支撑臂部分6顶端连接，悬臂部分7另一端与掘进部分8相连。

所述机身部分1主要包括机体9、第一车灯10、第二车灯11、第一警示灯12、第二警示灯13、空腔14、刮板运输机15；其特征在于：第一车灯10、第二车灯11分别位于机体9前部左右两侧，第一警示灯12、第二警示灯13分别位于机体9尾部左右两侧，机体9中央部位设计有一长方体空腔14，空腔14从机体9头部到尾部贯穿整个机体，刮板运输机15安装于空腔14内。所述刮板运输机15型号为SGD730/320。

所述装载部分2主要包括车铲16、第一支撑臂17、第二支撑臂18、第一旋转马达19、第二旋转马达20；其特征在于：第一旋转马达19、第二旋转马达20分别安装于车铲16两侧后部，第一旋转马达19、第二旋转马达20水平方向对齐，第一支撑臂17、第二支撑臂18的一端分别与第一旋转马达19、第二旋转马达20固定连接，第一支撑臂17、第二支撑臂18的另一端分别固定于机体9前部左右两侧，第一支撑臂17、第二支撑臂18水平方向对齐。所述第一旋转马达19、第二旋转马达20型号均为JB5274-91。

所述行走部分3主要包括第一履带21、第二履带22、左侧车轮23、右侧车轮24、左侧车轮马达25、右侧车轮马达26；其特征在于：左侧车轮23、右侧车轮24分别安装于第一履带21、第二履带22内侧，左侧车轮马达25与左侧车轮23连接，右侧车轮马达26与右侧车轮24相连，左侧车轮马达25、右侧车轮马达26分别位于机体9内部左右两侧。所述左侧车轮马达25、右侧车轮马达26型号均为QD1202B。

所述旋转机身部分4主要包括旋转舵机27、转盘28、第一支架29、第二支架30、第三支架31；其特征在于：转盘28为双层结构，下层板通过第一支架29、第二支架30、第三支架31固定于机身9上表面中部，旋转舵机27与转盘28上层板中央位置相连，旋转舵机27固定于机身9上表面中央位置。所述旋转舵机27型号为S9402。

所述控制箱5主要包括箱体32、无线收发装置33、移动硬盘34、中央处理器35、摄像头36、继电器37、蓄电池38；其特征在于：无线收发装置33、移动硬盘34、中央处理器35、摄像头36、继电器37、蓄电池38分别位于箱体32内，无线收发装置32、摄像头26、继电器37分别与中央处理器35相连，蓄电池38分别与无线收发装置33、移动硬盘34、中央处理器35、摄像头36相连，为其提供电源。所述无线收发装置33型号为CC1310。所述中央处理器35型号为314-6CG03-OABO。所述摄像头36型号为C6Tc1080P。所述继电器37型号为AY33002RT3S-24V。

所述支撑臂部分6主要包括第一支撑臂39、第二支撑臂40、第一短连杆41、第二短连杆42、第一长连杆43、第二长连杆44、第一转向板45、第二转向板46、第一固定板47、第二固定板48、第一舵机49、第二舵机50；其特征在于：第一固定板47、第二固定板48分别固定于转盘28上表面左右两边，第一舵机49、第二舵机50分别安装于第一固定板47、第二固定板48外侧，第一支撑臂39、第二支撑臂40分别固定于第一固定板47、第二固定板48内侧，第一短连杆41、第二短连杆42一端分别与第一舵机49、第二舵机50相连接，第一短连杆41、第二短连杆42另一端分别与第一长连杆43、第二长连杆44的一端连接，第一长连杆43、第二长连杆44的另一端分别与第一转向板45、第二转向板46的一段相连接，第一转向板45、第二转向板46的另一端与悬臂部分7相连。所述第一舵机49、第二舵机50型号均为ASMC-03B。

所述悬臂部分7主要包括液压马达51、液压伸缩臂52、托臂架53；其特征在于：液压伸缩臂52与液压马达51相连，托臂架53固定于液压伸缩臂52下方，托臂架53左右两端分别与第一转向板45、第二转向板46相连。所述液压马达51型号为BMR-80。

所述掘进部分8主要包括电机54、切割头55；其特征在于：切割头55与电机54相连，电机54固定于液压伸缩臂52最前端。所述电机54型号为TS2640N321E64。

本实用新型的工作原理：本使用新型控制箱中设置有无线收发装置，工作时，可与后台进行信息传递，后台发出的指令被无线收发装置接收，信号由无线收发装置传输至中央处理器进行分析，随后中央处理器根据解译的信息控制继电器工作，再由继电器控制各马达、舵机和电机工作，完成相应动作；在工作过程中，摄像头将掘进机工作的画面拍摄下来，并传输至中央处理器，中央处理器将摄像头拍摄的视频通过无线收发装置传输至后台，同时也将该视频保存至移动硬盘，留作备份。

旋转机身部分：通过旋转舵机的旋转来控制转盘转动，可控制最大角度为180°(顺、逆时针方向各90°)。

支撑臂部分：当第一舵机、第二舵机的正转时，第一短连杆、第二短连杆顺时针摆动，这时第一短连杆、第二短连杆分别通过第一长连杆、第二长连杆拉动第一转向板、第二转向板转动，利用杠杆原理，第一转向板、第二转向板托动托臂架沿垂直方向上升，进而实现对悬臂的抬臂动作；同理，当第一舵机、第二舵机的反转时，第一短连杆、第二短连杆逆时针摆动，这时第一短连杆、第二短连杆分别通过第一长连杆、第二长连杆推动第一转向板、第二转向板转动，利用杠杆原理，第一转向板、第二转向板拉动托臂架沿垂直方向下降，进而实现对悬臂的落臂动作。

悬臂部分：当液压马达控制油缸内的油推动活塞时，液压伸缩杆沿水平前进方向伸出，完成悬臂的伸手动作；当液压马达控制油缸内的油排出时，液压伸缩杆沿水平后退方向缩回，完成悬臂的收手动作。

掘进部分：通过电机的旋转带动切割头旋转，转动的切割头将周围的沙石转松动；由于旋转机身部分能实现水平旋转，所以掘进机可以完成横向切割，支撑臂部分可以实现垂直方向的抬臂和落臂动作，因此掘进机可以完成垂直方向的切割；又由于悬臂部分可以实现伸手和收手的动作，因此，掘进机可以沿前进方向钻孔，通过各部分的完美配合，可以使本实用新型发挥最大作用，完成一系列高难度工作。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种智能化小型隧道铣挖施工的悬臂掘进机，主要包括机身部分、装载部分、行走部分、旋转机身部分、控制箱、支撑臂部分、悬臂部分、掘进部分；其特征在于：装载部分安装于机身部分的前部，行走部分安装于机身部分两侧下部，旋转机身部分固定于机身部分上表面中央位置，控制箱位于旋转机身部分上方，支撑臂部分安装于旋转机身部分上方，支撑臂部分位于控制箱两侧，悬臂部分一端与支撑臂部分顶端连接，悬臂部分另一端与掘进部分相连。

2.根据权利要求1所述的一种智能化小型隧道铣挖施工的悬臂掘进机，其特征在于：所述机身部分主要包括机体、第一车灯、第二车灯、第一警示灯、第二警示灯、空腔、刮板运输机；第一车灯、第二车灯分别位于机体前部左右两侧，第一警示灯、第二警示灯分别位于机体尾部左右两侧，机体中央部位设计有一长方体空腔，空腔从机体头部到尾部贯穿整个机体，刮板运输机安装于空腔内。

3.根据权利要求1所述的一种智能化小型隧道铣挖施工的悬臂掘进机，其特征在于：所述装载部分主要包括车铲、第一支撑臂、第二支撑臂、第一旋转马达、第二旋转马达；第一旋转马达、第二旋转马达分别安装于车铲两侧后部，第一旋转马达、第二旋转马达水平方向对齐，第一支撑臂、第二支撑臂的一端分别与第一旋转马达、第二旋转马达固定连接，第一支撑臂、第二支撑臂的另一端分别固定于机体前部左右两侧，第一支撑臂、第二支撑臂水平方向对齐。

4.根据权利要求1所述的一种智能化小型隧道铣挖施工的悬臂掘进机，其特征在于：所述行走部分主要包括第一履带、第二履带、左侧车轮、右侧车轮、左侧车轮马达、右侧车轮马达；左侧车轮、右侧车轮分别安装于第一履带、第二履带内侧，左侧车轮马达与左侧车轮连接，右侧车轮马达与右侧车轮相连，左侧车轮马达、右侧车轮马达分别位于机体内部左右两侧。

5.根据权利要求1所述的一种智能化小型隧道铣挖施工的悬臂掘进机，其特征在于：所述旋转机身部分主要包括旋转舵机、转盘、第一支架、第二支架、第三支架；转盘为双层结构，下层板通过第一支架、第二支架、第三支架固定于机身上表面中部，旋转舵机与转盘上层板中央位置相连，旋转舵机固定于机身上表面中央位置。

6.根据权利要求1所述的一种智能化小型隧道铣挖施工的悬臂掘进机，其特征在于：所述控制箱主要包括箱体、无线收发装置、移动硬盘、中央处理器、摄像头、继电器、蓄电池；无线收发装置、移动硬盘、中央处理器、摄像头、继电器、蓄电池分别位于箱体内，无线收发装置、摄像头、继电器分别与中央处理器相连，蓄电池分别与无线收发装置、移动硬盘、中央处理器、摄像头相连。

7.根据权利要求1所述的一种智能化小型隧道铣挖施工的悬臂掘进机，其特征在于：所述支撑臂部分主要包括第一支撑臂、第二支撑臂、第一短连杆、第二短连杆、第一长连杆、第二长连杆、第一转向板、第二转向板、第一固定板、第二固定板、第一舵机、第二舵机；第一固定板、第二固定板分别固定于转盘上表面左右两边，第一舵机、第二舵机分别安装于第一固定板、第二固定板外侧，第一支撑臂、第二支撑臂分别固定于第一固定板、第二固定板内侧，第一短连杆、第二短连杆一端分别与第一舵机、第二舵机相连接，第一短连杆、第二短连杆另一端分别与第一长连杆、第二长连杆的一端连接，第一长连杆、第二长连杆的另一端分别与第一转向板、第二转向板的一段相连接，第一转向板、第二转向板的另一端与悬臂部分相连。

8.根据权利要求1所述的一种智能化小型隧道铣挖施工的悬臂掘进机，其特征在于：所述悬臂部分主要包括液压马达、液压伸缩臂、托臂架；液压伸缩臂与液压马达相连，托臂架固定于液压伸缩臂下方，托臂架左右两端分别与第一转向板、第二转向板相连。

9.根据权利要求1所述的一种智能化小型隧道铣挖施工的悬臂掘进机，其特征在于：所述掘进部分主要包括电机、切割头；切割头与电机相连，电机固定于液压伸缩臂最前端。