CN212867551U - 一种多功能隧道开挖台车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及隧道开挖设备技术领域，尤其涉及一种多功能隧道开挖台车，包括行走机构，设于行走机构上方的下门架，以及可拆卸连接于下门架上的上门架；所述下门架的顶端设有调节管，所述调节管的内壁呈阶梯状且内径的大小由下到上递增；所述上门架的底部设有与所述调节管相适配的调节头；所述调节头上设有至少一个可供螺栓穿过的通孔，所述下门架的顶部设有便于螺栓穿过的固定孔。本申请具有结构精简，通用性强，能满足同一隧道全断面、二台阶和三台阶开挖等多种施工方法的开挖作业，可反复利用，大大节约了工程成本。

Description

一种多功能隧道开挖台车

技术领域

本实用新型涉及隧道开挖设备技术领域，尤其涉及一种多功能隧道开挖作业台车。

背景技术

隧道技术已经广泛应用于交通、市政、矿山、军事等多种领域的工程建筑中。隧道开挖台车是在隧道施工中使用频率最高的设备。隧道开挖根据隧道围岩等级等条件来设计开挖方式，不同的围岩等级有不同的开挖方式，开挖方式不同，开挖断面尺寸不同，不同的开挖方式使用的开挖作业台车也不同，但传统的开挖作业台车只能应对特定隧道断面尺寸和特定断面开挖方式，现有隧道开挖方式主要有全断面、二台阶和三台阶等，现有开挖作业台车只能适应一种开挖方式，而且只能适应特定的隧道断面尺寸，即当开挖方式为两台阶法时，使用两台阶开挖作业台车；当开挖方式为全断面开挖时，使用全断面开挖台车，两种开挖台车不能互换，并且当开挖方式改变的时候必须把台车挪到洞外，再换适用于所选开挖方式的开挖作业台车，整个过程比较浪费时间，局限性太强，不能灵活应变，且大大增加了工程成本。

发明内容

本实用新型的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本实用新型而学习。

为克服现有技术的问题，本实用新型提供一种多功能隧道开挖台车，包括行走机构，设于行走机构上方的下门架，以及可拆卸连接于下门架上的上门架。

进一步地，所述下门架的顶端设有调节管；所述的调节管的内壁呈阶梯状且内径的大小由下到上递增；

和/或；

所述下门架的顶部设有便于螺栓穿过的固定孔。

进一步地，所述上门架的底部设有与所述调节管相适配的调节头。

进一步地，所述调节头上设有至少一个可供螺栓穿过的通孔；

和/或；

所述调节头外壁上设有缓冲件。

进一步地，还包括至少一个连接下门架与上门架的支撑调节机构。

进一步地，所述支撑调节机构包括设于所述下门架的底部且连接所述下门架的两个端部支撑柱的第一横梁，设于所述上门架的顶部且与第一横梁相对设置的第二横梁，连接第一横梁与第二横梁的非同侧端部的斜支撑梁，以及一端转动连接于斜支撑梁的中部且另一端与第一横梁和/或第二横梁连接的强化梁。

进一步地，所述第一横梁与第二横梁上均设有调节孔。

进一步地，所述行走机构包括两条履带，设于每条履带内部的两端部的可调动力轮，以及连接两条履带内部的4个可调动力轮的支撑架；所述支撑架上设有为可调动力轮提供动力的驱动组件,以及控制前轮驱动或后轮驱动的控制阀。

进一步地，所述可调动力轮包括与驱动组件的输出轴连接的第一轮圈，与第一轮圈滑动连接且外部设有齿牙的第二轮圈，以及设于第一轮圈与第二轮圈上的转换阀；所述的第二轮圈的内圈边缘设有防止第一轮圈滑脱的防脱圈。

进一步地，所述转换阀包括至少一个设于所述第一轮圈上的凹槽，设于凹槽底部的升降气缸，设于升降气缸顶部的动力转换杆，设于所述第二轮圈上且与凹槽相对设置并相适配的凸形槽，以及设于凸形槽顶部的对射式传感器与光电传感器。

本实用新型的有益效果：通过上门架与下门架的可拆卸连接，可满足多种断面尺寸的隧道开挖作业，通用性强；能满足同一隧道全断面、二台阶和三台阶开挖等多种施工方法的开挖作业，通用性强，可反复利用，节约成本。通过支撑调节机构对上门架与下门架的连接进行加固，以保证上门架与下门架的稳定性，为台车上的开挖设备提供稳定基础，同时在发生事故时，为操作人员提供生命通道。同时，该支撑调节机构可根据上门架与下门架的高度进行调整，可适应不同的开挖作业。通过行走机构，带动整个台车行走，大大提高了工程效率。通过履带更能适应施工现场不平整的路面情况，提高台车的适应性，以及稳定性。本申请具有结构精简，通用性强，能满足同一隧道全断面、二台阶和三台阶开挖等多种施工方法的开挖作业，可反复利用，大大节约了工程成本。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本实用新型，本实用新型的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本实用新型的解释说明，而不构成对本实用新型的任何意义上的限制，在附图中：

图1为本实用新型具体实施例中一种多功能隧道开挖台车的示意图；

图2为本实用新型具体实施例中一种支撑调节机构的示意图；

图3为本实用新型具体实施例中一种调节头与调节管的示意图；

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

行走机构-100，履带-110，可调动力轮-120，第一轮圈-121，齿牙-122，第二轮圈-123，转换阀-124，防脱圈-125，凹槽-126，升降气缸-127，动力转换杆-128，凸形槽-129，支撑架-130，驱动组件-140，控制阀-150，下门架-200，螺栓-210，固定孔-220，调节管-230，上门架-300，调节头-310，通孔-311，支撑调节机构-400，第一横梁-410，第二横梁-420，斜支撑梁-430，强化梁-440，调节孔-450。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型提供一种多功能隧道开挖台车，包括行走机构100，设于行走机构100上方的下门架200，以及可拆卸连接于下门架200上的上门架300。通过上门架300与下门架200的可拆卸连接，可满足多种断面尺寸的隧道开挖作业，通用性强；能满足同一隧道全断面、二台阶和三台阶开挖等多种施工方法的开挖作业，通用性强，可反复利用，节约成本。通过行走机构100，带动整个台车行走，大大提高了工程效率。

进一步地，所述下门架200的顶端设有调节管230；所述的调节管230的内壁呈阶梯状且内径的大小由下到上递增；通过调节管230便于对台车的高度进行调整，以满足不同高度的开挖作业，同时通过呈阶梯状的内腔有效的增强了连接部位的支撑强度，防止在受力过程中，调节管230底部的空腔对整个台车稳定性以及支撑力度的影响。

和/或；

所述下门架200的顶部设有便于螺栓210穿过的固定孔220。通过固定孔220便于对上门架300与下门架200进行固定，通过可拆卸的连接方式，能满足多种断面尺寸的隧道开挖作业，通用性强。无需再把一种台车挪到洞外，再把适用台车挪到洞内，大大的节约了工程时间，减少了人力及机械的投入，节约成本，使施工利益最大化。

进一步地，所述上门架300的底部设有与所述调节管230相适配的调节头310。通过调节头310与调节管230的配合使用达到对本开挖作业台车的高度调整。

进一步地，所述调节头310上设有至少一个可供螺栓210穿过的通孔311；通过该通孔311更加便于将上门架300与下门架200的固定。作为本实用新型的一个优选实施例，该通孔311的内壁上设有与螺栓210的外螺纹相适配的内螺纹，以加强上门架300与下门架200的连接稳定性，防止发生晃动，加强整个台车的安全性。

和/或；

所述调节头310外壁上设有缓冲件(图中未示出)。通过缓冲件(图中未示出)将调节头310与调节管230之间的缝隙进行填充，大大增强了台车的稳定性，防止因连接处的支撑力度不够导致整个台车发生坍塌的风险。

进一步地，还包括至少一个连接下门架200与上门架300的支撑调节机构400。通过支撑调节机构400辅助支撑上门架300与下门架200，大大增强了整个台车的稳定性以及支撑力度，使台车更稳定，更安全。

进一步地，所述支撑调节机构400包括设于所述下门架200的底部且连接所述下门架200的两个端部支撑柱的第一横梁410，设于所述上门架300的顶部且与第一横梁410相对设置的第二横梁420，连接第一横梁410与第二横梁420的非同侧端部的斜支撑梁430，以及一端转动连接于斜支撑梁430的中部且另一端与第一横梁410和/或第二横梁420连接的强化梁440。通过斜支撑梁430进一步地增强整个台车的稳定性，并分担上门架300与下门架200上的支撑力，大大提升了整个台车的安全性。同时斜支撑梁430可根据上门架300与下门架200的高度进行适应性调整，大大增加了台车的稳定性以及对多场景施工的适应性。通过强化梁440对斜支撑梁430进行进一步的支撑，更进一步的提高整个台车的稳定性。同时由于第一横梁410和第二横梁420与上门架300和下门架200的支撑柱是垂直设置的，分担了上门架300和下门架200的支撑柱的受力，进一步的提升了整个台车的安全性。

进一步地，所述第一横梁410与第二横梁420上均设有调节孔450。通过调节孔450辅助上门架300与下门架200的高度调整。

进一步地，所述行走机构100包括两条履带110，设于每条履带110内部的两端部的可调动力轮120，以及连接两条履带110内部的4个可调动力轮120的支撑架130；所述支撑架130上设有为可调动力轮120提供动力的驱动组件140以及控制前轮驱动或后轮驱动的控制阀150。通过履带110的方式更加便于整个台车在隧道内不平整路面的行走，提升了整个台车的稳定性以及对于不平整路面的行走能力，提升了整个台车的适用性，市场前景更广阔。通过支撑架130以及可调动力轮120更加便于整个台车的行走，并通过控制阀150调整前轮驱动或后轮驱动，使整个台车可以实现前进与后退的功能，并能实现原地调头功能，大大降低了台车对作业空间的宽度需求，使本开挖作业台车可适应空间较窄的作业环境。还可通过控制阀150调整四个可调动力轮120的运转进行转弯的操作，增大整个台车的作业面积，使台车运转更灵活。该驱动组件140包括驱动电机，与驱动电机连接的液压泵，以及与液压泵连接并与可调动力轮120连接的液压马达。

进一步地，所述可调动力轮120包括与驱动组件140的输出轴连接的第一轮圈121，与第一轮圈121滑动连接且外部设有齿牙122的第二轮圈123，以及设于第一轮圈121与第二轮圈123上的转换阀124；所述的第二轮圈123的内圈边缘设有防止第一轮圈121滑脱的防脱圈125。通过转换阀124实现该可调动力轮120是否提供动力的切换，当将转换阀124切入第二轮圈123内部，驱动组件140的动力将经过第一轮圈121传递至第二轮圈123，进而通过齿牙122与履带110的啮合达到带动履带110转动，进而驱动整个台车前进或后退的目的；当转换阀124不切入第二轮圈123内，由于第一轮圈121与第二轮圈123滑动连接，因此该可调动力轮120将无法提供动力，该可调动力轮120将作为从动轮辅助该履带110的运转。通过该防脱圈125既保证了第一轮圈121与第二轮圈123的滑动连接，更有效的防止了第一轮圈121的滑脱，该防脱圈125与第二轮圈123为一体成形的。

进一步地，所述转换阀124包括至少一个设于所述第一轮圈121上的凹槽126，设于凹槽126底部的升降气缸127，设于升降气缸127顶部的动力转换杆128，设于所述第二轮圈123上且与凹槽126相对设置并相适配的凸形槽129，以及设于凸形槽129顶部的对射式传感器(图中未示出)与光电传感器(图中未示出)。该对射式传感器(图中未示出)的优选型号为E3Z-T61，该光电传感器(图中未示出)的优选型号为GP2Y0A02YK0F，通过凹槽126容纳该升降气缸127以及动力转换杆128，当该可调动力轮120不承担驱动作用时，保持第一轮圈121与第二轮圈123的滑动连接；当需要该可调动力轮120承担驱动作用时，驱动组件140的输出轴转动进而带动第一轮圈121转动，当设于凸形槽129顶部与动力转换杆128顶部的对射式传感器(图中未示出)感应到动力转换杆128后停止驱动组件140的驱动，并开启升降气缸127，使动力转换杆128升起并插入到凸形槽129内，当光敏传感器(图中未示出)感应到动力转换杆128后，启动驱动组件140，进而达到驱动第二轮圈123转动带动履带110运转的效果。

进一步，还包括控制行走机构100自动行走的PLC控制器(图中未示出)。该PLC控制器(图中未示出)的优选型号为Simatic S7-300。本实用新型重在保护的是开挖作业台车的结构设计，并不涉及对程序的改进，PLC控制器(图中未示出)对驱动组件140、对射式传感器(图中未示出)以及光电传感器(图中未示出)的控制程序是很容易实现的，本领域技术人员均可以在得知运动行程的设计要求下，利用PLC基本知识设计出PLC控制程序。

以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例，本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质，可以有多种变型方案实现本实用新型。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。

Claims (8)

1.一种多功能隧道开挖台车，其特征在于，包括行走机构，设于行走机构上方的下门架，以及可拆卸连接于下门架上的上门架；所述下门架的顶端设有调节管，所述调节管的内壁呈阶梯状且内径的大小由下到上递增；所述上门架的底部设有与所述调节管相适配的调节头；所述调节头上设有至少一个可供螺栓穿过的通孔，所述下门架的顶部设有便于螺栓穿过的固定孔。

2.根据权利要求1所述的多功能隧道开挖台车，其特征在于，所述调节头外壁上设有缓冲件。

3.根据权利要求2所述的多功能隧道开挖台车，其特征在于，还包括至少一个连接下门架与上门架的支撑调节机构。

4.根据权利要求3所述的多功能隧道开挖台车，其特征在于，所述支撑调节机构包括设于所述下门架的底部且连接所述下门架的两个端部支撑柱的第一横梁，设于所述上门架的顶部且与第一横梁相对设置的第二横梁，连接第一横梁与第二横梁的非同侧端部的斜支撑梁，以及一端转动连接于斜支撑梁的中部且另一端与第一横梁或第二横梁连接的强化梁。

5.根据权利要求4所述的多功能隧道开挖台车，其特征在于，所述第一横梁与第二横梁上均设有调节孔。

6.根据权利要求1-5任一项所述的多功能隧道开挖台车，其特征在于，所述行走机构包括两条履带，设于每条履带内部的两端部的可调动力轮，以及连接两条履带内部的4个可调动力轮的支撑架；所述支撑架上设有为可调动力轮提供动力的驱动组件,以及控制前轮驱动或后轮驱动的控制阀。

7.根据权利要求6所述的多功能隧道开挖台车，其特征在于，所述可调动力轮包括与驱动组件的输出轴连接的第一轮圈，与第一轮圈滑动连接且外部设有齿牙的第二轮圈，以及设于第一轮圈与第二轮圈上的转换阀；所述的第二轮圈的内圈边缘设有防止第一轮圈滑脱的防脱圈。

8.根据权利要求7所述的多功能隧道开挖台车，其特征在于，所述转换阀包括至少一个设于所述第一轮圈上的凹槽，设于凹槽底部的升降气缸，设于升降气缸顶部的动力转换杆，设于所述第二轮圈上且与凹槽相对设置并相适配的凸形槽，以及设于凸形槽顶部的对射式传感器与光电传感器。

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