CN215408652U - 大臂结构、撬毛工作臂装置及巷道用台车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种大臂结构、撬毛工作臂装置及巷道用台车，其中的两个主板对称且间隔设置；两个第一连接板于两个主板之间间隔设置，第一连接板分别与两个主板的中部连接，两个主板和两个第一连接板之间形成容置空间；两个第二连接板位于两个主板之间，第二连接板分别与两个主板相连，且还与第一连接板相连，第一连接板与对应相连的第二连接板之间呈夹角设置，以形成夹角空间，第二连接板位于容置空间之外；多个加强筋板分别位于两个夹角空间内，加强筋板的两侧边缘分别与对应的第一连接板及第二连接板相连。本实用新型提供的大臂结构、撬毛工作臂装置及巷道用台车，使工作过程中的应力合理分布，避免大臂结构出现永久性的损伤。

Description

大臂结构、撬毛工作臂装置及巷道用台车

技术领域

本实用新型属于矿山设备技术领域，具体涉及一种大臂结构、撬毛工作臂装置及巷道用台车。

背景技术

巷道用台车是矿山巷道修建的辅助设备，其主要作用是对巷道中易掉落的浮石通过人为操作使其掉落，保证作业环境安全。巷道用台车主要包括具有震动功能的工作臂、用于安装其它结构的底盘以及液压系统和电气系统，工作臂的自由端设有撬落浮石用的工作机构，通过工作机构将岩石破碎，进而达到撬落浮石的目的。

现有的工作臂主要包括直接与车身转动连接的大臂、与大臂转动连接的工作臂主体，大臂的一端转动连接于车身，在大臂和车身之间，以及工作臂主体和大臂之间均设有俯仰伸缩油缸，以满足工作臂主体的俯仰角度需求。现有的工作臂中，由于大臂所处的特殊位置，导致大臂受力程度较大，容易发生疲劳损伤，缩短使用寿命，甚至可能造成安全事故。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种大臂结构、撬毛工作臂装置及巷道用台车，旨在提升大臂的结构强度，延长其使用寿命，增强使用安全性。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

第一方面，提供一种大臂结构，包括：

两个主板，两个所述主板对称且间隔设置；

两个第一连接板，两个所述第一连接板于两个所述主板之间间隔设置，所述第一连接板的相对两侧边缘分别与两个所述主板的中部连接，两个所述主板和两个所述第一连接板之间形成容置空间；

两个第二连接板，两个所述第二连接板位于两个所述主板之间，所述第二连接板的相对两侧边缘分别与两个所述主板相连，且所述第二连接板还与所述第一连接板相连，所述第一连接板与对应相连的所述第二连接板之间呈夹角设置，以形成夹角空间，所述第二连接板位于所述容置空间之外；以及

多个加强筋板，多个所述加强筋板分别位于两个所述夹角空间内，所述加强筋板的两侧边缘分别与对应的所述第一连接板及所述第二连接板相连；

所述主板的其中一端用于与工作臂主体结构的端部绕第一轴线转动配合，所述主板的另一端用于与车身绕第二轴线转动配合，所述主板的中部用于与第一俯仰伸缩件的一端绕第三轴线转动配合，所述主板的中部用于与第二俯仰伸缩件的另一端绕第四轴线转动配合，其中，所述第三轴线和所述第四轴线贯穿所述容置空间。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述主板包括：

中间板体，两个所述主板中的所述中间板体相互平行，所述第一连接板连接于所述中间板体；

第一斜板体，所述第一斜板体的一端连接于所述中间板体的一端，两个所述主板中的所述第一斜板体的间距在背离所述中间本体的方向上逐渐增加，其中一个所述第二连接板连接于所述第一斜板体，所述第一斜板体的端部用于与工作臂主体结构的端部转动配合；以及

第二斜板体，所述第二斜板体的一端连接于所述中间板体的另一端，两个所述主板中的所述第二斜板体的间距在背离所述中间本体的方向上逐渐增加，另一个所述第二连接板连接于所述第二斜板体，所述第二斜板体的端部用于与车身转动配合。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一斜板体背离所述中间板体的一端向背离所述中间板体的方向延伸形成第一端板，两个所述主板中的所述第一端板相互平行，所述第一端板用于与工作臂主体结构的端部转动配合。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第二斜板体背离所述中间板体的一端向背离所述中间板体的方向延伸形成第二端板，两个所述主板中的所述第二端板相互平行，所述第二端板用于与车身转动配合。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，两个所述第一端板的间距小于两个所述第二端板的间距。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，两个所述夹角空间的开口方向相反。

本申请的大臂结构中，主板提供了与工作臂主体结构、车身、第一俯仰伸缩件和第二俯仰伸缩件提供连接平台，满足了对工作臂主体结构的支撑，同时也能通过第一俯仰伸缩件和第二俯仰伸缩件完成俯仰动作；同时，由于在两个主板之间设置了第一连接板、第二连接板和加强筋板，形成了结构稳定性较强的三角型支撑结构，使工作过程中的应力合理分布，有效增强了大臂结构的强度，避免大臂结构出现永久性的损伤，延长大臂结构的使用寿命，避免出现大臂结构支撑失效的问题，提高使用安全性。

第二方面，本实用新型实施例另提供一种撬毛工作臂装置，包括：

工作臂主体结构；

第二俯仰伸缩件，一端连接于所述工作臂主体结构；

第一俯仰伸缩件，一端用于与车身连接；

上述的大臂结构；以及

振动锤击单元，设于所述工作臂主体结构的另一端。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述工作臂主体结构包括：

第一工作臂，所述第一工作臂的一端转动连接于所述主板，所述第二俯仰伸缩件的端部转动连接于所述第一工作臂的中部；

第二工作臂，一端与所述第一工作臂的另一端转动连接，所述振动锤击单元连接于所述第二工作臂的另一端；

第三俯仰伸缩件，一端与所述第一工作臂的中部转动连接，另一端与所述第二工作臂转动连接；以及

第四俯仰伸缩件，一端与所述第二工作臂转动连接，另一端与所述振动锤击单元转动连接。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述振动锤击单元包括：

回转连接结构，与所述第二工作臂绕第四轴线转动连接；以及

液压锤，连接于所述回转连接结构，所述回转连接结构用于带动所述液压锤绕第五轴线转动，所述第五轴线与所述第二工作臂的长轴处于同一平面内。

本申请的撬毛工作臂装置，通过采用上述的大臂结构，保证了装置整体的结构稳定性及工作臂的动作需求，避免频繁的对大臂结构进行维修更换，降低维护成本，提高使用安全性。

第三方面，本实用新型实施例还提供一种巷道用台车，包括上述的撬毛工作臂装置。

本申请的巷道用台车的有益效果与上述的撬毛工作臂装置的有益效果相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的撬毛工作臂装置的主视结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的大臂结构的立体结构示意图一；

图3为本实用新型实施例提供的大臂结构的立体结构示意图二。

附图标记说明：

100、大臂结构；

110、主板；111、第一转动连接孔；112、第二转动连接孔；113、第三转动连接孔；114、第四转动连接孔；115、中间板体；116、第一斜板体；117、第二斜板体；118、第一端板；119、第二端板；

120、第一连接板；130、第二连接板；140、加强筋板；150、容置空间；160、夹角空间；

200、工作臂主体结构；210、第一工作臂；220、第二工作臂；230、第三俯仰伸缩件；240、第四俯仰伸缩件；

300、第一俯仰伸缩件；

400、第二俯仰伸缩件；

500、振动锤击单元；510、回转连接结构；511、回转连接座；512、回转油缸；520、液压锤。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1至图3，现对本实用新型提供的大臂结构100进行说明。所述大臂结构100，包括两个主板110、两个第一连接板120、两个第二连接板130和多个加强筋板140；两个主板110对称且间隔设置；两个第一连接板120于两个主板110之间间隔设置，第一连接板120的相对两侧边缘分别与两个主板110的中部连接，两个主板110和两个第一连接板120之间形成容置空间150；两个第二连接板130位于两个主板110之间，第二连接板130的相对两侧边缘分别与两个主板110相连，且第二连接板130还与第一连接板120相连，第一连接板120与对应相连的第二连接板130之间呈夹角设置，以形成夹角空间160，第二连接板130位于容置空间150之外；多个加强筋板140分别位于两个夹角空间160内，加强筋板140的两侧边缘分别与对应的第一连接板120及第二连接板130相连。

主板110的其中一端用于与工作臂主体结构200的端部绕第一轴线转动配合，主板110的另一端用于与车身绕第二轴线转动配合，主板110的中部用于与第一俯仰伸缩件300的一端绕第三轴线转动配合，主板110的中部用于与第二俯仰伸缩件400的另一端绕第四轴线转动配合，其中，第三轴线和第四轴线贯穿容置空间150。

本实施例提供的大臂结构100，与现有技术相比，其中的主板110提供了与工作臂主体结构200、车身、第一俯仰伸缩件300和第二俯仰伸缩件400提供连接平台，满足了对工作臂主体结构200的支撑，同时也能通过第一俯仰伸缩件300和第二俯仰伸缩件400完成俯仰动作；同时，由于在两个主板110之间设置了第一连接板120、第二连接板130和加强筋板140，形成了结构稳定性较强的三角型支撑结构，使工作过程中的应力合理分布，有效增强了大臂结构100的强度，避免大臂结构100出现永久性的损伤，延长大臂结构100的使用寿命，避免出现大臂结构100支撑失效的问题，提高使用安全性。

另外，由于申请的大臂结构100为框架式的结构，大臂结构100整体用料较少，有利于降低生产和使用成本。

其中，本申请的大臂结构100的结构强度等参数可通过静力学有限元分析和疲劳失效分析获得。

具体的，参阅图1至图3，主板110的其中一端开设有与工作臂主体结构200转动配合的第一转动连接孔111，主板110的另一端开设有与车身转动配合的第二转动连接孔112，主板110的中部开设有与第一俯仰伸缩件300转动配合的第三转动连接孔113，主板110的中部开设有与第二俯仰伸缩件400转动配合第四转动连接孔114。

本实施例中，通过设置转动连接孔，主板110与工作臂主体结构200之间可通过转轴结构(例如高强度螺栓)实现转动配合。主板110与车身之间、主板110与第一俯仰伸缩件300之间以及主板110与第二俯仰伸缩件400之间的转动配合方式也是类似的，在此不再赘述。

可选的，为了进一步提升大臂结构100的强度，避免产生过多的连接间隙，大臂结构100整体采用一体成型工艺制备。

在一些实施例中，参阅图1至图3，主板100包括中间板体115、第一斜板体116和第二斜板体117；两个主板110中的中间板体115相互平行，第一连接板120连接于中间板体115；第一斜板体116的一端连接于中间板体115的一端，两个主板110中的第一斜板体116的间距在背离中间本体115的方向上逐渐增加，其中一个第二连接板130连接于第一斜板体116，第一斜板体116的端部用于与工作臂主体结构200的端部转动配合；第二斜板体117的一端连接于中间板体115的另一端，两个主板110中的第二斜板体117的间距在背离中间本体115的方向上逐渐增加，另一个第二连接板130连接于第二斜板体117，第二斜板体117的端部用于与车身转动配合。

本实施例使得大臂结构100整体形成中间窄两端宽的结构，在保证大臂结构100整体强度的基础上，使得中间板体115之间的间隙宽度更窄，进而节省第一连接板120和第二连接板130的用料，节约生产成本。

在上述实施例的基础上，参阅图1至图3，为了方便与工作臂主体结构200的连接，第一斜板体116背离中间板体的一端向背离中间板体115的方向延伸形成第一端板118，两个主板110中的第一端板118相互平行，第一端板118用于与工作臂主体结构200的端部转动配合。其中，第一转动连接孔111开设于第一端板118上。

在上述实施例的基础上，参阅图1至图3，为了方便与车身的连接，第二斜板体117背离中间板体115的一端向背离中间板体115的方向延伸形成第二端板119，两个主板110中的第二端板119相互平行，第二端板119用于与车身转动配合。其中，第二转动连接孔112开设于第二端板119上。

在一些实施例中，参阅图2及图3，两个第一端板118的间距小于两个第二端板119的间距。本实施例中，与车身连接的两个第二端板119的间距较大，增大了大臂结构100底部支撑位置的结构宽度，避免大臂结构100的底部支撑位置应力过于集中造成结构性的损坏，也能使来自上方的压力具有更大的分散面积。

在一些实施例中，参阅图2及图3，为了进一步提升结构强度，两个夹角空间160的开口方向相反。根据图1所示，在使用过程中，大臂结构100具有一定的倾斜角度，在使用时，可使位于上方的夹角空间160的尖角朝向第一工作臂210设置，使位于下方的夹角空间160的尖角朝向车身设置，最大程度的发挥第一连接板120、第二连接板130和加强筋板140所构成的三角型支撑结构的稳定支撑作用。

基于同一发明构思，参阅图1，本申请实施例另提供一种撬毛工作臂装置，包括工作臂主体结构200、第二俯仰伸缩件400、第一俯仰伸缩件300、上述的大臂结构100和振动锤击单元500；第二俯仰伸缩件400的一端连接于工作臂主体结构200，第一俯仰伸缩件300的一端用于与车身连接，振动锤击单元500设于工作臂主体结构200的另一端。

本实施例提供的撬毛工作臂装置，与现有技术相比，通过采用上述的大臂结构100，保证了装置整体的结构稳定性及工作臂的动作需求，避免频繁的对大臂结构100进行维修更换，降低维护成本，提高使用安全性。

另外，传统的撬落浮石的操作方式极有可能将牢固的岩石破碎，使其成为具有安全隐患的浮石，安全性较差。本申请采用振动锤击单元500作用于浮石，振动产生的波动能量传递至有裂纹的碎石中，碎石也会发振动，产生小幅度的位移，碎石会在振动过程中逐渐脱落，不影响牢固岩石的结构；同时，振落碎石的操作消耗的能量较少，能降低浮石清理施工步骤的能耗。

在一些实施例中，参阅图1，工作臂主体结构200包括第一工作臂210、第二工作臂220、第三俯仰伸缩件230和第四俯仰伸缩件240；第一工作臂210的一端转动连接于主板110，第二俯仰伸缩件400的端部转动连接于第一工作臂210的中部；第二工作臂220的一端与第一工作臂210的另一端转动连接，振动锤击单元500连接于第二工作臂220的另一端；第三俯仰伸缩件230的一端与第一工作臂210的中部转动连接，另一端与第二工作臂220转动连接；第四俯仰伸缩件240的一端与第二工作臂220转动连接，另一端与振动锤击单元500转动连接。

本实施例通过合理设置工作臂主体结构200，使得振动锤击单元500在工作时利用杠杆原理通过较小的作用力撬落浮动的碎石，尤其是巷道顶部的碎石，达到降低能耗的目的，同时也保证了现场作业人员的安全。

另外，本实施例的撬毛工作臂装置，通过第一俯仰伸缩件300和第二俯仰伸缩件400配合，能控制工作臂主体结构200整体的俯仰动作，通过第三俯仰伸缩件230控制第二工作臂220的俯仰动作，通过第四俯仰伸缩件240控制振动锤击单元500的俯仰动作，使得工作臂整体的俯仰范围扩大，能适应更大的操作空间，大大增加了其工作范围，在同一个停车点能完成更多浮石撬动的任务。

具体的，参阅图1，大臂结构100、第一工作臂210、第二工作臂220、第三俯仰伸缩件230、第四俯仰伸缩件240、第一俯仰伸缩件300和第二俯仰伸缩件400的长轴均位于同一平面内；第一轴线、第二轴线、第三轴线和第四轴线相互平行，且垂直于该平面。

可选的，第一俯仰伸缩件300、第二俯仰伸缩件400、第三俯仰伸缩件230和第四俯仰伸缩件240均为伸缩油缸，其动力强劲，且结构简单，便于操控。

在一些实施例中，参阅图1，振动锤击单元500包括回转连接结构510和液压锤520；回转连接结构510与第二工作臂220绕第四轴线转动连接，液压锤520连接于回转连接结构510。其中，回转连接结构510用于带动液压锤520绕第五轴线转动，第五轴线与第二工作臂220的长轴处于同一平面内，且垂直于第四轴线。

本实施例中的液压锤520直接作用于碎石，其在回转连接结构510的带动下能实现在近乎360°的平面内的旋转，配合工作臂主体结构200的俯仰动作，使振动锤击单元500上下俯仰，在巷道用台车前方空间中任意位置、任意角度上，均可完成浮石撬落工作，使用灵活性强。

具体的，回转连接结构510包括回转油缸511和回转连接座512，回转油缸512通过回转连接座511实现与第二工作臂220的连接。

本申请的撬毛工作臂装置的使用方式为：

1)第一工作臂210嵌入两个第一端板118之间的空间，通过转轴结构连接，实现旋转副；中间板体115构成的窄段之内的容置空间150用于嵌套第一俯仰伸缩件300和第二俯仰伸缩件400，且均通过转轴结构连接；两个第二端板119之间的空间之内嵌入车身的连接部，并通过转轴结构连接，实现旋转副。

2)第一俯仰伸缩件300在伸缩过程中使得大臂结构200相对于车身发生摆转，进而对工作臂主体结构200在垂直于水平面的平面上进行一阶俯仰调整。

3)第二俯仰伸缩件400伸缩，使得第一工作臂210相对于大臂结构200发生摆转，实现二阶俯仰调整，在一阶调整的基础上扩大了工作范围。

4)第三俯仰伸缩件230伸缩，使得第二工作臂220相对于第一工作臂210发生摆转，实现三阶俯仰调整，在二阶调整的基础上再次扩大工作范围。

5)第四俯仰伸缩件240伸缩，使得振动锤击单元500相对于第二工作臂220发生摆转，实现四阶俯仰调整，在三阶调整的基础上再次扩大工作范围，实现了振动锤击单元500俯仰角度的微量调整，保证操作人员更容易定位目标。

6)回转油缸512动作，控制液压锤520在近360°的范围之内左右摆转，实现任意位置、任意角度的作业。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种巷道用台车，包括上述的撬毛工作臂装置。

本实施例提供的巷道用台车，与现有技术相比，保证了撬毛工作臂装置整体的结构稳定性及工作臂的动作需求，避免频繁的对大臂结构100进行维修更换，降低维护成本，提高使用安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大臂结构，其特征在于，包括：

两个主板，两个所述主板对称且间隔设置，两个所述主板的分布路径垂直于所述主板的板面；

两个第一连接板，两个所述第一连接板于两个所述主板之间间隔设置，所述第一连接板的相对两侧边缘分别与两个所述主板的中部连接，两个所述主板和两个所述第一连接板之间形成容置空间；

两个第二连接板，两个所述第二连接板位于两个所述主板之间，所述第二连接板的相对两侧边缘分别与两个所述主板相连，且所述第二连接板还与所述第一连接板相连，所述第一连接板与对应相连的所述第二连接板之间呈夹角设置，以形成夹角空间，所述第二连接板位于所述容置空间之外；以及

多个加强筋板，多个所述加强筋板分别位于两个所述夹角空间内，所述加强筋板的两侧边缘分别与对应的所述第一连接板及所述第二连接板相连；

所述主板的其中一端用于与工作臂主体结构的端部绕第一轴线转动配合，所述主板的另一端用于与车身绕第二轴线转动配合，所述主板的中部用于与第一俯仰伸缩件的一端绕第三轴线转动配合，所述主板的中部用于与第二俯仰伸缩件的另一端绕第四轴线转动配合，其中，所述第三轴线和所述第四轴线贯穿所述容置空间。

2.如权利要求1所述的大臂结构，其特征在于，所述主板包括：

中间板体，两个所述主板中的所述中间板体相互平行，所述第一连接板连接于所述中间板体；

第一斜板体，所述第一斜板体的一端连接于所述中间板体的一端，两个所述主板中的所述第一斜板体的间距在背离所述中间本体的方向上逐渐增加，其中一个所述第二连接板连接于所述第一斜板体，所述第一斜板体的端部用于与工作臂主体结构的端部转动配合；以及

第二斜板体，所述第二斜板体的一端连接于所述中间板体的另一端，两个所述主板中的所述第二斜板体的间距在背离所述中间本体的方向上逐渐增加，另一个所述第二连接板连接于所述第二斜板体，所述第二斜板体的端部用于与车身转动配合。

3.如权利要求2所述的大臂结构，其特征在于，所述第一斜板体背离所述中间板体的一端向背离所述中间板体的方向延伸形成第一端板，两个所述主板中的所述第一端板相互平行，所述第一端板用于与工作臂主体结构的端部转动配合。

4.如权利要求3所述的大臂结构，其特征在于，所述第二斜板体背离所述中间板体的一端向背离所述中间板体的方向延伸形成第二端板，两个所述主板中的所述第二端板相互平行，所述第二端板用于与车身转动配合。

5.如权利要求4所述的大臂结构，其特征在于，两个所述第一端板的间距小于两个所述第二端板的间距。

6.如权利要求1所述的大臂结构，其特征在于，两个所述夹角空间的开口方向相反。

7.一种撬毛工作臂装置，其特征在于，包括：

工作臂主体结构；

第二俯仰伸缩件，一端连接于所述工作臂主体结构；

第一俯仰伸缩件，一端用于与车身连接；

如权利要求1-6中任意一项所述的大臂结构；以及

振动锤击单元，设于所述工作臂主体结构的另一端。

8.如权利要求7所述的撬毛工作臂装置，其特征在于，所述工作臂主体结构包括：

第一工作臂，所述第一工作臂的一端转动连接于所述主板，所述第二俯仰伸缩件的端部转动连接于所述第一工作臂的中部；

第二工作臂，一端与所述第一工作臂的另一端转动连接，所述振动锤击单元连接于所述第二工作臂的另一端；

第三俯仰伸缩件，一端与所述第一工作臂的中部转动连接，另一端与所述第二工作臂转动连接；以及

第四俯仰伸缩件，一端与所述第二工作臂转动连接，另一端与所述振动锤击单元转动连接。

9.如权利要求8所述的撬毛工作臂装置，其特征在于，所述振动锤击单元包括：

回转连接结构，与所述第二工作臂绕第四轴线转动连接；以及

液压锤，连接于所述回转连接结构，所述回转连接结构用于带动所述液压锤绕第五轴线转动，所述第五轴线与所述第二工作臂的长轴处于同一平面内。

10.一种巷道用台车，其特征在于，包括如权利要求7-9中任意一项所述的撬毛工作臂装置。

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