CN220015182U - 一种隧道修边装置及多功能台车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道修边装置及多功能台车，解决了现有技术中隧道修边效率低下、安全性较差的技术问题。隧道修边装置包括回转组件，回转组件的回转移动部连接有轴向移动组件，轴向移动组件的轴向移动部连接有径向移动组件，径向移动组件的径向移动部通过角度调整组件与截割部组件相连。所述多功能台车包括所述隧道修边装置。本实用新型所公开的技术方案在多功能台车前端设置隧道修边装置，通过回转组件、轴向移动组件、径向移动组件、角度调整组件实现截割部位置的调整，可以实现修边范围的精准控制，避免了修边不到位而影响后续支护工序，或者修边过大造成资源浪费，即防止因修边造成超欠挖，提高隧道修边质量及整体施工效率。

Description

一种隧道修边装置及多功能台车

技术领域

本实用新型涉及隧道修边技术领域，特别是指一种隧道修边装置及多功能台车。

背景技术

目前，采用钻爆法施工时，受地质条件差异的影响，爆破成形面会存在一定的超欠挖问题。对于超挖，通常采用喷灌水泥浆进行填平。对于欠挖，则需要对对隧道进行修边，现在主要通过水钻完成。水钻修边技术有两点不足：一是修边速度慢、影响工程整体进度；二是水钻需要工人在台架上手持作业，存在较大的安全隐患。

除了水钻外，也可使用悬臂掘进机进行修边，但悬臂掘进机为整体截割臂摆动切削，而且截割头相对较大，对工人操作精准度要求极高，为达到修边效果，很容易出现超挖问题，实际修边效率较差。虽然授权公告日为2022.04.19、授权公告号为CN216342160U的中国实用新型专利公开了一种水射流修边设备，但其需要搭载高压水系统，系统复杂，且对水及磨料的消耗量较大，实际使用时对配套要求较高。

另外，申请公布日为2021.12.28、申请公布号为CN 113847052 A的中国发明专利申请公开了一种隧道快速破岩开挖支护智能装备，包括龙门架、激光破岩装置、拱架锚杆安装装置和喷浆装置；所述激光破岩装置包括激光切割器和激光破岩机械臂，所述激光切割器通过所述激光破岩机械臂连接于所述龙门架。虽然所述激光破岩机械臂能够相对龙门架周向运动，机械臂主体能够支撑激光切割器沿龙门架的延伸方向移动，而衍生臂则为高强激光束提供角度转换，但是无法适用于隧道修边工况。

因此，本实用新型设计一种便捷高效的隧道修边装置很有必要。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种隧道修边装置及多功能台车，解决了现有技术中隧道修边效率低下、安全性较差的技术问题。

本申请的技术方案为：

一种隧道修边装置，包括与隧道适配的龙门架，龙门架上设置有回转组件，回转组件的回转移动部连接有轴向移动组件，所述轴向移动组件的轴向移动部连接有径向移动组件，径向移动组件的径向移动部通过角度调整组件与截割部组件相连。在本技术方案中，回转组件的回转移动部能够带动轴向移动组件沿着隧道的周向方向调整位置，轴向移动组件的轴向移动部能够带动径向移动组件沿着隧道的轴向方向调整位置，径向移动组件的径向移动部能够带动截割部组件沿着隧道的径向方向调整位置，角度调整组件可以调整截割部组件的俯仰角度。即通过回转组件、轴向移动组件、径向移动组件、角度调整组件的协同作用，可以便捷、精准地调整截割部组件的施工位置，可以实现修边范围的精准控制，避免了修边不到位而影响后续支护工序，或者修边过大造成资源浪费，即防止因修边造成超欠挖，提高隧道修边质量及整体施工效率。

进一步地，所述回转组件包括弧形部件，所述回转移动部通过回转驱动部件驱动沿弧形部件行走。在上述技术方案的基础上，本技术方案中的回转组件设置为弧形部件作为周向位置调节的轨道，可以更加便捷地调整截割部组件的位置及角度。

进一步地，所述弧形部件为门字形部件，所述回转移动部包括与门字形部件滚动配合的滚轮，所述回转驱动部件驱动所述滚轮。在上述技术方案的基础上，本技术方案中的回转移动部与回转固定部设置为滚动配合，结构简单、成本低、维护方便，同时需要将用于行走方向限位的导向部件设置的更加可靠，使回转移动部精确、可靠地沿着门字形部件改变周向位置，而回转移动部的轴向位置、径向位置均不改变。

进一步地，所述弧形部件为门字形传动带或门字形传动链，所述回转驱动部件驱动所述门字形传动带或门字形传动链，所述回转移动部与门字形传动带或门字形传动链相连。在上述技术方案的基础上，本技术方案中的中的回转移动部与回转固定部设置为链传动或带传动，布置更加灵活，移动路径的设置可以多样化。

进一步地，所述弧形部件为门字形的大齿圈，所述回转移动部包括与大齿圈啮合的驱动齿轮，所述回转驱动部件为驱动所述驱动齿轮的电动马达或液压马达。在上述技术方案的基础上，本技术方案中的回转移动部与回转固定部设置为齿轮啮合，位置移动更加精确可靠。

进一步地，所述门字形的大齿圈间隔设置有两个，所述回转移动部包括两个分别与两个大齿圈啮合的驱动齿轮，所述电动马达或液压马达位于两个大齿圈之间。

进一步地，所述轴向移动组件包括与所述回转移动部相连的导轨，所述轴向移动部通过轴向驱动部件与所述导轨滑动配合。

进一步地，所述导轨沿所述龙门架的轴向方向设置。

进一步地，所述轴向驱动部件为液压缸或电动缸或气缸或传动链组件或传动带组件，即能够实现线性驱动且适于实用的部件均可作为轴向驱动部件。进一步地，所述径向移动组件包括与所述轴向移动部相连的主臂，所述径向移动部包括与所述主臂插接配合或套接配合的伸缩臂，所述主臂与所述伸缩臂之间通过径向驱动部件滑动配合。

进一步地，所述径向驱动部件为液压缸或电动缸或气缸，即能够实现线性驱动且适于实用的部件均可作为径向驱动部件。优选地，所述径向驱动部件及主臂与所述伸缩臂均沿龙门架的径向方向设置，且径向驱动部件及主臂与所述伸缩臂的轴线垂直于龙门架的轴线。

进一步地，所述截割部组件与所述径向移动部之间通过铰支座铰接，所述角度调整组件包括铰接在径向移动部与截割部组件之间的角度调节液压缸或角度调节电动缸或角度调节气缸。

一种多功能台车，包括上述任一项所述的隧道修边装置，所述龙门架为台车主架。

进一步地，所述台车主架包括台车支护组件和/或台车扶梯和/或台车行走组件。所述支护组件可实现钢拱架拼装、锚杆、喷浆等支护工序；所述台车扶梯方便人员上下及物料传输；台车行走组件实现多功能台车的移动。

与现有技术相比，本实用新型所公开的技术方案具有以下有益效果：在多功能台车前端设置隧道修边装置，通过回转组件、轴向移动组件、径向移动组件、角度调整组件实现截割部位置的调整，可以实现修边范围的精准控制，避免了修边不到位而影响后续支护工序，或者修边过大造成资源浪费，即防止因修边造成超欠挖，提高隧道修边质量及整体施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中多功能台车的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型中隧道修边装置的轴测图；

图4为本实用新型中隧道修边装置的局部主视图；

图5为图4的局部放大图；

图6为图5的局部放大图。

附图标号说明：

1：台车主架；

2：隧道修边装置；

21：回转组件；211：大齿圈；212：液压马达；213：驱动齿轮：214：安装平台；

22：轴向移动组件；221：导轨；222：轴向驱动部件；223：滑动架；

23：径向移动组件；231：主臂；232：伸缩臂；233：径向移动伸缩油缸；

24：角度调整组件；241：安装架；242：铰接组件；243：角度调节液压缸；

25：截割部组件；251：截割头；252：截割驱动；

3：台车支护组件；

4：台车扶梯；

5：台车行走组件。

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付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。

本实用新型的一个目的在于，提供一种能够快速精准实现隧道修边的隧道修边装置及多功能台车。

为了实现上述功能，本实用新型的多功能台车具有：台车主架，修边组件，台车支护组件，台车扶梯，台车行走组件。其中修边组件完成隧道修边工作。支护组件可实现钢拱架拼装、锚杆、喷浆等支护工序。扶梯方便人员上下及物料传输，台车行走组件实现多功能台车的移动。所设计的修边组件主要包括：进行修边作业的截割部组件，实现截割部位置调整的回转组件，轴向移动组件，径向移动组件，截割角度调整的角度调整组件。其中轴向移动组件，径向移动组件，线性移动形式不限于油缸推拉。回转运动不限于齿轮啮合转动。

通过本实用新型所设计的具有修边功能的多功能台车，可以实现修边范围的精准控制，避免因修边不到位影响后续支护工序，或者修边过大造成资源浪费，提高隧道修边质量及整体施工效率。

一种隧道修边装置，如图3和图4所示，包括与隧道适配的龙门架，龙门架上设置有回转组件21，回转组件21的回转移动部连接有轴向移动组件22，所述轴向移动组件22的轴向移动部连接有径向移动组件23，径向移动组件23的径向移动部通过角度调整组件24与截割部组件25相连。

在本技术方案中，回转组件21的回转移动部能够带动轴向移动组件沿着隧道的周向方向调整位置，轴向移动组件22的轴向移动部能够带动径向移动组件23沿着隧道的轴向方向调整位置，径向移动组件23的径向移动部能够带动截割部组件沿着隧道的径向方向调整位置，角度调整组件24可以调整截割部组件25的俯仰角度。即通过回转组件、轴向移动组件、径向移动组件、角度调整组件的协同作用，可以便捷、精准地调整截割部组件25的施工位置，可以实现修边范围的精准控制，避免了修边不到位而影响后续支护工序，或者修边过大造成资源浪费，即防止因修边造成超欠挖，提高隧道修边质量及整体施工效率。

在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述回转组件21包括弧形部件，所述回转移动部通过回转驱动部件驱动沿弧形部件行走。在上述技术方案的基础上，本技术方案中的回转组件设置为弧形部件作为周向位置调节的轨道，可以更加便捷地调整截割部组件25的位置及角度。

或者作为另一种优选的实施方式，所述弧形部件为门字形部件，所述回转移动部包括与门字形部件滚动配合的滚轮，所述回转驱动部件驱动所述滚轮。在上述技术方案的基础上，本技术方案中的回转移动部与回转固定部设置为滚动配合，结构简单、成本低、维护方便，同时需要将用于行走方向限位的导向部件设置的更加可靠，使回转移动部精确、可靠地沿着门字形部件改变周向位置，而回转移动部的轴向位置、径向位置均不改变。

或者作为另一种优选的实施方式，所述弧形部件为门字形传动带或门字形传动链，所述回转驱动部件驱动所述门字形传动带或门字形传动链，所述回转移动部与门字形传动带或门字形传动链相连。在上述技术方案的基础上，本技术方案中的中的回转移动部与回转固定部设置为链传动或带传动，布置更加灵活，移动路径的设置可以多样化。

或者作为另一种优选的实施方式，如图4至图6所示，所述弧形部件为门字形的大齿圈211，所述回转移动部包括与大齿圈211啮合的驱动齿轮213，所述回转驱动部件为驱动所述驱动齿轮213的电动马达或液压马达212。在上述技术方案的基础上，本技术方案中的回转移动部与回转固定部设置为齿轮啮合，位置移动更加精确可靠。

在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述门字形的大齿圈211间隔设置有两个，所述回转移动部包括两个分别与两个大齿圈211啮合的驱动齿轮213，所述电动马达或液压马达212位于两个大齿圈211之间。具体地，所述回转移动部和回转驱动部件均设置在安装平台214上，即安装平台214作为回转移动部的一部分且为支撑主体。

在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述轴向移动组件22包括与所述回转移动部相连的导轨221，所述轴向移动部通过轴向驱动部件222与所述导轨221滑动配合。优选地，所述导轨221设置在所述安装平台214的顶部。

进一步地，所述导轨221沿所述龙门架的轴向方向设置。具体地，所述轴向移动部为滑动架223，滑动架223与导轨滑动配合的同时，滑动架223的其他自由度受到导轨221的限制。

在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述轴向驱动部件222为液压缸或电动缸或气缸或传动链组件或传动带组件，即能够实现线性驱动且适于实用的部件均可作为轴向驱动部件222。

在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述径向移动组件23包括与所述轴向移动部相连的主臂231，所述径向移动部包括与所述主臂231插接配合或套接配合的伸缩臂232，所述主臂231与所述伸缩臂232之间通过径向驱动部件233滑动配合。

在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述径向驱动部件233为液压缸或电动缸或气缸，即能够实现线性驱动且适于实用的部件均可作为径向驱动部件233。优选地，所述径向驱动部件233及主臂231与所述伸缩臂232均沿龙门架的径向方向设置，且径向驱动部件233及主臂231与所述伸缩臂232的轴线垂直于龙门架的轴线。

在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述截割部组件25与所述径向移动部之间通过铰支座铰接，所述角度调整组件24包括铰接在径向移动部与截割部组件25之间的液压缸或电动缸或气缸。具体地，所述截割部组件25包括截割头251和截割驱动252，所述截割驱动252与所述伸缩臂232和角度调整组件24铰接。

一种多功能台车，如图1和图2所示，包括上述任一项所述的隧道修边装置2，所述龙门架为台车主架1。

作为多功能台车优选的实施方式，所述台车主架1包括台车支护组件3和/或台车扶梯4和/或台车行走组件5。所述支护组件可实现钢拱架拼装、锚杆、喷浆等支护工序；所述台车扶梯方便人员上下及物料传输；台车行走组件实现多功能台车的移动。所述多功能台车的施工步骤为：

STP1:台车行走组件5带动台车主架1移动到隧道待工作区域；

STP2：如存在隧道欠挖，如果正常支护时，需要借助修边组件2，完成隧道修边工作。回转驱动组件带动驱动齿轮213，通过与大齿圈211啮合，带动安装平台214沿着大齿圈211周向旋转。

STP3：轴向驱动部件222推动滑动架223沿着布置在安装平台214上的导轨221线性移动，实现截割头位置的调整。

STP4：径向移动伸缩油缸233推动伸缩臂232径向移动，实现截割头位置调整及修边过程中截割头径向移动。

STP5：角度调节液压缸243可以推动截割部组件25，相对安装架241实现截割角度调整，实现精准修边。

STP6：截割驱动252驱动截割头251转动，完成对隧道面的修边工作。

STP7：修边完成之后，借助台车支护组件3进行钢拱架拼装、锚杆、喷浆等支护工序。

本实用新型未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上内容显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的有益效果。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种隧道修边装置，包括与隧道适配的龙门架，龙门架上设置有回转组件（21），回转组件（21）的回转移动部连接有轴向移动组件（22），其特征在于：所述轴向移动组件（22）的轴向移动部连接有径向移动组件（23），径向移动组件（23）的径向移动部通过角度调整组件（24）与截割部组件（25）相连。

2.根据权利要求1所述的隧道修边装置，其特征在于：所述回转组件（21）包括弧形部件，所述回转移动部通过回转驱动部件驱动沿弧形部件行走。

3.根据权利要求2所述的隧道修边装置，其特征在于：所述弧形部件为门字形部件，所述回转移动部包括与门字形部件滚动配合的滚轮，所述回转驱动部件驱动所述滚轮。

4.根据权利要求2所述的隧道修边装置，其特征在于：所述弧形部件为门字形传动带或门字形传动链，所述回转驱动部件驱动所述门字形传动带或门字形传动链，所述回转移动部与门字形传动带或门字形传动链相连。

5.根据权利要求2所述的隧道修边装置，其特征在于：所述弧形部件为门字形的大齿圈（211），所述回转移动部包括与大齿圈（211）啮合的驱动齿轮（213），所述回转驱动部件为驱动所述驱动齿轮（213）的电动马达或液压马达（212）。

6.根据权利要求5所述的隧道修边装置，其特征在于：所述门字形的大齿圈（211）间隔设置有两个，所述回转移动部包括两个分别与两个大齿圈（211）啮合的驱动齿轮（213），所述电动马达或液压马达（212）位于两个大齿圈（211）之间。

7.根据权利要求1-6任一项所述的隧道修边装置，其特征在于：所述轴向移动组件（22）包括与所述回转移动部相连的导轨（221），所述轴向移动部通过轴向驱动部件（222）与所述导轨（221）滑动配合。

8.根据权利要求7所述的隧道修边装置，其特征在于：所述导轨（221）沿所述龙门架的轴向方向设置。

9.根据权利要求8所述的隧道修边装置，其特征在于：所述轴向驱动部件（222）为液压缸或电动缸或气缸或传动链组件或传动带组件。

10.根据权利要求1-6、8-9任一项所述的隧道修边装置，其特征在于：所述径向移动组件（23）包括与所述轴向移动部相连的主臂（231），所述径向移动部包括与所述主臂（231）插接配合或套接配合的伸缩臂（232），所述主臂（231）与所述伸缩臂（232）之间通过径向驱动部件（233）滑动配合。

11.根据权利要求10所述的隧道修边装置，其特征在于：所述径向驱动部件（233）为液压缸或电动缸或气缸。

12.根据权利要求1-6、8-9、11任一项所述的隧道修边装置，其特征在于：所述截割部组件（25）与所述径向移动部之间通过铰支座铰接，所述角度调整组件（24）包括铰接在径向移动部与截割部组件（25）之间的角度调节液压缸（243）或角度调节电动缸或角度调节气缸。

13.一种多功能台车，其特征在于：包括权利要求1-12任一项所述的隧道修边装置，所述龙门架为台车主架（1）。

14.根据权利要求13所述的多功能台车，其特征在于：所述台车主架（1）包括台车支护组件（3）和/或台车扶梯（4）和/或台车行走组件（5）。