CN220336921U - 一种三边形抬升的拱架机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三边形抬升的拱架机，包括：台车、升降组件和抬升臂组，抬升臂组包括：第一转动块，其设置在旋转臂远离转动件的一端；转动臂，其一端与第一转动块铰接；第二转动块，其与转动臂远离第一转动块的一端铰接；托架组件，其用于安装拱架并与第二转动块连接。本实用新型中，转动臂相对于第一转动块的转动角度等于第二转动块相对于转动臂的转动角度，同时由于两者的转动方向相反，能够让转动臂相对于第一转动块的转动与第二转动块相对于转动臂的转动相互抵消，即可使托架组件相对于工作面不发生转动，最终实现托架组件的自动调平。

Description

一种三边形抬升的拱架机

技术领域

本实用新型涉及隧道施工设备技术领域，尤其涉及一种三边形抬升的拱架机。

背景技术

隧道在施工过程中，需要通过拱架机将圆弧形拱架运输并安装在隧道内，以对隧道进行支护。拱架机一般包括用于行走的台车，设置在台车上的抬升臂，以及与抬升臂末端连接的托盘，将拱架安装在托盘上，通过抬升臂的抬升，即可将拱架运输至指定位置进行安装。

抬升臂前端连接有升降组件，末端连接有托架组件，拱架安装在托架组件上，通过抬升臂转动以及升降组件的转动，以实现末端的托架组件的高度调节；抬升臂在转动过程中，处于抬升臂末端的托架组件会随之转动，在实现高度调节同时还伴随着拱架的角度变化，无法保持拱架的水平。

基于此，现有的解决方案是：抬升臂的前后端分别增设一转动块，抬升臂相对于前端的转动块转动，实现高度调节；末端的转动块与托架组件连接，并设置两个独立控制的驱动缸分别控制两个转动块，使前后两个转动块相对于抬升臂的转动方向相反且转动相等，进而确保抬升臂在转动过程中托架组件上的拱架始终水平。

在上述方案中，两个转动块分别通过两个驱动缸独立控制，操作人员需要根据抬升臂不同的转动角度手动控制末端转动块的转动角度，操作麻烦且调节精度低。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题在于，提出一种三边形抬升的拱架机，用于解决现有技术中拱架调平时需要手动操作且调节精度低等问题。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是一种三边形抬升的拱架机，包括：

台车：

升降组件，包括：转动件，其可转动的设置在所述台车上，且所述转动件可相对于所述台车在水平面内转动；可伸缩的旋转臂，其一端与所述转动件连接，且所述旋转臂可相对于所述转动件在竖直平面内转动；

抬升臂组，包括：第一转动块，其设置在所述旋转臂远离所述转动件的一端；转动臂，其一端与所述第一转动块铰接；第二转动块，其与所述转动臂远离所述第一转动块的一端铰接；所述转动臂相对于所述第一转动块的转动与所述第二转动块相对于所述转动臂的转动的角度相同且方向相反；

托架组件，其用于安装拱架并与所述第二转动块连接。

进一步地，所述转动臂具有第一铰接部、第二铰接部、第三铰接部和第四铰接部；所述第一转动块具有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第一铰接部铰接；所述第二转动块具有第三连接部和第四连接部，所述第三连接部与所述第三铰接部铰接；

还包括有第一驱动缸和第二驱动缸，所述第一驱动缸的一端与所述第二铰接部铰接，另一端与所述第二连接部铰接；所述第二驱动缸的一端与所述第四铰接部铰接，另一端与所述第四连接部铰接；当所述第一驱动缸伸长时，所述第二驱动缸同时收缩，当所述第一驱动缸收缩时，所述第二驱动缸同时伸长，且所述第一驱动缸的伸缩长度与所述第二驱动缸的伸缩长度相等；

第一连接部到第二连接部的距离与第二连接部到第二铰接部的距离的比值为第一比值，第三连接部到第四连接部的距离与第四连接部到第四铰接部的距离的比值为第二比值；所述第一驱动缸/所述第二驱动缸伸缩至任意长度时，所述第一比值均与所述第二比值相等。

进一步地，所述第一驱动缸的有杆腔与所述第二驱动缸的有杆腔连通，所述第一驱动缸的无杆腔与所述第二驱动缸的无杆腔连通。

进一步地，所述转动臂包括第一滑动段和第二滑动段，所述第一滑动段和所述第二滑动段可滑动连接，所述第一铰接部和所述第二铰接部处于所述第一滑动段，所述第三铰接部和第四铰接部处于所述第二滑动段。

进一步地，所述转动件具有第五铰接部和第六铰接部，所述旋转臂的一端与所述第五铰接部铰接；

还包括第三驱动缸，所述第三驱动缸的一端与所述旋转臂铰接，另一端与所述第六铰接部铰接。

进一步地，所述旋转臂包括第三滑动段和第四滑动段，所述第三滑动段和所述第四滑动段可滑动连接。

进一步地，所述托架组件包括：

固定座，其与所述抬升臂组远离所述升降组件的一端连接；

摆动臂，其与所述固定座连接，且所述摆动臂可相对于所述固定座在水平面内转动；

安装盘，其设置在所述摆动臂远离所述固定座的一端，用于安装托架，且所述托架可相对于所述安装盘在竖直平面内转动。

进一步地，所述安装盘可相对于所述摆动臂在水平面内转动。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

(1)转动臂相对于第一转动块的转动角度等于第二转动块相对于转动臂的转动角度，同时由于两者的转动方向相反，能够让转动臂相对于第一转动块的转动与第二转动块相对于转动臂的转动相互抵消，即可使托架组件相对于工作面不发生转动，最终实现托架组件的自动调平。

(2)通过摆动臂和安装盘小幅度的动作，即可实现拱架的水平位置调节和角度调节，以替换抬升臂组整体动作来调节拱架水平位置和角度的方案，避免了因抬升臂动作幅度过大导致与其他设备发生干涉以及精度低的问题。

附图说明

图1为实施例中拱架机在收起时的结构示意图；

图2为实施例中拱架机在展开时的结构示意图；

图3为实施例中抬升臂组的结构示意图；

图4为实施例中转动臂的结构示意图；

图5为实施例中第一转动块的结构示意图；

图6为实施例中第二转动块的结构示意图；

图7为实施例中托架组件的结构示意图；

图中：

100、台车；

200、升降组件；210、旋转臂；220、转动件；230、第三驱动缸；

300、抬升臂组；301、第一滑动段；302、第二滑动段；310、第一转动块；311、第一连接部；312、第二连接部；320、第二转动块；321、第三连接部；322、第四连接部；330、转动臂；331、第一铰接部；332、第二铰接部；333、第三铰接部；334、第四铰接部；340、第一驱动缸；350、第二驱动缸；

400、托架组件；410、托架；420、安装盘；430、摆动臂；440、固定座。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

请参照图1-图7，本实用新型公开了一种三边形抬升的拱架机，包括：

台车100：

升降组件200，包括：转动件220，其可转动的设置在所述台车100上，且所述转动件220可相对于所述台车100在水平面内转动；可伸缩的旋转臂210，其一端与所述转动件220连接，且所述旋转臂210可相对于所述转动件220在竖直平面内转动；

抬升臂组300，包括：第一转动块310，其设置在所述旋转臂210远离所述转动件220的一端；转动臂330，其一端与所述第一转动块310铰接；第二转动块320，其与所述转动臂330远离所述第一转动块310的一端铰接；所述转动臂330相对于所述第一转动块310的转动与所述第二转动块320相对于所述转动臂330的转动的角度相同且方向相反；

托架组件400，其用于安装拱架并与所述第二转动块320连接。

具体地说，转动件220相对于台车100在水平面内转动，可带动拱架在水平面内做以转动件220为轴转动，以实现拱架的水平位置调节；旋转臂210相对于转动件220在竖直平面内转动，可带动拱架在竖直平面内做曲线运动，以调节其高度位置和水平位置；同时，旋转臂210可伸缩，能够调节旋转臂210的长度，进一步增大拱架的位置调节范围。

转动臂330相对于第一转动块310的转动与第二转动块320相对于转动臂330的转动的角度相等且方向相反，使得两者的转动相互抵消，使第二转动块320相较于台车100的角度不发生变化，确保与第二转动块320连接的托架组件400的始终保持水平。

进一步地，所述转动臂330具有第一铰接部331、第二铰接部332、第三铰接部333和第四铰接部334；所述第一转动块310具有第一连接部311和第二连接部312，所述第一连接部311和所述第一铰接部331铰接；所述第二转动块320具有第三连接部321和第四连接部322，所述第三连接部321与所述第三铰接部333铰接；

还包括有第一驱动缸340和第二驱动缸350，所述第一驱动缸340的一端与所述第二铰接部332铰接，另一端与所述第二连接部312铰接；所述第二驱动缸350的一端与所述第四铰接部334铰接，另一端与所述第四连接部322铰接；当所述第一驱动缸340伸长时，所述第二驱动缸350同时收缩，当所述第一驱动缸340收缩时，所述第二驱动缸350同时伸长，且所述第一驱动缸340的伸缩长度与所述第二驱动缸350的伸缩长度相等；

第一连接部311到第二连接部312的距离与第二连接部312到第二铰接部332的距离的比值为第一比值，第三连接部321到第四连接部322的距离与第四连接部322到第四铰接部334的距离的比值为第二比值；所述第一驱动缸340/所述第二驱动缸350伸缩至任意长度时，所述第一比值均与所述第二比值相等。

具体地说，第一驱动缸340伸长或收缩，可带动转动臂330以第一铰接部331为轴转动；同时，第二驱动缸350收缩或伸长相同长度，可带动托架组件400(包括安装在托架组件400上的拱架)沿相反方向转动相同角度，以确保转动臂330在转动过程中拱架始终水平。

更详细的说，第一铰接部331/第一连接部311、第二连接部312和第二铰接部332三点分别三角形的三个顶点，第三铰接部333/第三连接部321、第四连接部322和第四铰接部334分别为三角形的三个顶点。第一连接部311到第二连接部312的距离与第二连接部312到第二铰接部332的距离的比值为第一比值，即上述所形成的三角形其中两个边的长度比值为第一比值；第三连接部321到第四连接部322的距离与第四连接部322到第四铰接部334的距离的比值为第二比值，即上述所形成的三角形的其中两个边的长度比值为第二比值；当第一比值和第二比值相等，且第一驱动缸340的伸缩量与第二驱动缸350的伸缩量相等时，就会使转动臂330相对于第一转动块310的转动角度等于第二转动块320相对于转动臂330的转动角度，同时由于两者的转动方向相反，能够让转动臂330相对于第一转动块310的转动与第二转动块320相对于转动臂330的转动相互抵消，即可使托架组件400相对于台车100不发生转动，最终实现托架组件400的自动调平。相较于现有的人工控制调平，本申请无需人工控制，实现自动调平，且调平精度更高。

进一步地，所述第一驱动缸340的有杆腔与所述第二驱动缸350的有杆腔连通，所述第一驱动缸340的无杆腔与所述第二驱动缸350的无杆腔连通。

具体地说，第一驱动缸340和第二驱动缸350可为油缸或气缸，其中有杆腔指的是具有活塞杆的部分腔体，无杆腔指的是不具有活塞杆的部分腔体。

第一驱动缸340和第二驱动缸350的有杆腔彼此连通，无杆腔也彼此连通。当第一驱动缸340伸长时，第一驱动缸340的有杆腔泵油(排气)，并将油泵入第二驱动缸350的有杆腔，同时第二驱动缸350的无杆腔的油会泵入第一驱动缸340的无杆腔，带动第二驱动缸350的活塞杆收缩，以此使第一驱动缸340伸长时第二驱动缸350同时收缩，两者的伸缩方向相反。

在上述过程中，由于第一驱动缸340有杆腔的泵出的油全部进入第二驱动缸350的有杆腔，第二驱动缸350无杆腔的油全部进入第一驱动缸340的无杆腔，也就是说，第一驱动缸340的泵油量(吸油量)与第二驱动缸350的吸油量(泵油量)相等，进而使第一驱动缸340和第二驱动缸350的伸缩量一致。

综上，实现了第一驱动缸340和第二驱动缸350的伸缩量和伸缩方向相反。

进一步地，所述转动臂330包括第一滑动段301和第二滑动段302，所述第一滑动段301和所述第二滑动段302可滑动连接，所述第一铰接部331和所述第二铰接部332处于所述第一滑动段301，所述第三铰接部333和第四铰接部334处于所述第二滑动段302。

具体地说，转动臂330通过第一滑动段301相对于第二滑动段302的滑动，实现可伸缩，以改变转动臂330的长度。由于第一铰接部331和第二铰接部332处于第一滑动段301，第三铰接部333和第四铰接部334处于第二滑动段302，当第一滑动段301与第二滑动段302相对滑动时，第一驱动缸340和第二驱动缸350不受力，滑动时不会与驱动缸发生干涉。

进一步地，所述转动件220具有第五铰接部和第六铰接部，所述旋转臂210的一端与所述第五铰接部铰接；

还包括第三驱动缸230，所述第三驱动缸230的一端与所述旋转臂210铰接，另一端与所述第六铰接部铰接。

第三驱动缸230伸缩，以驱动旋转臂210以其中的一端为轴转动，进而调节旋转臂210另一端的高度，与之连接的抬升臂和托架组件400的高度一同被调节。其中，第五铰接部、第六铰接部以及第三驱动缸230和旋转臂210的铰接处，三个铰接部分别处于三角形的三个顶点。

进一步地，所述旋转臂210包括第三滑动段和第四滑动段，所述第三滑动段和所述第四滑动段可滑动连接。

进一步地，所述托架组件400包括：

固定座440，其与所述抬升臂组300远离所述升降组件200的一端连接；

摆动臂430，其与所述固定座440连接，且所述摆动臂430可相对于所述固定座440在水平面内转动；

安装盘420，其设置在所述摆动臂430远离所述固定座440的一端，用于安装托架410，且所述托架410可相对于所述安装盘420在竖直平面内转动。

具体地说，拱架被夹持在托架410上，首先通过抬升臂组300将拱架抬升至指定高度；而后通过摆动臂430相对于固定座440在水平面内摆动，带动安装盘420上的拱架在水平面内移动，即可实现拱架的水平位置的调节；再通过托架410相对于安装盘420在竖直平面内转动，即可带动拱架在竖直平面内转动，实现拱架的角度调节。

以此，本申请在抬升臂组300的末端设置调节机构，通过摆动臂430和安装盘420小幅度的动作，即可实现拱架的水平位置调节和角度调节，以替换抬升臂整体动作来调节拱架水平位置和角度的方案，避免了因抬升臂组300动作幅度过大导致与其他设备发生干涉以及精度低的问题。

在本申请中，拱架的高度调节依旧通过抬升臂的升降来实现，而水平位置和角度的调节可通过摆动臂430和安装盘420的动作来实现。

进一步地，所述安装盘420可相对于所述摆动臂430在水平面内转动。

可以理解的是，当摆动臂430相对于固定座440在水平面内转动时，会带动拱架也绕固定座440转动，拱架的水平位置发生变化的同时，其长度方向与水平面的夹角也发生了变化。因此，为了将拱架的长度方向调节至预定方向，本申请设置安装盘420可在水平面内转动，进而带动安装盘420上的拱架自转，以实现将其长度方向调节至预定方向。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三边形抬升的拱架机，其特征在于，包括：

台车：

升降组件，包括：转动件，其可转动的设置在所述台车上，且所述转动件可相对于所述台车在水平面内转动；可伸缩的旋转臂，其一端与所述转动件连接，且所述旋转臂可相对于所述转动件在竖直平面内转动；

抬升臂组，包括：第一转动块，其设置在所述旋转臂远离所述转动件的一端；转动臂，其一端与所述第一转动块铰接；第二转动块，其与所述转动臂远离所述第一转动块的一端铰接；所述转动臂相对于所述第一转动块的转动与所述第二转动块相对于所述转动臂的转动的角度相同且方向相反；

托架组件，其用于安装拱架并与所述第二转动块连接。

2.根据权利要求1所述的一种三边形抬升的拱架机，其特征在于，所述转动臂具有第一铰接部、第二铰接部、第三铰接部和第四铰接部；所述第一转动块具有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第一铰接部铰接；所述第二转动块具有第三连接部和第四连接部，所述第三连接部与所述第三铰接部铰接；

还包括有第一驱动缸和第二驱动缸，所述第一驱动缸的一端与所述第二铰接部铰接，另一端与所述第二连接部铰接；所述第二驱动缸的一端与所述第四铰接部铰接，另一端与所述第四连接部铰接；当所述第一驱动缸伸长时，所述第二驱动缸同时收缩，当所述第一驱动缸收缩时，所述第二驱动缸同时伸长，且所述第一驱动缸的伸缩长度与所述第二驱动缸的伸缩长度相等；

第一连接部到第二连接部的距离与第二连接部到第二铰接部的距离的比值为第一比值，第三连接部到第四连接部的距离与第四连接部到第四铰接部的距离的比值为第二比值；所述第一驱动缸/所述第二驱动缸伸缩至任意长度时，所述第一比值均与所述第二比值相等。

3.根据权利要求2所述的一种三边形抬升的拱架机，其特征在于，所述第一驱动缸的有杆腔与所述第二驱动缸的有杆腔连通，所述第一驱动缸的无杆腔与所述第二驱动缸的无杆腔连通。

4.根据权利要求2所述的一种三边形抬升的拱架机，其特征在于，所述转动臂包括第一滑动段和第二滑动段，所述第一滑动段和所述第二滑动段可滑动连接，所述第一铰接部和所述第二铰接部处于所述第一滑动段，所述第三铰接部和第四铰接部处于所述第二滑动段。

5.根据权利要求1所述的一种三边形抬升的拱架机，其特征在于，所述转动件具有第五铰接部和第六铰接部，所述旋转臂的一端与所述第五铰接部铰接；

还包括第三驱动缸，所述第三驱动缸的一端与所述旋转臂铰接，另一端与所述第六铰接部铰接。

6.根据权利要求1所述的一种三边形抬升的拱架机，其特征在于，所述旋转臂包括第三滑动段和第四滑动段，所述第三滑动段和所述第四滑动段可滑动连接。

7.根据权利要求1所述的一种三边形抬升的拱架机，其特征在于，所述托架组件包括：

固定座，其与所述抬升臂组远离所述升降组件的一端连接；

摆动臂，其与所述固定座连接，且所述摆动臂可相对于所述固定座在水平面内转动；

安装盘，其设置在所述摆动臂远离所述固定座的一端，用于安装托架，且所述托架可相对于所述安装盘在竖直平面内转动。

8.根据权利要求7所述的一种三边形抬升的拱架机，其特征在于，所述安装盘可相对于所述摆动臂在水平面内转动。