CN116085005A - 一种带排险功能的立拱架机械手及拱架台车 - Google Patents
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Abstract
本发明属于隧道拱架技术领域，具体的说是一种带排险功能的立拱架机械手及拱架台车，包括L型臂；所述L型臂上安装有回转支撑座；所述回转支撑座上安装有回转支撑台；所述回转支撑台上固定安装有吊篮座；所述吊篮座上固定安装有工作吊篮；还包括机械手基本臂，所述机械手基本臂通过销轴与吊篮座铰接；所述吊篮座上安装有机械手俯仰油缸，且机械手俯仰油缸的另一端延伸至机械手基本臂内，并通过销轴与机械手基本臂铰接；所述机械手基本臂内滑动连接有机械手伸长臂；所述机械手基本臂中安装有升降油缸；所述机械手伸长臂上固定安装有底板；所述底板上设有排险机构；本发明主要用于解决人工对未掉落的岩石进行排除时，会对工作人员造成安全隐患。
Description
技术领域
本发明属于隧道拱架技术领域，具体的说是一种带排险功能的立拱架机械手及拱架台车。
背景技术
目前在进行隧道施工过程中，一般采用爆破法来得到隧道的雏形，待清理爆破后的残渣再进行隧道四周立架支护，支护工作一般由人工或使用拱架安装台车来完成。
在进行拱架支护之前，需要将拱顶上面有安全风险但还未掉落下来的岩层用人工撬、砸等方式让其掉落，避免在人工支护的时候突然掉落下来对施工人员造成伤害。排除潜在风险，一种方式会由1-2名施工人员站在未经支护的拱顶下用撬棍完成，即施工人员的上面正是有可能掉落岩石的危险区域；
然而在人工对未掉落的岩石进行排除时，若工作人员站的太近，岩层脱落时来不及躲避，会对工作人员造成伤害；同时若工作人员站的太远，手中的撬棍要足够长，但太长不好施加力，不能完全排除风险，立架时施工人员的安全得不到保证。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决上述的技术问题；本发明提出了一种带排险功能的立拱架机械手及拱架台车。
一种带排险功能的立拱架机械手，包括L型臂；所述L型臂上安装有回转支撑座；所述回转支撑座上安装有回转支撑台；所述回转支撑台上固定安装有吊篮座；所述吊篮座上固定安装有工作吊篮，且工作吊篮内设有操控平台；
还包括机械手基本臂，所述机械手基本臂通过销轴与吊篮座铰接；所述吊篮座上安装有机械手俯仰油缸，且机械手俯仰油缸的另一端延伸至机械手基本臂内，并通过销轴与机械手基本臂铰接；
所述机械手基本臂内滑动连接有机械手伸长臂；所述机械手基本臂中安装有升降油缸，且升降油缸用于控制机械手伸长臂的升降；所述机械手伸长臂上固定安装有底板，且底板上开设有安装槽；
所述底板上设有排险机构；所述排险机构包括连接件；所述连接件插在安装槽内，并与安装槽转动连接；所述底板下方，位于连接件内插接有矩形销轴；所述连接件顶部安装有万向联轴器；
所述万向联轴器顶部固定安装有支撑架；所述支撑架上方设有破碎镐；所述支撑架上固定安装有两个管夹，且管夹内均设有除震橡胶；其中一个所述管夹安装在破碎镐上，用于对破碎镐进行支撑；另外一个所述管夹安装在镐头上；
一种拱架台车，包括拱架台车；所述拱架台车上设有操控室；所述拱架台车上设有起重臂；所述L型臂通过销轴与起重臂铰接；所述L型臂上安装有转动油缸，且转动油缸另一端与起重臂铰接。
优选的，还包括防护机构；所述防护机构包括挡块、环形仓、环形板以及防护板；
所述挡块安装在远离挡板的管夹上；所述环形仓套在镐头上，并与镐头滑动连接；所述挡块与环形仓之间通过弹簧连接；所述环形仓远离挡块的一侧端面固连有环形板；所述环形板内壁中开设有均匀布置的气孔，且气孔均延伸至环形仓内；所述环形板远离环形仓的一侧端面固连有防护板，且防护板为碗型；所述防护板为透明板；所述环形仓底部安装有气泵，且气泵的进气端与环形仓连通；所述气泵的出气端固连有气管。
优选的，所述环形仓与挡板相对的一侧端面固连有限位杆，且限位杆位置弹簧内圈；所述挡块内壁中开设有通孔，且限位杆滑动在通孔内。
优选的，所述环形板朝向镐头的一侧端面设有锥形筒，且锥形筒内圈与镐头外表面贴合；
所述锥形筒内圈面固连有螺旋条；所述镐头上开设有螺旋槽，且螺旋条与螺旋槽啮合；
所述环形板内开设有环形槽，且环形槽的横截面为凸字型；所述锥形筒与环形板贴合的一侧端面固连有凸形块，且凸形块滑动在环形槽内；
所述锥形筒上通过连接杆固连有清理杆，且清理杆上设有清理棉。
优选的，所述防护板远离环形仓的一侧固连有防护层。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种带排险功能的立拱架机械手及拱架台车，通过将排险机构设置在机械伸缩臂上，可以使工作人员利用排险机构近距离对隧道内未掉落的岩石进行排除，同时由于破碎镐通过万向联轴器安装在机械手伸长臂上，从而可以使破碎镐在不同方向，不同角度对隧道内未掉落的岩石进行击落，相较于利用人工插进岩石缝中的方式，更加省力，同时可以避免人工排除岩石时，若工作人员站的太近，脱落的岩石来不及躲避，会对工作人员造成伤害，同时还可以避免若工作人员站的距离太远，会导致需要用到更长的撬棍，但太长不好施加力，不能完全排除风险，立架时施工人员的安全得不到保证。
2.本发明所述的一种带排险功能的立拱架机械手及拱架台车，通过设置防护板，防护板会阻挡迸溅的岩石碎块，从而防止岩石碎块会朝向工作人员一侧迸溅，从而防止碎块迸溅到工作人员的眼睛里，影响工作人员的工作过程，同时在气泵工作时，可以将破碎镐击落岩石时，产生的灰尘通过气孔抽入环形仓内，随后通过气管将灰尘排出隧道，在此过程中，可以防止过多的灰尘飘散的环境中，降低工作人员的视线，同时防止过多的灰尘存在，使工作人员过多的吸入，对工作人员造成伤害。
3.本发明所述的一种带排险功能的立拱架机械手及拱架台车，由于螺旋条与螺旋槽啮合，从而会带动锥形筒转动，在锥形筒转动的过程中，凸形块会在环形槽内转动，在锥形筒转动的过程中，会带动清理杆转动，从而可以使清理杆对防护板进行清理，防止过多的灰尘粘附在防护板上，影响防护板的可视度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明拱架台车的整体图；
图2是本发明中L型臂以及工作吊篮的立体图；
图3是本发明中L型臂以及工作吊篮的侧视图；
图4是本发明中L型臂以及工作吊篮的侧视图；
图5是本发明中机械手基本臂与排险机构的立体图；
图6是本发明中排险机构的立体图；
图7是本发明中排险机构的后视图；
图8是本发明中安装防护机构的排险机构的侧视图；
图9是本发明图8中A处局部放大图；
图10是本发明图8中B处局部放大图。
图中：
1、拱架台车；11、起重臂；12、转动油缸；2、L型臂；21、回转支撑座；22、回转支撑台；23、吊篮座；24、工作吊篮；3、机械手基本臂；31、机械手俯仰油缸；32、机械手伸长臂；33、底板；34、安装槽；35、升降油缸；4、排险机构；41、连接件；42、矩形销轴；43、万向联轴器；44、支撑架；45、破碎镐；46、管夹；47、镐头；5、防护机构；51、挡块；52、环形仓；53、环形板；54、气孔；55、防护板；56、气泵；57、气管；58、限位杆；59、通孔；6、锥形筒；61、螺旋条；62、螺旋槽；63、环形槽；64、凸形块；65、清理杆；66、防护层。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图10所示，本发明所述的一种带排险功能的立拱架机械手及拱架台车，具体如下：
总体实施方式，一种带排险功能的立拱架机械手，包括L型臂2；所述L型臂2上安装有回转支撑座21；所述回转支撑座21上安装有回转支撑台22；所述回转支撑台22上固定安装有吊篮座23；所述吊篮座23上固定安装有工作吊篮24，且工作吊篮24内设有操控平台；
还包括机械手基本臂3，所述机械手基本臂3通过销轴与吊篮座23铰接；所述吊篮座23上安装有机械手俯仰油缸31，且机械手俯仰油缸31的另一端延伸至机械手基本臂3内，并通过销轴与机械手基本臂3铰接；
所述机械手基本臂3内滑动连接有机械手伸长臂32；所述机械手基本臂3中安装有升降油缸35，且升降油缸35用于控制机械手伸长臂32的升降；所述机械手伸长臂32上固定安装有底板33，且底板33上开设有安装槽34；
所述底板33上设有排险机构4；所述排险机构4包括连接件41；所述连接件41插在安装槽34内，并与安装槽34转动连接；所述底板33下方，位于连接件41内插接有矩形销轴42；所述连接件41顶部安装有万向联轴器43；
所述万向联轴器43顶部固定安装有支撑架44；所述支撑架44上方设有破碎镐45；所述支撑架44上固定安装有两个管夹46，且管夹46内均设有除震橡胶；其中一个所述管夹46安装在破碎镐45上，用于对破碎镐45进行支撑；另外一个所述管夹46安装在镐头47上；
一种拱架台车，包括拱架台车1；所述拱架台车1上设有操控室；所述拱架台车1上设有起重臂11；所述L型臂2通过销轴与起重臂11铰接；所述L型臂2上安装有转动油缸12，且转动油缸12另一端与起重臂11铰接；
具体的，在对隧道内未掉落的岩石进行排除时，驾驶座上的工作人员将拱架台车1倒入隧道内，随后对隧道内未掉落的岩石进行排除的工作人员站到工作吊篮24内，随后驾驶座上的工作人员控制起重臂11抬起，同时控制控制旋转油缸工作，始终使工作吊篮24与地面平行，当工作吊篮24上移至合适高度后，控制起重臂11以及旋转油缸停止工作，随后站在工作吊篮24内的工作人员便可对未掉落的岩石进行排除工作；
在对隧道内未掉落的岩石进行排除时，工作人员站立在吊篮内，由于破碎镐45通过支撑架44安装在万向联轴器43上，且万向联轴器43通过连接件41与安装槽34转动连接，当工作人员利用破碎镐45对未掉落的岩石进行排除时，首先工作人员用手扶住破碎镐45，随后工作人员调节破碎镐45本体的角度，以及调节镐头47的角度，最终使镐头47对准未掉落的岩石，随后启动破碎镐45，当破碎镐45启动后，破碎镐45会对未掉落的岩石进行冲击，从而可以将未掉落的岩石击落，由于万向联轴器43的存在，工作人员可以手动转动破碎镐45，从而调节破碎镐45的方向以及镐头47的角度，从而可以利用破碎镐45对位于破碎镐45工作范围内的未掉落的岩石进行击落，当需要排除不同高度的未掉落的岩石时，此时工作人员通过操控平台控制升降油缸35伸缩，从而可以推动机械手伸长臂32伸长或收缩，从而可以使抬升或者降低排险机构4的高度，来排除不同高度的未掉落的岩石；
当位于破碎镐45工作范围内未掉落的岩石被完全击落后，此时站立在工作吊篮24内的工作人员，通过操控平台控制回转支撑台22转动，在回转支撑台22转动的过程中，会带动吊篮座23、工作吊篮24、机械手基本臂3以及排险机构4转动，当转动至未掉落岩石部分时，此时控制回转支撑台22停止转动，随后工作人员再次利用破碎镐45将未掉落的岩石进行击落；
当需要排除隧道侧壁位置上未掉落的岩石时，工作人员通过操控平台控制机械手俯仰油缸31伸缩，从而可以带动机械手基本臂3转动，当机械手基本臂3转动后，会带动排险机构4转动，随后便可对隧道侧壁上的未掉落的岩石进行击落，当需要对隧道其它位置上未掉落的岩石进行排除时，此时驾驶座上的工作人员，操控拱架台车1在隧道内移动即可；
通过将排险机构4设置在机械伸缩臂上，可以使工作人员利用排险机构4近距离对隧道内未掉落的岩石进行排除，同时由于破碎镐45通过万向联轴器43安装在机械手伸长臂32上，从而可以使破碎镐45在不同方向，不同角度对隧道内未掉落的岩石进行击落，相较于利用人工插进岩石缝中的方式，更加省力，同时可以避免人工排除岩石时，若工作人员站的太近，脱落的岩石来不及躲避，会对工作人员造成伤害，同时还可以避免若工作人员站的距离太远，会导致需要用到更长的撬棍，但太长不好施加力，不能完全排除风险，立架时施工人员的安全得不到保证；
当对隧道内未掉落的岩石排除结束后，工作人员将矩形销轴42从连接件41内拔掉后，即可将排险机构4拆下。
总体实施方式基础上的另外一种实施方式，还包括防护机构5；所述防护机构5包括挡块51、环形仓52、环形板53以及防护板55；
所述挡块51安装在远离挡板的管夹46上；所述环形仓52套在镐头47上，并与镐头47滑动连接；所述挡块51与环形仓52之间通过弹簧连接；所述环形仓52远离挡块51的一侧端面固连有环形板53；所述环形板53内壁中开设有均匀布置的气孔54，且气孔54均延伸至环形仓52内；所述环形板53远离环形仓52的一侧端面固连有防护板55，且防护板55为碗型；所述防护板55为透明板；所述环形仓52底部安装有气泵56，且气泵56的进气端与环形仓52连通；所述气泵56的出气端固连有气管57；
具体的，当工作人员使用破碎镐45前，可以将防护机构5安装在破碎镐45上，当安装防护机构5的破碎镐45在工作时，由于防护板55为透明板，工作人员可以透过防护板55将镐头47对准需要击落的岩石，当镐头47与岩石接触时，防护板55会与镐头47外圈的岩石接触，在镐头47逐渐伸入岩石的过程中，防护板55在岩石的阻碍下，会在镐头47上向挡块51一侧移动，此时环形仓52会压缩弹簧，同时在镐头47击落岩石的过程中，防护板55会阻挡迸溅的岩石碎块，从而防止岩石碎块会朝向工作人员一侧迸溅，从而防止碎块迸溅到工作人员的眼睛里，影响工作人员的工作过程，同时在气泵56工作时，可以将破碎镐45击落岩石时，产生的灰尘通过气孔54抽入环形仓52内，随后通过气管57将灰尘排出隧道，在此过程中，可以防止过多的灰尘飘散的环境中，降低工作人员的视线，同时防止过多的灰尘存在，使工作人员过多的吸入，对工作人员造成伤害。
具体实施过程，所述环形仓52与挡板相对的一侧端面固连有限位杆58，且限位杆58位置弹簧内圈；所述挡块51内壁中开设有通孔59，且限位杆58滑动在通孔59内；
具体的，当环形仓52在向挡块51方向移动时，限位杆58跟随环形仓52移动，并逐渐从挡块51中的通孔59内伸出，在此过程中，通过限位杆58可以对环形仓52进行限位，从而防止环形仓52在镐头47上转动。
具体实施过程，所述环形板53朝向镐头47的一侧端面设有锥形筒6，且锥形筒6内圈与镐头47外表面贴合；
所述锥形筒6内圈面固连有螺旋条61；所述镐头47上开设有螺旋槽62，且螺旋条61与螺旋槽62啮合；
所述环形板53内开设有环形槽63，且环形槽63的横截面为凸字型；所述锥形筒6与环形板53贴合的一侧端面固连有凸形块64，且凸形块64滑动在环形槽63内；
所述锥形筒6上通过连接杆固连有清理杆65，且清理杆65上设有清理棉；
具体的，由于环形板53朝向镐头47的一侧设有锥形筒6，当镐头47脱离岩石时，此时环形仓52在弹簧的作用下逐渐恢复初始状态，同时会带动锥形筒6向镐头47的尖部移动，在锥形筒6移动的过程中，可以将镐头47上沾附的灰尘会碎石推掉；
在镐头47逐渐伸入岩石的过程中，此时防护板55在岩石的阻碍下，会在镐头47上向挡块51一侧移动，由于螺旋条61与螺旋槽62啮合，从而会带动锥形筒6转动，在锥形筒6转动的过程中，凸形块64会在环形槽63内转动，在锥形筒6转动的过程中，会带动清理杆65转动，从而可以使清理杆65对防护板55进行清理，防止过多的灰尘粘附在防护板55上，影响防护板55的可视度。
具体实施过程，所述防护板55远离环形仓52的一侧固连有防护层66；具体的，由于防护板55上固连有防护层66，防护层66的存在，可以使防护板55更好的与岩石贴合，防止过多的碎石从防护板55与岩石之间的缝隙迸溅出去，还可以防止过多的灰尘飘散的环境中。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种带排险功能的立拱架机械手，包括L型臂(2)；所述L型臂(2)上安装有回转支撑座(21)；所述回转支撑座(21)上安装有回转支撑台(22)；所述回转支撑台(22)上固定安装有吊篮座(23)；所述吊篮座(23)上固定安装有工作吊篮(24)，且工作吊篮(24)内设有操控平台；其特征在于，还包括机械手基本臂(3)，所述机械手基本臂(3)通过销轴与吊篮座(23)铰接；所述吊篮座(23)上安装有机械手俯仰油缸(31)，且机械手俯仰油缸(31)的另一端延伸至机械手基本臂(3)内，并通过销轴与机械手基本臂(3)铰接；所述机械手基本臂(3)内滑动连接有机械手伸长臂(32)；所述机械手基本臂(3)中安装有升降油缸(35)，且升降油缸(35)用于控制机械手伸长臂(32)的升降；所述机械手伸长臂(32)上固定安装有底板(33)，且底板(33)上开设有安装槽(34)；所述底板(33)上设有排险机构(4)；所述排险机构(4)包括连接件(41)；所述连接件(41)插在安装槽(34)内，并与安装槽(34)转动连接；所述底板(33)下方，位于连接件(41)内插接有矩形销轴(42)；所述连接件(41)顶部安装有万向联轴器(43)；所述万向联轴器(43)顶部固定安装有支撑架(44)；所述支撑架(44)上方设有破碎镐(45)；所述支撑架(44)上固定安装有两个管夹(46)，且管夹(46)内均设有除震橡胶；其中一个所述管夹(46)安装在破碎镐(45)上，用于对破碎镐(45)进行支撑；另外一个所述管夹(46)安装在镐头(47)上。
2.根据权利要求1所述的一种带排险功能的立拱架机械手，其特征在于：还包括防护机构(5)；所述防护机构(5)包括挡块(51)、环形仓(52)、环形板(53)以及防护板(55)；所述挡块(51)安装在远离挡板的管夹(46)上；所述环形仓(52)套在镐头(47)上，并与镐头(47)滑动连接；所述挡块(51)与环形仓(52)之间通过弹簧连接；所述环形仓(52)远离挡块(51)的一侧端面固连有环形板(53)；所述环形板(53)内壁中开设有均匀布置的气孔(54)，且气孔(54)均延伸至环形仓(52)内；所述环形板(53)远离环形仓(52)的一侧端面固连有防护板(55)，且防护板(55)为碗型；所述防护板(55)为透明板；所述环形仓(52)底部安装有气泵(56)，且气泵(56)的进气端与环形仓(52)连通；所述气泵(56)的出气端固连有气管(57)。
3.根据权利要求2所述的一种带排险功能的立拱架机械手，其特征在于：所述环形仓(52)与挡板相对的一侧端面固连有限位杆(58)，且限位杆(58)位置弹簧内圈；所述挡块(51)内壁中开设有通孔(59)，且限位杆(58)滑动在通孔(59)内。
4.根据权利要求3所述的一种带排险功能的立拱架机械手，其特征在于：所述环形板(53)朝向镐头(47)的一侧端面设有锥形筒(6)，且锥形筒(6)内圈与镐头(47)外表面贴合。
5.根据权利要求4所述的一种带排险功能的立拱架机械手，其特征在于：所述锥形筒(6)内圈面固连有螺旋条(61)；所述镐头(47)上开设有螺旋槽(62)，且螺旋条(61)与螺旋槽(62)啮合；所述环形板(53)内开设有环形槽(63)，且环形槽(63)的横截面为凸字型；所述锥形筒(6)与环形板(53)贴合的一侧端面固连有凸形块(64)，且凸形块(64)滑动在环形槽(63)内。
6.根据权利要求5所述的一种带排险功能的立拱架机械手，其特征在于：所述锥形筒(6)上通过连接杆固连有清理杆(65)，且清理杆(65)上设有清理棉。
7.根据权利要求3所述的一种带排险功能的立拱架机械手，其特征在于：所述防护板(55)远离环形仓(52)的一侧固连有防护层(66)。
8.一种拱架台车，其特征在于：适用于上述权利要求1-7任意一项所述的带排险功能的立拱架机械手，包括拱架台车(1)；所述拱架台车(1)上设有操控室；所述拱架台车(1)上设有起重臂(11)；所述L型臂(2)通过销轴与起重臂(11)铰接；所述L型臂(2)上安装有转动油缸(12)，且转动油缸(12)另一端与起重臂(11)铰接。
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