隧道掘進機鋼拱架及網片安裝機械手的制作方法
【專利摘要】一種應用于隧道掘進機領域中的隧道掘進機鋼拱架及網片安裝機械手,包括主架體、旋轉環、液壓馬達、主梁、行走輪、平移油缸等,主架體與行走輪把合連接,行走輪坐落在主梁上,平移油缸一端連接主架體,一端固定在主梁上,固定環與主架體焊接在一起,液壓馬達安裝在固定環上并與小齒輪連接,卷盤固定在主架體上,保護輪架設在固定環內,旋轉環套在固定環上,支撐油缸一端與旋轉環鉸接,另一端連接拱架支撐臂或抓取支撐臂或網片支撐臂,抓取頭與抓取支撐臂連接,網片拾取架與網片支撐臂連接。該裝置結構簡單、操作便捷,效率較高、將鋼拱架安裝于鋼筋網片的安裝兩種功能完美的融為一體。
【專利說明】隧道掘進機鋼拱架及網片安裝機械手
【技術領域】
[0001]本發明涉及隧道掘進機領域中的一種隧道掘進機鋼拱架及網片安裝機械手。
【背景技術】
[0002]當隧道掘進機正常進行掘進工作時,隧道開挖洞壁的及時支護至關重要。鋼拱架及網片是支護作業中的重要支護材料,如何將鋼拱架及網片快速便捷的鋪設在洞壁一直是隧道掘進機施工中亟待解決的新課題。目前應用與隧道掘進機領域安裝鋼拱架及網片的裝置機械結構復雜,工序繁瑣,效率較低,而且功能單一,鋼拱架與方片的鋪設需要多個不同的裝置完成,這些因素對隧道掘進機的施工速度造成巨大影響。因此,發明一種快捷、便利的鋼拱架及網片鋪設的裝置顯得非常具有實際意義。因此,研制開發一種隧道掘進機鋼拱架及網片安裝機械手一直是急待解決的新課題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種隧道掘進機鋼拱架及網片安裝機械手,該裝置結構簡單,效率較高,提高隧道掘進機的施工效率工作效率,既可以安裝鋼拱架又能夠安裝鋼筋網片的一種鋼拱架及網片安裝機械手,可以同步動作也可以單獨控制,對鋼拱架進行抓取和撐緊,鋼拱架及網片安裝機械手通過回轉機構與拱架支撐臂配合工作,可以便捷、高效的完成鋼拱架的拾取、拼裝、定位、撐緊工作,鋼拱架及網片安裝機械手還設置一個網片支撐臂可以用來拾取、定位、撐緊鋼筋網片,為鋼筋網片的安裝提供便利。
[0004]本發明的目的是這樣實現的:一種隧道掘進機鋼拱架及網片安裝機械手,包括主架體、旋轉環、卷盤、拱架支撐臂、保護輪、固定環、液壓馬達、小齒輪、支撐油缸、抓取頭、抓取支撐臂、網片拾取架、網片支撐臂、主梁、行走輪、平移油缸,主架體與行走輪把合連接,行走輪坐落在主梁上,平移油缸一端連接主架體,一端固定在主梁上,固定環與主架體焊接在一起,液壓馬達安裝在固定環上并與小齒輪連接,卷盤固定在主架體上,保護輪架設在固定環內,旋轉環套在固定環上,拱架支撐臂、抓取支撐臂、網片支撐臂鉸接在旋轉環上,支撐油缸一端與旋轉環鉸接,另一端連接拱架支撐臂或抓取支撐臂或網片支撐臂,抓取頭與抓取支撐臂連接,網片拾取架與網片支撐臂連接;所述裝置的工作原理是,該裝置安裝在隧道掘進機主梁上,行走輪可以在主梁上移動,通過平移油缸的伸縮控制主架體的平移運動及定位,拱架支撐臂、抓取支撐臂、網片支撐臂鉸接在旋轉環上,可以單獨擺動,也可以同步擴張,旋轉環與固定環相對轉動,拼裝鋼拱架時,首先將抓取頭與第一根鋼拱架一端固定,然后液壓馬達驅動小齒輪,小齒輪帶動旋轉環逆時針旋轉,當第一根鋼拱架的另一端與第二根鋼拱架的一端接近時,旋轉環停止旋轉,與鋼拱架最近的一個拱架支撐臂伸出,由支撐油缸提供壓力,將鋼拱架卡住,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第一根鋼拱架的一端與第二根鋼拱架的一端重合時,旋轉環停止旋轉,將兩根鋼拱架連接在一起,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第二根鋼拱架的自由端與第三根鋼拱架的一端接近時,旋轉環停止旋轉,與第二根鋼拱架最近的一個拱架支撐臂伸出,由支撐油缸提供壓力,在一定壓力作用下,將鋼拱架卡住,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第二根鋼拱架的一端與第三根鋼拱架的一端重合時,旋轉環停止旋轉,將兩根鋼拱架連接在一起,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第三根鋼拱架的自由端與第四根鋼拱架的一端接近時,旋轉環停止旋轉,與第三根鋼拱架最近的一個拱架支撐臂伸出,由支撐油缸提供壓力,在一定壓力作用下,將鋼拱架卡住,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第三根鋼拱架的一端與第四根鋼拱架的一端重合時,旋轉環停止旋轉,將兩根鋼拱架連接在一起,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第四根鋼拱架的自由端與第五根鋼拱架的一端接近時,旋轉環停止旋轉,與第四根鋼拱架最近的一個拱架支撐臂伸出,由支撐油缸提供壓力,在一定壓力作用下,將鋼拱架卡住,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第四根鋼拱架的一端與第五根鋼拱架的一端重合時,旋轉環停止旋轉,將兩根鋼拱架連接在一起,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,旋轉一定角度后,旋轉環停止旋轉,與第五根鋼拱架最近的一個拱架支撐臂伸出,由支撐油缸提供壓力,將鋼拱架卡住,此時便完成了鋼拱架的組裝工作,根據隧道掘進機施工的實際情況,通過控制平移油缸的伸縮,將組裝好的鋼拱架進行定位,然后控制支撐油缸伸出,將拼裝好的鋼拱架撐緊,使鋼拱架貼緊隧道洞壁;當隧道掘進機施工時需要使用鋼筋網片進行支護時,該裝置設置網片支撐臂,網片拾取架與網片支撐臂鉸接,網片拾取架可以將鋼筋網片拾起,然后通過旋轉環旋轉將鋼筋網片旋轉提升至頂部,與平移油缸相互結合,將拾起的網片移動至準確位置,然后網片支撐臂伸出由,支撐油缸提供動力,使網片貼緊隧道洞壁,待網片固定好之后,網片支撐臂收縮,動作均由液壓驅動,支撐油缸所連接的液壓管路纏繞在卷盤上,當旋轉環旋轉時,卷盤相應釋放和收縮液壓軟管。
[0005]本發明的要點在于它的結構及工作原理。其工作原理是,該裝置安裝在隧道掘進機主梁上,行走輪可以在主梁上移動,通過平移油缸的伸縮控制主架體的平移運動及定位,拱架支撐臂、抓取支撐臂、網片支撐臂鉸接在旋轉環上,可以單獨擺動,也可以同步擴張,旋轉環與固定環相對轉動,拼裝鋼拱架時,首先將抓取頭與第一根鋼拱架一端固定,然后液壓馬達驅動小齒輪,小齒輪帶動旋轉環逆時針旋轉,當第一根鋼拱架的另一端與第二根鋼拱架的一端接近時,旋轉環停止旋轉,與鋼拱架最近的一個拱架支撐臂伸出,由支撐油缸提供壓力,將鋼拱架卡住,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第一根鋼拱架的一端與第二根鋼拱架的一端重合時,旋轉環停止旋轉,將兩根鋼拱架連接在一起,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第二根鋼拱架的自由端與第三根鋼拱架的一端接近時,旋轉環停止旋轉,與第二根鋼拱架最近的一個拱架支撐臂伸出,由支撐油缸提供壓力,在一定壓力作用下,將鋼拱架卡住,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第二根鋼拱架的一端與第三根鋼拱架的一端重合時,旋轉環停止旋轉,將兩根鋼拱架連接在一起,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第三根鋼拱架的自由端與第四根鋼拱架的一端接近時,旋轉環停止旋轉,與第三根鋼拱架最近的一個拱架支撐臂伸出,由支撐油缸提供壓力,在一定壓力作用下,將鋼拱架卡住,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第三根鋼拱架的一端與第四根鋼拱架的一端重合時,旋轉環停止旋轉,將兩根鋼拱架連接在一起,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第四根鋼拱架的自由端與第五根鋼拱架的一端接近時,旋轉環停止旋轉,與第四根鋼拱架最近的一個拱架支撐臂伸出,由支撐油缸提供壓力,在一定壓力作用下,將鋼拱架卡住,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第四根鋼拱架的一端與第五根鋼拱架的一端重合時,旋轉環停止旋轉,將兩根鋼拱架連接在一起,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,旋轉一定角度后,旋轉環停止旋轉,與第五根鋼拱架最近的一個拱架支撐臂伸出,由支撐油缸提供壓力,將鋼拱架卡住,此時便完成了鋼拱架的組裝工作,根據隧道掘進機施工的實際情況,通過控制平移油缸的伸縮,將組裝好的鋼拱架進行定位,然后控制支撐油缸伸出,將拼裝好的鋼拱架撐緊,使鋼拱架貼緊隧道洞壁;當隧道掘進機施工時需要使用鋼筋網片進行支護時,該裝置設置網片支撐臂,網片拾取架與網片支撐臂鉸接,網片拾取架可以將鋼筋網片拾起,然后通過旋轉環旋轉將鋼筋網片旋轉提升至頂部,與平移油缸相互結合,將拾起的網片移動至準確位置,然后網片支撐臂伸出由,支撐油缸提供動力,使網片貼緊隧道洞壁,待網片固定好之后,網片支撐臂收縮,動作均由液壓驅動,支撐油缸所連接的液壓管路纏繞在卷盤上,當旋轉環旋轉時,卷盤相應釋放和收縮液壓軟管。
[0006]隧道掘進機鋼拱架及網片安裝機械手與現有技術相比,具有結構簡單、操作便捷,效率較高、將鋼拱架安裝于鋼筋網片的安裝兩種功能完美的融為一體等優點,將廣泛地應用于隧道掘進機領域中。
[0007]【專利附圖】
【附圖說明】
下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明。
[0008]圖1是本發明的結構示意圖。
[0009]圖2是圖1的左視圖。
[0010]參照附圖,一種隧道掘進機鋼拱架及網片安裝機械手,包括主架體1、旋轉環2、卷盤3、拱架支撐臂4、保護輪5、固定環6、液壓馬達7、小齒輪8、支撐油缸9、抓取頭10、抓取支撐臂11、網片拾取架12、網片支撐臂13、主梁14、行走輪15、平移油缸16,主架體I與行走輪15把合連接,行走輪15坐落在主梁14上,平移油缸16 —端連接主架體1,一端固定在主梁14上,固定環6與主架體I焊接在一起,液壓馬達安7裝在固定環6上并與小齒輪8連接,卷盤3固定在主架體I上,保護輪5架設在固定環6內,旋轉環2套在固定環6上,拱架支撐臂4、抓取支撐臂11、網片支撐臂13鉸接在旋轉環2上,支撐油缸9 一端與旋轉環2鉸接,另一端連接拱架支撐臂4或抓取支撐臂11或網片支撐臂,抓取頭10與抓取支撐臂11連接,網片拾取架12與網片支撐臂連接;所述裝置的工作原理是,該裝置安裝在隧道掘進機主梁14上,行走輪15可以在主梁14上移動,通過平移油缸16的伸縮控制主架體I的平移運動及定位,拱架支撐臂4、抓取支撐臂11、網片支撐臂13鉸接在旋轉環2上,可以單獨擺動,也可以同步擴張,旋轉環2與固定環6相對轉動,拼裝鋼拱架時,首先將抓取頭10與第一根鋼拱架一端固定,然后液壓馬達7驅動小齒輪8,小齒輪8帶動旋轉環2逆時針旋轉,當第一根鋼拱架的另一端與第二根鋼拱架的一端接近時,旋轉環2停止旋轉,與鋼拱架最近的一個拱架支撐臂4伸出,由支撐油缸9提供壓力,將鋼拱架卡住,然后旋轉環2繼續逆時針旋轉,當第一根鋼拱架的一端與第二根鋼拱架的一端重合時,旋轉環2停止旋轉,將兩根鋼拱架連接在一起,然后旋轉環2繼續逆時針旋轉,當第二根鋼拱架的自由端與第三根鋼拱架的一端接近時,旋轉環2停止旋轉,與第二根鋼拱架最近的一個拱架支撐臂4伸出,由支撐油缸9提供壓力,在一定壓力作用下,將鋼拱架卡住,然后旋轉環2繼續逆時針旋轉,當第二根鋼拱架的一端與第三根鋼拱架的一端重合時,旋轉環2停止旋轉,將兩根鋼拱架連接在一起,然后旋轉環2繼續逆時針旋轉,當第三根鋼拱架的自由端與第四根鋼拱架的一端接近時,旋轉環2停止旋轉,與第三根鋼拱架最近的一個拱架支撐臂4伸出,由支撐油缸9提供壓力,在一定壓力作用下,將鋼拱架卡住,然后旋轉環2繼續逆時針旋轉,當第三根鋼拱架的一端與第四根鋼拱架的一端重合時,旋轉環2停止旋轉,將兩根鋼拱架連接在一起,然后旋轉環2繼續逆時針旋轉,當第四根鋼拱架的自由端與第五根鋼拱架的一端接近時,旋轉環2停止旋轉,與第四根鋼拱架最近的一個拱架支撐臂4伸出,由支撐油缸9提供壓力,在一定壓力作用下,將鋼拱架卡住,然后旋轉環2繼續逆時針旋轉,當第四根鋼拱架的一端與第五根鋼拱架的一端重合時,旋轉環2停止旋轉,將兩根鋼拱架連接在一起,然后旋轉環2繼續逆時針旋轉,旋轉一定角度后,旋轉環2停止旋轉,與第五根鋼拱架最近的一個拱架支撐臂4伸出,由支撐油缸9提供壓力,將鋼拱架卡住,此時便完成了鋼拱架的組裝工作,根據隧道掘進機施工的實際情況,通過控制平移油缸16的伸縮,將組裝好的鋼拱架進行定位,然后控制支撐油缸9伸出,將拼裝好的鋼拱架撐緊,使鋼拱架貼緊隧道洞壁;當隧道掘進機施工時需要使用鋼筋網片進行支護時,該裝置設置網片支撐臂13,網片拾取架12與網片支撐臂13鉸接,網片拾取架12可以將鋼筋網片拾起,然后通過旋轉環2旋轉將鋼筋網片旋轉提升至頂部,與平移油缸16相互結合,將拾起的網片移動至準確位置,然后網片支撐臂13伸出由,支撐油缸9提供動力,使網片貼緊隧道洞壁,待網片固定好之后,網片支撐臂13收縮,動作均由液壓驅動,支撐油缸9所連接的液壓管路纏繞在卷盤3上,當旋轉環2旋轉時,卷盤3相應釋放和收縮液壓軟管。
【權利要求】
1.一種隧道掘進機鋼拱架及網片安裝機械手,包括主架體、旋轉環、卷盤、拱架支撐臂、保護輪、固定環、液壓馬達、小齒輪、支撐油缸、抓取頭、抓取支撐臂、網片拾取架、網片支撐臂、主梁、行走輪、平移油缸,其特征在于:主架體與行走輪把合連接,行走輪坐落在主梁上,平移油缸一端連接主架體,一端固定在主梁上,固定環與主架體焊接在一起,液壓馬達安裝在固定環上并與小齒輪連接,卷盤固定在主架體上,保護輪架設在固定環內,旋轉環套在固定環上,拱架支撐臂、抓取支撐臂、網片支撐臂鉸接在旋轉環上,支撐油缸一端與旋轉環鉸接,另一端連接拱架支撐臂或抓取支撐臂或網片支撐臂,抓取頭與抓取支撐臂連接,網片拾取架與網片支撐臂連接。
2.根據權利要求1所述的隧道掘進機鋼拱架及網片安裝機械手,其特征在于:所述裝置的工作原理是,該裝置安裝在隧道掘進機主梁上,行走輪可以在主梁上移動,通過平移油缸的伸縮控制主架體的平移運動及定位,拱架支撐臂、抓取支撐臂、網片支撐臂鉸接在旋轉環上,可以單獨擺動,也可以同步擴張,旋轉環與固定環相對轉動,拼裝鋼拱架時,首先將抓取頭與第一根鋼拱架一端固定,然后液壓馬達驅動小齒輪,小齒輪帶動旋轉環逆時針旋轉,當第一根鋼拱架的另一端與第二根鋼拱架的一端接近時,旋轉環停止旋轉,與鋼拱架最近的一個拱架支撐臂伸出,由支撐油缸提供壓力,將鋼拱架卡住,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第一根鋼拱架的一端與第二根鋼拱架的一端重合時,旋轉環停止旋轉,將兩根鋼拱架連接在一起,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第二根鋼拱架的自由端與第三根鋼拱架的一端接近時,旋轉環停止旋轉,與第二根鋼拱架最近的一個拱架支撐臂伸出,由支撐油缸提供壓力,在一定壓力作用下,將鋼拱架卡住,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第二根鋼拱架的一端與第三根鋼拱架的一端重合時,旋轉環停止旋轉,將兩根鋼拱架連接在一起,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第三根鋼拱架的自由端與第四根鋼拱架的一端接近時,旋轉環停止旋轉,與第三根鋼拱架最近的一個拱架支撐臂伸出,由支撐油缸提供壓力,在一定壓力作用下,將鋼拱架卡住,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第三根鋼拱架的一端與第四根鋼拱架的一端重合時,旋轉環停止旋轉,將兩根鋼拱架連接在一起,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第四根鋼拱架的自由端與第五根鋼拱架的一端接近時,旋轉環停止旋轉,與第四根鋼拱架最近的一個拱架支撐臂伸出,由支撐油缸提供壓力,在一定壓力作用下,將鋼拱架卡住,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,當第四根鋼拱架的一端與第五根鋼拱架的一端重合時,旋轉環停止旋轉,將兩根鋼拱架連接在一起,然后旋轉環繼續逆時針旋轉,旋轉一定角度后,旋轉環停止旋轉,與第五根鋼拱架最近的一個拱架支撐臂伸出,由支撐油缸提供壓力,將鋼拱架卡住,此時便完成了鋼拱架的組裝工作,根據隧道掘進機施工的實際情況,通過控制平移油缸的伸縮,將組裝好的鋼拱架進行定位,然后控制支撐油缸伸出,將拼裝好的鋼拱架撐緊,使鋼拱架貼緊隧道洞壁;當隧道掘進機施工時需要使用鋼筋網片進行支護時,該裝置設置網片支撐臂,網片拾取架與網片支撐臂鉸接,網片拾取架可以將鋼筋網片拾起,然后通過旋轉環旋轉將鋼筋網片旋轉提升至頂部,與平移油缸相互結合,將拾起的網片移動至準確位置,然后網片支撐臂伸出由,支撐油缸提供動力,使網片貼緊隧道洞壁,待網片固定好之后,網片支撐臂收縮,動作均由液壓驅動,支撐油缸所連接的液壓管路纏繞在卷盤上,當旋轉環旋轉時,卷盤相應釋放和收縮液壓軟管。
【文檔編號】E21D9/06GK103527206SQ201310527609
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】韓佳霖, 李清文, 鄧立營, 周俊, 徐東博, 巫思榮, 高海杰, 陶磊, 王飛, 趙文娟, 趙小慶, 朱振華, 杜大川, 江川 申請人:北方重工集團有限公司