环形轨道式多功能凿岩台车系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及隧道施工机械设备的领域，具体涉及一种含钻孔、立钢架及挂网功能的环形轨道式多功能凿岩台车系统，主要用于铁路、公路、单线、双线隧道的开挖及支护。
【背景技术】
[0002]目前，在我国的山岭隧道施工中，机械化程度普遍不高，隧道机械化施工的成套设备及技术都不够成熟和完善，在很大程度上依赖人工完成。尤其是在钻打炮眼、锚杆孔和立钢架、挂网等施工工序上，需要大量的人工参与作业，工人劳动强度大，施工效率低，而近年来由于人力成本不断增加，导致采用大量人工作业的隧道施工工法已不具备成本优势。同时隧道内施工环境恶劣，安全隐患大，在我国对生产安全日益重视的大环境下，有关部门对隧道施工作业的安全要求也不断提高。因此，不论是从经济效益，还是社会效益上考虑，完善隧道机械化施工成套技术，提高机械化程度将是隧道施工的主流发展趋势。
[0003]为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研宄和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研宄设计出一种环形轨道式多功能凿岩台车系统，以克服上述缺陷。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于:为隧道施工作业提供一种环形轨道式凿岩台车，该台车集打炮眼、钻锚杆孔和立钢架、挂网等多种功能于一体，使隧道开挖及初期支护的施工作业实现机械化，大幅减少了人工作业量，降低劳动强度，在减少安全隐患的同时提高施工效率。
[0005]为解决上述问题，本发明公开了一种环形轨道式多功能凿岩台车系统，至少包括履带行走装置、门架、环轨系统和液压钻机，其特征在于:
[0006]所述履带行走装置分为前后两套，分别对称布置在门架的两侧形成四点支撑台车，所述环轨系统安装于门架的前端并支撑液压钻机；
[0007]所述门架至少包括上顶架、上横梁、下横梁和横联，所述上顶架设置于上横梁的上方，所述下横梁设置于下端，所述横联连接两侧的上横梁或下横梁；所述环轨系统包括环轨架和多个钻机驱动组件，所述环轨架可包含前后平行设置的两条环形轨道，两环形轨道顶端设有齿圈，所述钻机驱动组件包含驱动箱和钻机安装座，所述驱动箱包含箱体、驱动源、马达减速器、小齿轮和传动轴，所述小齿轮为两个并分别啮合于环形轨道的齿圈，其中一小齿轮通过马达减速器连接至驱动源，所述箱体前端通过连接板连接至钻机安装座以固定液压钻机。
[0008]其中:所述履带行走装置包含履带走行总成，所述履带走行总成铰接于底座的下端，所述底座的上端设有转向系统，所述转向系统的上端连接有立柱总成，所述立柱总成通过一立柱升降油缸连接于下横梁。
[0009]其中:所述转向系统包含一回转支撑以及转向油缸，所述回转支撑的内侧向内延伸一连接部件，转向油缸设置于所述连接部和下横梁的底面。
[0010]其中:所述上横梁和下横梁之间还设有加长节以适应不同的隧道断面。
[0011]其中:还包含有立供装置，其包括电动葫芦和立供驱动箱，所述立供驱动箱位于所述环轨架的两条环形轨道上并能沿环形轨道移动，所述立供驱动箱的上端设置有电动葫芦。
[0012]其中:所述立供驱动箱的前端设置有安装座，所述安装座铰接于外套筒的后端，内套筒可伸缩的设置于外套筒内，所述电葫芦钢丝绳通过内套筒前侧上缘和前端设置的滑轮连接吊钩。
[0013]其中:所述外套筒的下缘连接于俯仰油缸的伸缩杆末端，所述俯仰油缸的油缸体铰接于安装座，所述内套筒的下缘连接于伸缩油缸的伸缩杆末端，所述伸缩油缸的油缸体铰接于外套筒的下缘。
[0014]其中:还包含有沿门架纵向移动的操作平台，所述门架的内侧可设有供操作平台纵向移动的支撑部件，所述操作平台包含上门框、外柱体、内柱体和走行机构，所述外柱体为双数的多根且置于两侧，所述上门框为弧形并分别连接于两侧对应外柱体的顶端，所述内柱体套合于外柱体内部并可向下伸缩，所述内柱体的下端设有走形机构，所述操作平台的后端连接有驱动总成。
[0015]其中:所述操作平台的一侧设有可折叠的至少一个伸缩走台。
[0016]其中:至少一个内柱体和外柱体之间设有伸缩油缸。
[0017]通过上述结构可知，本发明的环形轨道式多功能凿岩台车系统将隧道施工中传统的人工作业的开挖方式改为更加先进和高效的液压凿岩机开挖，有效提高了施工作业的可靠性与连续性。采用可升降的主体结构，适应隧道内的全断面和台阶法作业施工，可完成隧道线路中80%的围岩状况施工。台车自带履带驱动及水平调节装置，可实现高效灵活的转向及均衡控制，适应隧道内恶劣的施工作业环境。台车装有可伸缩式支撑平台，为操作人员抵近掌子面测量划线及装填炸药等施工提供作业平台。台车配备的立钢架及挂网装置可以辅助施工人员完成钢拱架的架设和钢网的铺设，有效的提高了立供作业效率，减轻了施工人员的劳动强度。
[0018]综上所述，多功能凿岩台车在隧道施工中的开挖、立供、挂网等多个工序中采用机械化作业代替原来需大量人工劳动的作业方式，在成倍提高了施工效率的同时减少了施工人数，有效地降低了安全风险。
[0019]本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
【附图说明】
[0020]图1显示了本发明的环形轨道式多功能凿岩台车系统的整体示意图。
[0021]图2显示了本发明的正视图。
[0022]图3显示了本发明履带行走装置主视图。
[0023]图4显示了本发明履带行走装置俯视图。
[0024]图5显示了本发明全断面施工门架的主视图。
[0025]图6显示了本发明全断面施工门架左视图。
[0026]图7显示了本发明台阶法施工门架主视图。
[0027]图8显示了本发明台阶法施工门架左视图。
[0028]图9显示了本发明环轨系统主视图。
[0029]图9A显示了图9中A-A向的示意图。
[0030]图10显示了本发明环轨系统左视图。
[0031]图11显示了本发明立供装置结构图。
[0032]图12显示了本发明平台结构主视图。
[0033]图13显示了本发明平台结构左视图。
[0034]附图标记:
[0035]1、履带行走装置；2、门架；3、环轨系统；4、液压钻机；5、立供装置；6、操作平台；
1-1、立柱升降油缸；1_2、立柱总成；1_3、转向系统；1_4、底座；1_5、履带走行总成；2_1、上顶架；2-2、上横梁；2-3、加长节；2-4、下横梁；2-5、横联；3_1、驱动箱；3_2、钻机安装座；3-3、环轨架；3-4、马达减速机；3-5、小齿轮；3-6、传动轴；3_7连接板；5_1、电动葫芦；5_2、驱动箱；5-3、安装座；5-4、外套筒；5-5、内套筒；5-6、俯仰油缸；5_7、伸缩油缸；6_1、上门框；6-2、外柱体；6-3、内柱体；6-4、走行机构；6-5、平台横联；6_6、驱动总成；6_7、伸缩走台ο
【具体实施方式】
[0036]参见图1和2，显示了本发明的环形轨道式多功能凿岩台车系统。
[0037]所述环形轨道式多功能凿岩台车系统包括履带行走装置1、门架2、环轨系统3、液压钻机4、立供装置5及操作平台6等部件。
[0038]所述履带行走装置I为台车的行走和支撑装置，其根据台车前部与后部支撑力不同分为前后两种类型，每型两套对称布置在门架2的两侧，形成四点支撑台车，每套履带装有独立的升降及转向机构，可实现多种方式转向，所述环轨系统3安装于门架2的前端并支撑液压钻机4和立供装置5，所述操作平台6设置于门架2内以提供操作面。
[0039]参见图1、2、5_8，所述门架2为整个台车的主体基础结构，分别与履带行走装置1、环轨系统3及操作平台6连接，其至少包括上顶架2-1、上横梁2-2、下横梁2-4、横联2_5等部件，所述上顶架2-1设置于上横梁2-2的上方，所述下横梁2-4设置于下端并连接各履带行走装置1，所述横联2-5连接两侧的上横梁2-2或下横梁2-4，其中，为提供不同操作高度的要求，所述上横梁2-2和下横梁2-4之间还可设有加长节2-3，所述加长节2-3的高度可根据需要进行设置，参见图6-7，显示了没有设置加长节2-3的状态，图5显示了加装加长节
2-3的状态，可选的是，两侧的加长节2-3之间也可设置横联2-5以提高支撑强度，由此，该门架2是整个系统的安装基础，也是其定位基础，该门架2可通过拆装加长节降低整机高度以适应不同的隧道断面。
[0040]如图3、图4所示，所述履带行走装置I包含履带走行总成1-5，所述履带走行总成1-5包含走形履带以及位于前后位置的驱动齿轮和从动齿轮，所述驱动齿轮连接至驱动单元，所述驱动齿轮和从动齿轮之间设有多个随动小齿轮和支撑小齿轮，所述履带走行总成1-5铰接于底座1-4的下端，所述底座1-4的上端设有转向系统1-3，所述转向系统1-3的上端连接有可伸缩的设于下横梁2-4内的立柱总成1-2，所述立柱总成1-2为中空并通过一立柱升降油缸1-1连接于下横梁2-4，所述转向系统1-3包含一回转支撑以及转向油缸，所述回转支撑的内侧向内(如图4所示)延伸一连接部件，转向油缸设置于所述连接部件和下横梁2-4的底面。
[0041]其中，立柱升降油缸1-1与立柱总成1-2及下横梁2-4之间均采用销轴与支座铰接，立柱总成1-2与转向系统1-3的回转支撑之间采用螺栓固定连接，转向系统1-3的回转支撑与底座1-4之间采用螺栓固定连接，底座1-4与履带走行总成1-5之间采用销轴与支座铰接。在立柱升降油缸1-1的推动作用下立柱总成1-2与台车门架的下横梁2-4之间可做相对滑动，带动台车门架进行均衡调节。在转向系统1-3转向油缸的推动作用下，底座1-4与履带走行总成1-5可相对门架2转动，实现台车整机转向。
[0042]参见图1、2、9、9A和10，所述环轨系统3安装在台车门架2前端，其可包括环轨架
3-3和多个钻机驱动组件，所述环轨架3-3可包含前后平行设置的两条环形轨道，多个钻机驱动组件间隔设置于两环形轨道之间，两环形轨道相对设置有环形导槽且顶端设有齿圈，所述钻机驱动组件包含驱动箱3