[发明专利]一种多功能隧道凿岩架拱一体机

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械，特别涉及一种多功能隧道凿岩架拱一体机。

背景技术

在隧道施工中，当围岩等级较差时，往往需要进行拱架支护，以提高围岩的稳定性。

现有拱架机一般为两臂，配置有一个或两个吊篮，臂架一般为两节伸缩臂。由于臂架不能折叠，臂架前端的机械手并不能伸到隧道三台阶内部进行拱架的安装，而实际施工中三台阶的拱架支护是非常普遍的，因而还是需要人工来进行三台阶的拱架支护。另外拱架安装完毕需打锁脚锚杆及系统锚杆，如果围岩很差的话，还需进行超前小导管支护，由于现有拱架机并未配备锚杆和超前小导管的钻孔及安装装置，需要另外安排人工操作气支腿锚杆机来钻孔及进行锚杆的安装，效率很低。

目前拱架机均使用卡车底盘或履带底盘，有的甚至是对挖机的简单改装，结构、功能都比较简单，并没有形成拱架支护的全套解决方案，都不是全新的拱架安装设备，因而都没有在隧道施工中得到成功使用。

总之，现有拱架机均不能实现隧道拱架安装的全工况（全断面、二台阶、三台阶）、全工序（拱架随车运输、拱架对接、挂钢筋网、焊横筋、锚杆和超前小导管的钻孔及安装）施工，并且效率低，严重制约了拱架机在隧道施工中的使用，到目前为止，国内没有一台真正能满足隧道拱架安装施工的设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种全新的具有架拱和凿岩功能的隧道支护作业台车，该台车能进行隧道三种台阶法开挖时（全断面、二台阶、三台阶）的拱架施工，同时能实现拱架随车运输、拱架对接、挂钢筋网、焊横筋、锚杆及超前小导管的钻孔及安装的所有工序施工，并且效率远高于人工。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种多功能隧道凿岩架拱一体机,包括设立在底盘上的主机平台，该主机平台的后部通过回转座设置两个臂架，主机平台的两侧布置有托拱装置，主机平台的前、后端底部布置有前支腿及后支腿，其中：

所述臂架包括顺序铰接成一体的大臂、中臂及小臂，且该大臂与回转座之间设置能使大臂反向翻转的大臂油缸，中臂与大臂之间设置能使中臂平行折叠在大臂上的中臂油缸，小臂与中臂之间设置能使小臂保持水平的调平油缸，使臂架在行驶或静止状态下能折叠收回；小臂的前端回转设置有抓拱装置、凿岩装置、载人平台、随车吊；所述抓拱装置和凿岩装置集成在一个滑架两端的上、下面上，该滑架的中部通过绕X轴旋转的第一回转装置连接至小臂，使所述抓拱装置和凿岩装置的位置通过第一回转装置的旋转进行切换；

所述凿岩装置包括凿岩机、上导向板、钻杆、推进油缸、推进梁、补偿油缸、下导向板，所述凿岩机通过上导向板与推进梁连接组成第一移动副，所述推进油缸的一端与推进梁连接，推进油缸的另一端通过钢丝绳滑轮机构与凿岩机连接；所述推进梁通过下导向板与滑架连接组成第二移动副，补偿油缸一端与滑架连接，另一端与推进梁连接。

所述托拱装置通过第一安装座和第二安装座安装在主机平台两侧，该托拱装置包括第一、二连杆，该第一、二连杆的一端分别铰接于第一、二安装座，且第一连杆和第二连杆的另一端铰接一用于放置与固定钢拱的托架，第一安装座与第二连杆之间铰接摆动油缸。

所述底盘为四轮驱动的轮式底盘。

所述大臂油缸设置在大臂的上方。

所述中臂包括中臂外套，中臂外套内套设伸缩油缸，伸缩油缸内套设中臂内套，且中臂内套与伸缩油缸的伸缩端连接，所述中臂油缸的一端连接大臂，另一端连接中臂外套。

所述第一回转装置的一端固定连接滑架，另一端铰接在绕Y轴旋转的第二回转装置上，第二回转装置通过连接座固定连接小臂。

所述抓拱装置包括一抓拱架，该抓拱架的两端分别设置夹持结构和导向结构，该抓拱架的底部设置第五回转装置，且第五回转装置的轴线与抓拱架的轴向垂直；第五回转装置的底部与第六回转装置连接，且第五、六回转装置的轴线相互垂直，使抓拱架既能绕第五回转装置的轴线旋转，也能绕第六回转装置的轴线转动。

所述夹持结构包括两个连接固定在抓拱架两端的固定座，两夹持臂的中部分别与固定座的外侧铰接，且两夹持臂的上端固定连接连接板的一端，两连接板的另一端分别通过销轴铰接压块，两夹持臂的下端之间设置夹持油缸。

所述导向结构包括相对设立的两导向板，两导向板的上端分别设置为相对倾斜的斜边。

所述后支腿通过能斜向后伸出的水平内套与主机平台连接，以保持整机的稳定性。