CN112049668A - 一种三臂拱架车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三臂拱架车，包括底盘和安装在底盘上的三个伸缩臂，三个伸缩臂在底盘宽度方向上间隔布置，每个伸缩臂上安装有作业单元，至少一个伸缩臂通过第一驱动装置安装在底盘上，第一驱动装置包括过渡臂和安装在底盘上的安装座，过渡臂的两端分别为第一端和第二端，第一端与安装座铰接并能使过渡臂转动至第二端朝向底盘前端的平铺状态，第二端与伸缩臂铰接并能使伸缩臂转动至平铺在处于平铺状态的过渡臂上方的收起状态，第一驱动装置还包括用于驱动伸缩臂相对于过渡臂转动的第一驱动组件和用于驱动过渡臂相对于安装座转动的第二驱动组件。本发明具有结构简单紧凑、安全性好、运用灵活性高、适用范围广等优点。

Description

一种三臂拱架车

技术领域

本发明涉及隧道施工装备技术领域，具体涉及一种三臂拱架车。

背景技术

为提高隧道内拱架架设效率，减轻劳动强度，拱架车在设计布局时往往会追求多功能设置，而多功能的设置往往会增加车体尺寸，导致整车超长、超高、超宽，而由于隧道断面尺寸有限，会导致超长、超高、超宽的拱架车在隧道内通行不顺畅，尤其是在转向或倒车时易撞上隧道断面，发生拱架车的工作平台等结构件的损坏，增加维修成本，影响拱架车的正常作业，严重时可引发安全事故。

例如，公开号为CN109882214A的中国专利公开了一种多功能拱架安装台车，该多功能拱架安装台车中臂架上的操作篮位于车体尺寸外，而最前方驾驶室等也占据一定的长度尺寸，因此拱架安装台车明显尺寸超长，在隧道内倒车时很容易损坏操作篮；另外，驾驶室尺寸较小，仅布置在车身单侧，行走或倒车时，仅能看到一侧的情况，另一侧均处于盲区，很容易发生安全事故；其次，三臂与底盘的连接位置相对固定且靠近车头，使得其举升高度受限，尤其不适合两台阶、三台阶工况的拱架安装。

公开号为CN107654246A的中国专利公开了一种隧道用三臂三篮钢拱架安装机及钢拱架施工方法，该专利中在车体的顶部设置滑移平台，使整车偏高，不便于在隧道内通行，而中间臂直接设置在车体尾端，整套中间臂架均在车身尺寸外，整车严重超长，倒车时易撞上隧道断面损坏结构件；其次左右臂安装在同一个滑移平台上方，左右臂必须同时进退，影响作业效率，且存在安全隐患。

公开号为CN208594952U的中国专利公开了一种拱架安装台车，其在车体的顶部设置滑移平台，左右臂安装在滑移平台上方，使整车偏高，不便于在隧道内通行，另外，中间臂设置在车体中间偏后的位置，左右臂操作篮、中间臂一半以上的臂体以及操作篮等均在车身尺寸外，收缩的整车严重超长，倒车时易撞上隧道断面(尤其是中间臂)，损坏工作篮等结构件，其次左右臂必须同时进退，影响作业效率，且存在安全隐患，再者因中间臂的阻碍左右臂滑移行程受限。

公开号为CN209737646U的中国专利公开了一种立拱架台车用操作臂装置，该专利中三个操作平台并排设置，其主体部分基本处于同一直线上，且中间操作平台过宽，整车超宽，不利于在隧道内通行。

因此，现有多功能的拱架车普遍存在超长、超高、超宽的缺陷，为使拱架架设安全、高效执行，亟需设计一种多功能且尺寸小的拱架车。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单紧凑、安全性好、运用灵活性高、适用范围广的三臂拱架车。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种三臂拱架车，包括底盘和安装在底盘上的三个伸缩臂，三个伸缩臂在底盘宽度方向上间隔布置，每个伸缩臂上安装有作业单元，至少一个所述伸缩臂通过第一驱动装置安装在底盘上，所述第一驱动装置包括过渡臂和安装在底盘上的安装座，所述过渡臂的两端分别为第一端和第二端，所述第一端与安装座铰接并能使过渡臂转动至第二端朝向底盘前端的平铺状态，所述第二端与伸缩臂铰接并能使伸缩臂转动至平铺在处于平铺状态的过渡臂上方的收起状态，所述第一驱动装置还包括用于驱动伸缩臂相对于过渡臂转动的第一驱动组件和用于驱动过渡臂相对于安装座转动的第二驱动组件。

作为上述技术方案的进一步改进：

位于中间的伸缩臂为中间臂，位于两侧的伸缩臂为侧臂；所述中间臂通过所述第一驱动装置安装在底盘上，在三个伸缩臂均处于收起状态时，中间臂上的作业单元位于底盘的车架范围内，且中间臂上的作业单元处于两个侧臂上的作业单元与底盘前端之间。

各侧臂处于收起状态时，侧臂上的作业单元位于底盘的车架范围内。

所述过渡臂的第二端具有在过渡臂处于平铺状态时向上弯曲延伸的弯曲段。

所述第一驱动组件包括第一伸缩驱动件，所述第一伸缩驱动件与所述弯曲段铰接，所述第一伸缩驱动件的伸缩驱动端与伸缩臂铰接。

所述安装座通过回转装置以能调节回转角度的方式安装在底盘上。

所述回转装置包括基座和转动安装在基座上的回转台，所述基座与回转台之间设有用于驱动回转台转动的回转驱动组件，所述安装座安装在所述回转台上。

所述安装座固定安装在底盘上。

每个侧臂通过第二驱动装置安装在底盘上，所述第二驱动装置包括滑设安装在底盘上移动平台和转动安装在移动平台上的摆动座，所述侧臂铰接安装在摆动座上，所述第二驱动装置还包括用于驱动移动平台移动的移动驱动组件、用于驱动摆动座摆动的摆动驱动组件和用于驱动侧臂俯仰运动的俯仰驱动组件。

所述移动驱动组件包括链条、安装在底盘上的从动链轮、安装在底盘上的主动链轮和安装在底盘上用于驱动所述主动链轮转动的驱动机构，所述链条的两端分别绕过从动链轮和主动链轮与移动平台相连；所述摆动驱动组件包括第一伸缩油缸，所述第一伸缩油缸的缸体铰接于移动平台上，所述第一伸缩油缸的伸缩杆与摆动座铰接；所述俯仰驱动组件包括第二伸缩油缸，所述第二伸缩油缸的缸体铰接于摆动座上，所述第二伸缩油缸的伸缩杆与侧臂铰接。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的三臂拱架车中至少有一个伸缩臂通过第一驱动装置安装在底盘上，在伸缩臂收起时第一驱动装置的过渡臂可使伸缩臂的一部分位于安装座的一侧，另一部分位于安装座的另一侧，在安装座安装位置受限制的情况下，采用较长的伸缩臂也能够将其收回至拱架车的车架尺寸范围内，使拱架车能在隧道内顺畅倒车，降低碰撞损坏的风险，提高安全性，并且可使该伸缩臂上的作业单元与其余伸缩臂上的作业单元位置错开，使三个伸缩臂之间的间距可以缩小，布置更加紧凑，进而能够降低底盘的尺寸，提高拱架车在隧道内通行的顺畅性，在转向或倒车时不易撞上隧道断面而导致发生拱架车的作业单元等结构件的损坏，利于保证拱架车的正常作业，避免引发安全事故。同时，在臂架***展开时过渡臂能够增大伸缩臂有效伸展长度、俯仰及举升范围，大大的提升了运用灵活性和适用范围。此外，设置过渡臂，在伸缩臂收起时能将整车高度降到最低，满足工程车辆限高要求。

附图说明

图1为三臂拱架车在各伸缩臂收起时的主视结构示意图。

图2为三臂拱架车在各伸缩臂收起时的俯视结构示意图。

图3为三臂拱架车在各伸缩臂展开时的立体结构示意图。

图4为中间臂收起时的局部主视结构示意图。

图5为回转装置的俯剖视结构示意图。

图6为侧臂与第二驱动装置连接的主视结构示意图。

图7为移动平台滑设安装在底盘上的侧视结构示意图。

图8为移动驱动组件的主视结构示意图。

图例说明：

1、伸缩臂；2、作业单元；3、第一驱动装置；31、过渡臂；311、弯曲段；32、安装座；33、第一伸缩驱动件；34、第二伸缩驱动件；4、回转装置；41、基座；42、回转台；43、回转伸缩驱动件；44、回转驱动臂；5、第二驱动装置；51、移动平台；52、摆动座；53、链条；54、从动链轮；55、主动链轮；57、第一伸缩油缸；58、第二伸缩油缸；59、导轨；591、导向限位凹槽；510、滚轮；100、底盘。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1至图4所示，本实施例的三臂拱架车，包括底盘100和安装在底盘100上的三个伸缩臂1，三个伸缩臂1在底盘100宽度方向上间隔布置，每个伸缩臂1上安装有作业单元2，至少一个伸缩臂1通过第一驱动装置3安装在底盘100上，第一驱动装置3包括过渡臂31和安装在底盘100上的安装座32，过渡臂31的两端分别为第一端和第二端，第一端与安装座32铰接并能使过渡臂31转动至第二端朝向底盘100前端的平铺状态，第二端与伸缩臂1铰接并能使伸缩臂1转动至平铺在处于平铺状态的过渡臂31上方的收起状态，第一驱动装置3还包括用于驱动伸缩臂1相对于过渡臂31转动的第一驱动组件和用于驱动过渡臂31相对于安装座32转动的第二驱动组件。通过第二驱动组件驱动过渡臂31相对于安装座32转动能使在平铺状态和展开状态之间转换，通过第一驱动组件驱动伸缩臂1相对于过渡臂31转动能使伸缩臂1在折叠状态和展开状态之间转换，进而实现伸缩臂1的收起和展开。在过渡臂31处于平铺状态下伸缩臂1折叠时，伸缩臂1的一部分位于安装座32靠近底盘100驾驶室的一侧，使较长的伸缩臂1也能收回在底盘100车架长度尺寸范围内。

该三臂拱架车中至少有一个伸缩臂1通过第一驱动装置3安装在底盘100上，在伸缩臂1收起时第一驱动装置3的过渡臂31可使伸缩臂1的一部分位于安装座32的一侧，另一部分位于安装座32的另一侧，在安装座32安装位置受限制的情况下，采用较长的伸缩臂1也能够将其收回至拱架车的车架尺寸范围内，使拱架车能在隧道内顺畅倒车，降低碰撞损坏的风险，提高安全性，并且可使该伸缩臂1上的作业单元2与其余伸缩臂1上的作业单元2位置错开，使三个伸缩臂1之间的间距可以缩小，布置更加紧凑，进而能够降低底盘100的尺寸，提高拱架车在隧道内通行的顺畅性，在转向或倒车时不易撞上隧道断面而导致发生拱架车的作业单元2等结构件的损坏，利于保证拱架车的正常作业，避免引发安全事故。同时，在臂架***展开时过渡臂31能够增大伸缩臂1有效伸展长度、俯仰及举升范围，大大的提升了运用灵活性和适用范围。此外，设置过渡臂31，在伸缩臂1收起时能将整车高度降到最低，满足工程车辆限高要求。

本实施例中，位于中间的伸缩臂1为中间臂，位于两侧的伸缩臂1为侧臂；中间臂通过第一驱动装置3安装在底盘100上，在三个伸缩臂1均处于收起状态时，中间臂上的作业单元2位于底盘100的车架范围内，且中间臂上的作业单元2处于两个侧臂上的作业单元2与底盘100前端之间。也即三个伸缩臂1上的作业单元2呈品字形分布(参见图2)，这样在各作业单元2互不影响的情况下，三个伸缩臂1在底盘100宽度方向上的间距可以更小，能够有效减小三臂拱架车的整体宽度。

当然，在其他实施例中，在三个伸缩臂1均处于收起状态时，中间臂上的作业单元2也可处于两个侧臂上的作业单元2远离底盘100的一侧，或者中间臂上的作业单元2与两个侧臂上的作业单元2并排布置，或者其他的布置方式。还可是一个或两个侧臂通过第一驱动装置3安装在底盘100上，此时优选在三个伸缩臂1均处于收起状态时，侧臂上的作业单元2处于中间臂上的作业单元2与底盘100前端之间，同样能够达到减小三臂拱架车的整体宽度的目的。

本实施例中，各侧臂处于收起状态时，侧臂上的作业单元2位于底盘100的车架范围内。所有伸缩臂1在收起时，各伸缩臂1及其上的作业单元2都位于底盘100的车架范围内，使得整个三臂拱架车在长度方向上的尺寸即为底盘100的尺寸，更有利于提高通行顺畅性，避免转向或倒车时造成损坏，提高安全性。在常见的双线铁路、双线公路、三线公路等隧道施工时均能顺畅通行、转向和倒车。

本实施例中，过渡臂31的第二端具有在过渡臂31处于平铺状态时向上弯曲延伸的弯曲段311。设置弯曲段311使得在过渡臂31收回至平铺状态时，伸缩臂1可以以平铺状态折叠在过渡臂31上方，使得收起时的尺寸和高度更小，占用空间更小，展开时举升高度更高，能适应工况范围更广。当然，在其他实施例中，过渡臂31也可以为直臂或者其他形状的臂。

本实施例中，第一驱动组件包括第一伸缩驱动件33，第一伸缩驱动件33与弯曲段311铰接，第一伸缩驱动件33的伸缩驱动端与伸缩臂1铰接。第一伸缩驱动件33与弯曲段311铰接，能够更好的驱动伸缩臂1折叠和展开运动，伸缩臂1折叠后的结构紧凑性更好，且此设置完美的规避了运动死角，提升了整体的举升灵活性。第二驱动组件包括至少一个第二伸缩驱动件34，第二伸缩驱动件34与安装座32铰接，第二伸缩驱动件34的伸缩驱动端与过渡臂31铰接。在其他实施例中，第一伸缩驱动件6也可以与过渡臂3上除弯曲段31以外的其他位置铰接。

本实施例中，安装座32通过回转装置4以能调节回转角度的方式安装在底盘100上，通过回转装置4驱动安装座32回转运动，可调节安装座32上伸缩臂1的旋转角度，进一步增大伸缩臂1可运动达到的范围，无需频繁移动整车位置，通过回转即可快速进行拱架的抓取、安装，提高施工效率。

本实施例中，回转装置4包括基座41和转动安装在基座41上的回转台42，基座41与回转台42之间设有用于驱动回转台42转动的回转驱动组件，安装座32安装在回转台42上。回转驱动组件驱动回转台42转动，进而回转台42可带着伸缩臂1转动实现调节转角度。该回转装置4的结构简单紧凑、成本低。

优选的，如图4和图5所示，回转驱动组件包括回转伸缩驱动件43和与回转台42连接并自回转台42转动轴线径向向外延伸的回转驱动臂44，回转伸缩驱动件43铰接安装在基座41上，回转伸缩驱动件43的伸缩驱动端与回转驱动臂44铰接。回转伸缩驱动件43的伸缩驱动端伸缩运动，可驱使回转驱动臂44往复摆动，进而驱使回转台42往复转动。该回转驱动组件的结构简单紧凑、成本低、易于控制、工作稳定性好、装配维护简便。

在其他实施例中，安装座32也可固定安装在底盘100上。

本实施例中，每个侧臂通过第二驱动装置5安装在底盘100上，如图1至图3、图6所示，第二驱动装置5包括滑设安装在底盘100上移动平台51和转动安装在移动平台51上的摆动座52，侧臂铰接安装在摆动座52上，第二驱动装置5还包括用于驱动移动平台51移动的移动驱动组件、用于驱动摆动座52摆动的摆动驱动组件和用于驱动侧臂俯仰运动的俯仰驱动组件。移动驱动组件可驱动移动平台51带着侧臂在底盘100前后方向上移动，摆动驱动组件可驱动摆动座52带着移动平台51绕竖直轴线摆动以调节回转角度，俯仰驱动组件可驱动侧臂绕水平轴线俯仰运动以实现折叠和展开，该第二驱动装置5能够实现驱动侧臂收起、展开、旋转和平移动作，同时侧臂自身可伸缩，从而使侧臂具备旋转、伸缩、俯仰、举升、侧摆、滑移等多功能于一体，能适应不同工况，两台阶、三台阶、双侧壁开挖等工况均能适用。

优选的，如图6和图7所示，移动平台51通过一组以上平移组件滑设安装在底盘100上，平移组件包括两条导轨59，各导轨59设有开口朝向另一条导轨59的导向限位凹槽591，移动平台51对应每条导轨59均设有置于该导轨59的导向限位凹槽591中并沿导向限位凹槽591运动的滚轮510。通过两条导轨59的导向限位凹槽591与滚轮510的配合，使移动平台51仅能沿导轨59滑移运动，移动平台51运动顺畅性好，其具有较好的稳定性好和可靠性，且结构更简单、成本更低、更易于制作装配。在其他实施例中，移动平台51还可通过现有其他现有的滑移结构及方式安装在底盘100上。

本实施例中，如图8所示，移动驱动组件包括链条53、安装在底盘100上的从动链轮54、安装在底盘100上的主动链轮55和安装在底盘100上用于驱动主动链轮55转动的驱动机构(图中未示出)，链条53的两端分别绕过从动链轮54和主动链轮55与移动平台51相连；链条53和移动平台51连接构成一环形结构，驱动机构驱动主动链轮55转动时，主动链轮55驱使链条53运行，进而带着移动平台51滑移运动。

如图3和图6所示，摆动驱动组件包括第一伸缩油缸57，第一伸缩油缸57的缸体铰接于移动平台51上，第一伸缩油缸57的伸缩杆与摆动座52铰接，通过第一伸缩油缸57的伸缩运动来调节摆动座52的摆动角度。

如图3和图6所示，俯仰驱动组件包括第二伸缩油缸58，第二伸缩油缸58的缸体铰接于摆动座52上，第二伸缩油缸58的伸缩杆与侧臂铰接。通过第二伸缩油缸58的伸缩运动来调节侧臂的摆动角度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种三臂拱架车，包括底盘(100)和安装在底盘(100)上的三个伸缩臂(1)，三个伸缩臂(1)在底盘(100)宽度方向上间隔布置，每个伸缩臂(1)上安装有作业单元(2)，其特征在于：至少一个所述伸缩臂(1)通过第一驱动装置(3)安装在底盘(100)上，所述第一驱动装置(3)包括过渡臂(31)和安装在底盘(100)上的安装座(32)，所述过渡臂(31)的两端分别为第一端和第二端，所述第一端与安装座(32)铰接并能使过渡臂(31)转动至第二端朝向底盘(100)前端的平铺状态，所述第二端与伸缩臂(1)铰接并能使伸缩臂(1)转动至平铺在处于平铺状态的过渡臂(31)上方的收起状态，所述第一驱动装置(3)还包括用于驱动伸缩臂(1)相对于过渡臂(31)转动的第一驱动组件和用于驱动过渡臂(31)相对于安装座(32)转动的第二驱动组件。

2.根据权利要求1所述的三臂拱架车，其特征在于：位于中间的伸缩臂(1)为中间臂，位于两侧的伸缩臂(1)为侧臂；所述中间臂通过所述第一驱动装置(3)安装在底盘(100)上，在三个伸缩臂(1)均处于收起状态时，中间臂上的作业单元(2)位于底盘(100)的车架范围内，且中间臂上的作业单元(2)处于两个侧臂上的作业单元(2)与底盘(100)前端之间。

3.根据权利要求2所述的三臂拱架车，其特征在于：各侧臂处于收起状态时，侧臂上的作业单元(2)位于底盘(100)的车架范围内。

4.根据权利要求1所述的三臂拱架车，其特征在于：所述过渡臂(31)的第二端具有在过渡臂(31)处于平铺状态时向上弯曲延伸的弯曲段(311)。

5.根据权利要求4所述的三臂拱架车，其特征在于：所述第一驱动组件包括第一伸缩驱动件(33)，所述第一伸缩驱动件(33)与所述弯曲段(311)铰接，所述第一伸缩驱动件(33)的伸缩驱动端与伸缩臂(1)铰接。

6.根据权利要求1所述的三臂拱架车，其特征在于：所述安装座(32)通过回转装置(4)以能调节回转角度的方式安装在底盘(100)上。

7.根据权利要求6所述的三臂拱架车，其特征在于：所述回转装置(4)包括基座(41)和转动安装在基座(41)上的回转台(42)，所述基座(41)与回转台(42)之间设有用于驱动回转台(42)转动的回转驱动组件，所述安装座(32)安装在所述回转台(42)上。

8.根据权利要求1所述的三臂拱架车，其特征在于：所述安装座(32)固定安装在底盘(100)上。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的三臂拱架车，其特征在于：每个侧臂通过第二驱动装置(5)安装在底盘(100)上，所述第二驱动装置(5)包括滑设安装在底盘(100)上移动平台(51)和转动安装在移动平台(51)上的摆动座(52)，所述侧臂铰接安装在摆动座(52)上，所述第二驱动装置(5)还包括用于驱动移动平台(51)移动的移动驱动组件、用于驱动摆动座(52)摆动的摆动驱动组件和用于驱动侧臂俯仰运动的俯仰驱动组件。

10.根据权利要求9所述的三臂拱架车，其特征在于：所述移动驱动组件包括链条(53)、安装在底盘(100)上的从动链轮(54)、安装在底盘(100)上的主动链轮(55)和安装在底盘(100)上用于驱动所述主动链轮(55)转动的驱动机构，所述链条(53)的两端分别绕过从动链轮(54)和主动链轮(55)与移动平台(51)相连；所述摆动驱动组件包括第一伸缩油缸(57)，所述第一伸缩油缸(57)的缸体铰接于移动平台(51)上，所述第一伸缩油缸(57)的伸缩杆与摆动座(52)铰接；所述俯仰驱动组件包括第二伸缩油缸(58)，所述第二伸缩油缸(58)的缸体铰接于摆动座(52)上，所述第二伸缩油缸(58)的伸缩杆与侧臂铰接。

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