(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 110802741 A(43)申请公布日 2020.02.18
(21)申请号 201910036719.3(22)申请日 2019.01.15
(71)申请人 中铁十一局集团汉江重工有限公司
地址 441046 湖北省襄阳市樊城区民城路
航空航天工业园中航大道22号
申请人 中铁十一局集团有限公司
(72)发明人 熊晓晖 郑心铭 张玉贵 李青
李伟奇 邵刚强 张光明 夏明锬 陈龙 刘志国 赵凡 (74)专利代理机构 襄阳嘉琛知识产权事务所
42217
代理人 严崇姚(51)Int.Cl.
B28D 1/04(2006.01)B28D 7/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书2页 附图3页
B28D 7/02(2006.01)
CN 110802741 A(54)发明名称
一种全自动化隧道纵向切割设备(57)摘要
本发明的名称为一种全自动化隧道纵向切割设备。属于工程机械技术领域。它主要是是解决采用爆破、机械风镐或隧道环切设备破除衬砌混凝土开裂存在效率较低和安全风险较大的问题。它的主要特征是：包括汽车走行装置、滑移轨
回转装置、机械臂装置、纵移轨道、道、滑移机构、
液压墙锯和数控液压系统；其中，滑移机构装于设置于汽车走行装置上的滑移轨道上；机械臂装置至少是能伸缩的三连杆臂结构，下端通过回转装置与滑移机构连接，上端与纵移轨道相连；液压墙锯设置在纵移轨道上；纵移轨道与机械臂装置之间设有调节油缸和连杆机构。本发明具有自动化程度高、操作简单和显著提高施工效率的特点，主要用于既有病害隧道衬砌混凝土的快速拆除。
CN 110802741 A
权 利 要 求 书
1/1页
1.一种全自动化隧道纵向切割设备，其特征在于：包括汽车走行装置（1）、滑移轨道（4）、滑移机构（9）、回转装置（10）、机械臂装置（17）、纵移轨道（20）、液压墙锯（16）和数控液压系统（7）；其中，所述滑移机构（9）装于设置于汽车走行装置（1）上的滑移轨道（4）上；所述机械臂装置至少是能伸缩的三连杆臂结构，下端通过回转装置（10）与滑移机构（9）连接，上端与纵移轨道（20）相连；所述液压墙锯（16）设置在纵移轨道（20）上；纵移轨道（20）与机械臂装置（17）之间设有调节油缸（18）和连杆机构（19）。
2.根据权利要求1所述的一种全自动化隧道纵向切割设备，其特征在于：所述的机械臂装置（17）包括机械臂底座（11）、Ⅰ级臂（12）和Ⅱ级臂（14）；所述机械臂底座（11）、Ⅰ级臂（12）和Ⅱ级臂（14）之间依次通过关节（13）连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种全自动化隧道纵向切割设备，其特征在于：所述的汽车走行装置（1）包括车体（6）、司机室（2）、发动机组（3）、两个水箱和4个液压支腿（8）。
4.根据权利要求1或2所述的一种全自动化隧道纵向切割设备，其特征在于：所述的液压墙锯（16）带有水冷却系统（15）。
5.根据权利要求2所述的一种全自动化隧道纵向切割设备，其特征在于：所述的机械臂底座（11）内设有底座伸缩油缸（23）；所述Ⅰ级臂（12）采用套杆结构，两侧分别设有Ⅰ级臂伸缩油缸（22）。
6.根据权利要求2所述的一种全自动化隧道纵向切割设备，其特征在于：所述的调节油缸（18）和连杆机构（19）连接于纵移轨道（20）和Ⅱ级臂（14）之间。
7.根据权利要求1或2所述的一种全自动化隧道纵向切割设备，其特征在于：所述的纵移轨道（20）的两端分别设有一个顶升油缸（21）。
8.根据权利要求2所述的一种全自动化隧道纵向切割设备，其特征在于：所述的关节（13）为可360°转动的关节。
2
CN 110802741 A
说 明 书
一种全自动化隧道纵向切割设备
1/2页
技术领域
[0001]本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种用于既有线路病害隧道衬砌混凝土全自动化拆除的隧道纵向切割设备。
背景技术
[0002]隧道施工二衬混凝土在浇筑过程中常常受到多方面原因病害问题时有发生，衬砌混凝土开裂问题最典型，需要及时拆除整治。目前常用手段是采用爆破、机械风镐或隧道环切设备进行破除，但是效率较低且安全风险极大。针对二衬病害混凝土切割要求进行专项研发的隧道二衬混凝土纵向自动切割设备，能实现隧道纵切全自动化要求，大大提高了工作效率，且降低了安全风险。发明内容
[0003]针对上述技术问题，本发明旨在提供一种全自动化隧道纵切切割设备，能快速拆除既有病害隧道衬砌混凝土，提高施工效率，确保施工安全。[0004]本发明的技术解决方案是：一种全自动化隧道纵向切割设备，其特征在于：包括汽车走行装置、滑移轨道、滑移机构、回转装置、机械臂装置、纵移轨道、液压墙锯和数控液压系统；其中，所述滑移机构装于设置于汽车走行装置上的滑移轨道上；所述机械臂装置至少是能伸缩的三连杆臂结构，下端通过回转装置与滑移机构连接，上端与纵移轨道相连；所述液压墙锯设置在纵移轨道上；纵移轨道与机械臂装置之间设有调节油缸和连杆机构。[0005]本发明的技术解决方案中所述的机械臂装置包括机械臂底座、Ⅰ级臂和Ⅱ级臂；所述机械臂底座、Ⅰ级臂和Ⅱ级臂之间依次通过关节连接。
[0006]本发明的技术解决方案中所述的汽车走行装置包括车体、司机室、静音发电机组、两个水箱和4个液压支腿。
[0007]本发明的技术解决方案中所述的液压墙锯带有水冷却系统。
[0008]本发明的技术解决方案中所述的机械臂底座内设有底座伸缩油缸；所述Ⅰ级臂采用套杆结构，两侧分别设有Ⅰ级臂伸缩油缸。
[0009]本发明的技术解决方案中所述的调节油缸和连杆机构连接于纵移轨道和Ⅱ级臂之间。
[0010]本发明的技术解决方案中所述的纵移轨道的两端分别设有一个顶升油缸。[0011]本发明的技术解决方案中所述的关节为可360°转动的关节。[0012]本发明的有益效果：该设备能满足单双线隧道拱顶、侧墙切割要求；可实现隧道纵切要求；相比传统的采用爆破、机械风镐或隧道环切设备进行破除的方式，采用机器人机械臂式结构，数控液压系统控制，自动化程度高，操作简单，确保了操作人员的安全，显著提高了施工效率，用于实现隧道衬砌混凝土的快速拆除，尚属首创，经济实惠，具有广阔的推广应用前景。
3
CN 110802741 A
说 明 书
2/2页
附图说明
[0013]图1为本发明的总体结构纵切状态示意图。[0014]图2为图1的右视图。
[0015]图3为本发明在隧道纵切部分示意图。[0016]图中：1. 汽车走行装置；2. 司机室； 3. 发动机组；4. 滑移轨道；5. 水箱；6. 车体；7. 数控液压系统；8. 液压支腿；9. 滑移机构；10. 回转装置；11. 机械臂底座；12. Ⅰ级臂；13. 关节；14. Ⅱ级臂；15. 水冷却系统；16. 液压墙锯；17. 机械臂装置；18. 调节油缸；19. 连杆机构；20. 纵移轨道；21. 顶升油缸；22. Ⅰ级臂伸缩油缸；23. 底座调节油缸。
具体实施方式
[0017]下面将结合附图对本发明作进一步说明。[0018]如图1-3所示，本发明一种全自动化隧道纵向切割设备包括汽车走行装置1、滑移轨道4、滑移机构9、回转装置10、机械臂装置17、纵移轨道20、液压墙锯16和数控液压系统7。[0019]汽车走行装置1包括车体6、司机室2、发动机组3、两个水箱5和4个液压支腿8。在车体6后上方设有滑移轨道4，可供滑移机构9滑动改变其位置。两个水箱5设在滑移轨道4两侧及车体6中上方，与水冷却系统15相连，自供水源。司机室2设在车体6前方，数控液压系统7的操作界面、按钮都设在司机室2中。司机室2后面设有发动机组3，可使设备不需要外接电源。车体6侧边设有4个液压支腿，每边2个，分布在车体6前中端、后端，能将设备顶起，调整设备位置。汽车走行装置1可使设备随切随走。
[0020]滑移机构9装于设置于汽车走行装置1上的滑移轨道4上。滑移机构9的上方设有回转装置10，可以360°旋转。回转装置10上面设有机械臂装置17。[0021]机械臂装置17包括机械臂底座11、Ⅰ级臂12和Ⅱ级臂14。其中，机械臂底座11、Ⅰ级臂12和Ⅱ级臂14之间依次通过关节13连接，关节13为可360°转动的关节，关节13相连的机构均可360°转动。机械臂底座11内设有底座伸缩油缸23。Ⅰ级臂12采用套杆结构，两侧分别设有Ⅰ级臂伸缩油缸22，Ⅰ级臂伸缩油缸22具有伸缩功能，可改变机械臂的长度。机械臂底座11与滑移机构9连接。
[0022]纵移轨道20与机械臂装置17上端相连。纵移轨道20上方设有液压墙锯16，液压墙锯16可以在纵移轨道20上移动，实现纵向切割。调节油缸18和连杆机构19连接于纵移轨道20和Ⅱ级臂14之间。连杆机构19为3连杆机构，各连杆之间用销轴连接。连杆机构19与Ⅱ级臂14的顶端用螺栓连接，与Ⅱ级臂14的侧中端用销轴连接。连杆机构19与纵移轨道20的下端、侧端均用销轴连接。连杆机构19与调节油缸18用销轴连接，调节油缸18可根据切割需求调节纵移轨道20和液压墙锯16的位置。纵移轨道20两端设有顶升油缸21，可顶紧纵移轨道，起到定位作用，防止切割过程中刀具的晃动。[0023]本发明可用于单线、双线隧道的纵切，机械臂装置17能转向和伸缩，切割至拱顶时，收缩连杆上的液压油缸变换连杆间的位置，方便另一半隧道的切割。
4
说 明 书 附 图
图1
5
1/3页
CN 110802741 A
CN 110802741 A
说 明 书 附 图
2/3页
图2
6
CN 110802741 A
说 明 书 附 图
3/3页
图3
7
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容