[實用新型]多功能操作臂及地下隧道挖掘設備

有效

• 申請號: 201420646315.9
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN204312079U
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 王洋;梁鳳遠;劉峰;李揚;李峰;郁成;魏舉
• 申請（專利權）人: 徐州徐工鐵路裝備有限公司
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10;E21D11/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 顏鏑

技術領域

本實用新型涉及工程機械領域，尤其涉及一種多功能操作臂及地下隧道挖掘設備。

背景技術

在隧道及地下建筑工程領域，暗挖法是一種非常常見的施工方法，即不挖開地面，采用在地下挖洞的方式施工。

目前，約55％的地鐵施工采用暗挖法施工工藝，該工藝成熟度高，其主要工序包括：挖上方土、開槽、打導管、支護、濕噴、挖土、出渣，其中，挖上方土和開槽兩個工序是必不可少的主要環節，挖上方土以及開槽的質量好壞將直接影響后續工序的進行。

在暗挖法施工過程中，由于空間狹小、工序復雜，普通工程機械根本無法滿足施工要求，所以當今的暗挖法施工機械化程度非常低，而其中的挖上方土和開槽兩個工序均靠人工來完成，需要大量的作業人員長時間、高強度工作，施工環境惡劣且安全程度也難以保證，耗用勞動力多，工作效率極低，工程進度得不到有效保障，而且人工成本越來越高，因此非常有必要開發一種代替人力的暗挖法施工工程機械。

實用新型內容

為克服以上技術缺陷，本實用新型要解決的技術問題是提供一種多功能操作臂及地下隧道挖掘設備，該多功能操作臂能夠機械化地實現暗挖法中不同的施工工序，提高了施工安全性和施工效率。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種多功能操作臂，包括：操作定位臂、主旋轉機構、擺動機構以及挖土開槽裝置，操作定位臂一端用于連接在車架上，另一端與主旋轉機構后端連接，主旋轉機構前端與擺動機構連接，擺動機構可相對于主旋轉機構的軸向轉動，挖土開槽裝置包括圓柱形的刀體和驅動刀體在其軸向轉動的驅動系統，刀體頂端設有凸起的挖土刀，圓柱面上螺旋地設有開槽刀，挖土開槽裝置與擺動機構連接，擺動機構能夠驅動挖土開槽裝置相對于主旋轉機構上下擺動，以使刀體轉軸在前向和豎直向上的方向上切換。

在該基本的技術方案中，操作定位臂作為基本的定位機構，能夠實現對挖土開槽裝置的輔助定位，使前端的挖土開槽裝置的定位更加精準、高效，主旋轉機構通過旋轉能夠改變挖土開槽裝置與操作定位臂的相對位置，使挖土開槽裝置處于預設的工作位置，擺動機構使挖土開槽裝置的刀體轉軸在前向和豎直向上的方向上切換，挖土開槽裝置啟動，繼而實現不同的工序。

進一步地，在挖上方土工序下，擺動機構驅動挖土開槽裝置使刀體轉軸垂直于隧道斷面，在開槽工序下，擺動機構驅動挖土開槽裝置使刀體轉軸平行于隧道斷面。

在該改進的技術方案中，擺動機構通過旋轉使挖土開槽裝置的刀體轉軸垂直于隧道斷面，挖土開槽裝置在啟動狀態下，挖土刀在操作定位臂和主旋轉機構的聯合定位下完成挖上方土工序；擺動機構使得挖土開槽裝置的刀體轉軸平行于隧道斷面，挖土開槽裝置在啟動狀態下，開槽刀在操作定位臂和主旋轉機構的聯合定位下完成開槽工序。

進一步地，開槽刀的刀刃為鋸齒形。

在該改進的技術方案中，鋸齒形的刀刃能夠提高開槽刀的破土開槽能力，開槽效率高。

進一步地，挖土刀凸起的長度方向以相對于刀體轉軸方向傾斜的方式設置。

在該改進的技術方案中，凸起的長度方向相對于刀體轉軸方向傾斜設置的挖土刀能夠更大面積地挖上方土，提高工作效率。

進一步地，多功能操作臂還包括導管導入裝置，主旋轉機構的一側連接并托起導管導入裝置。

在該改進的技術方案中，導管導入裝置能夠實現打導管工序，使多功能操作臂實現更多的工序。

進一步地，主旋轉機構包括旋轉油缸和轉接體，旋轉油缸與操作定位臂另一端連接，擺動機構通過轉接體與旋轉油缸連接，旋轉油缸和轉接體連接并托起導管導入裝置。

在該優選的技術方案中，由于導管導入裝置較長，主旋轉機構具體包括旋轉油缸和轉接體，旋轉油缸和轉接體共同連接并托起導管導入裝置，具有較高的穩定性。

進一步地，導管導入裝置包括推進機構和夾持機構，推進機構包括軌道梁、推進油缸和滑臺，滑臺設置在軌道梁上，且能夠沿軌道梁前后滑動，推進油缸的一端固定連接軌道梁，另一端固定連接滑臺，夾持機構設置在滑臺上；夾持機構用于夾持導管，推進機構用于使夾持機構向前或向后移動，便于將導管插入土層。

在該優選的技術方案中，推進機構通過帶動夾持導管的夾持機構向前或向后移動，避免了推進機構在推進過程中對導管的直接磨損，推進機構的推進通過液壓驅動的油缸來實現，具有較好的推進穩定性能。