[發明專利]一種用于全斷面掘進機單滾刀更換的液壓機械臂

有效

• 申請號: 201910200065.3
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN109940632B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 謝海波;王承震;朱濤;謝根華;侯永哲
• 申請（專利權）人: 杭州有容智控科技有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J18/02;E21D9/06;E21D9/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種用于全斷面掘進機單滾刀更換的液壓機械臂，其特征在于：包括滑軌機構、滑動板(1)、第一折疊臂(5)、基本臂(7)、伸縮臂(10)、第二折疊臂(12)和第三折疊臂(15)，所述滑軌機構包括底板(24)、直線滑軌(26)、第二螺栓組(28)、滑塊(27)、絲杠(29)和電機(25)，底板(24)沿寬度方向的兩側分別通過第二螺栓組(28)安裝有兩條直線滑軌(26)，兩條直線滑軌(26)上均滑動安裝有兩個滑塊(27)，絲杠(29)兩端通過固定于底板(24)兩端的絲杠座安裝于底板(24)上，絲杠(29)位于兩條直線滑軌(26)中間且與直線滑軌(26)相平行，絲杠(29)其中一端與電機(25)輸出軸相連；

滑動板(1)底部通過四個滑塊(27)滑動安裝于兩條直線滑軌(26)上，滑動板(1)沿長度方向的兩側分別布置有兩個滑塊(27)且位于同一側的兩個滑塊(27)對稱布置，滑動板(1)底部中間通過絲杠螺母安裝于絲杠(29)上，第一折疊臂(5)下端與位于滑動板(1)上端面中部的支承座鉸接相連，第一折疊臂(5)上端與基本臂(7)一端通過鉸接相連；伸縮臂(10)一端伸入基本臂(7)內部空腔，伸縮臂(10)另一端從基本臂(7)另一端端口伸出后與第二折疊臂(12)一端中部相連，伸縮臂(10)沿基本臂(7)內部空腔來回伸縮；第二折疊臂(12)另一端與第三折疊臂(15)一端鉸接相連；

滑動板(1)上端面兩側分別固定有液壓缸安裝座，第一液壓缸(3)一端與靠近電機(25)的液壓缸安裝座鉸接相連，第一液壓缸(3)另一端的活塞桿鉸接安裝至第一折疊臂(5)靠近電機(25)一側的側面中部，第二液壓缸(8)一端與遠離電機(25)的液壓缸安裝座鉸接相連，第二液壓缸(8)另一端的活塞桿鉸接安裝至基本臂(7)下表面中部；第四液壓缸(19)一端鉸接安裝至位于基本臂(7)外的伸縮臂(10)下表面，第四液壓缸(19)另一端的活塞桿與第二折疊臂(12)一端下部鉸接相連；第三液壓缸(13)一端與第二折疊臂(12)一端上部鉸接相連，第三液壓缸(13)另一端的活塞桿與第三折疊臂(15)另一端上部鉸接相連；

所述液壓機械臂整體置于機械臂安裝空間(30)內進行作業，液壓機械臂的第三折疊臂(15)另一端端面用于安裝末端執行機構，末端執行機構在液壓機械臂的帶動下伸出機械臂安裝空間實現卸刀和裝刀；

所述機械臂安裝空間尺寸為1m×1m×3m，出口的閘閥通徑為650mm。

2.根據權利要求1所述的一種用于全斷面掘進機單滾刀更換的液壓機械臂，其特征在于：每個所述的滑塊(27)分別通過第一螺栓組(21)安裝于滑動板(1)底部。

3.根據權利要求1所述的一種用于全斷面掘進機單滾刀更換的液壓機械臂，其特征在于：所述液壓機械臂的卸刀工作過程如下：

S1：打開機械臂安裝空間靠近刀盤處的閘閥(31)出口；

S2：第一液壓缸(3)活塞桿伸出后帶動第一折疊臂(5)向上抬起，同時調整第二液壓缸(8)的活塞桿伸出量使得基本臂(7)與伸縮臂(10)保持水平，直至伸縮臂(10)的中心軸線與機械臂安裝空間靠近刀盤處的閘閥(31)出口中心軸線接近；然后通過調整第四液壓缸(19)和第三液壓缸(13)活塞桿的伸出量，使得第二折疊臂(12)與第三折疊臂(15)保持水平，第三折疊臂(15)遠離第二折疊臂(12)一端的端面正對閘閥(31)出口；控制電機(25)轉動，絲杠(29)在電機(25)的帶動下轉動，滑動板(1)在絲杠(29)帶動以及滑塊(27)的導向作用下沿直線滑軌(26)朝閘閥(31)出口平移；

S3：伸縮臂(10)朝閘閥(31)出口方向伸出使得末端執行機構接近全斷面掘進機刀盤(33)，通過調整第四液壓缸(19)和第三液壓缸(13)活塞桿的伸出量使得安裝于第三折疊臂(15)上的末端執行機構靠近換刀位置處，通過末端執行機構卸下舊滾刀(34)；

S4：液壓機械臂帶著舊滾刀(34)沿S2和S3的路徑返回，舊滾刀(34)在外部刀具運輸機構的作用下運出，完成拆卸舊滾刀(34)的作業過程。

4.根據權利要求3所述的一種用于全斷面掘進機單滾刀更換的液壓機械臂，其特征在于：所述液壓機械臂的裝刀工作過程如下：首先液壓機械臂的末端執行機構接收外部刀具運輸機構運送的新刀具，液壓機械臂按權利要求3所述的S1和S2的方式運動，直至末端執行機構靠近裝刀位置處，通過末端執行機構安裝新滾刀，新滾刀安裝完畢后液壓機械臂沿權利要求3所述的S1和S2的路徑返回，關閉機械臂安裝空間靠近刀盤處的閘閥(31)出口，完成安裝新滾刀的作業過程。