[发明专利]一种隧道用自动截割掘锚一体机及其控制方法

说明书

本发明公开了一种隧道用自动截割掘锚一体机及其控制方法，包括截割部、铲板部、运输机部、本体部、行走部、支撑部以及钻锚机构；截割部、铲板部、运输机部、行走部、支撑部、钻锚机构均与本体部连接；截割部、铲板部均与本体部的前端可转动连接；铲板部位于截割部下方；运输机部穿过本体部，用于将铲板部铲起的物品从前端运输至后端；行走部与本体部的底部侧面连接；钻锚机构与本体部侧上方连接，且可沿本体部前后移动。本发明通过在悬臂式隧道掘进机上加载钻锚机构，实现了隧道施工中掘进与钻锚工序的连续作业，简化了工作流程，减少了人员配置，降低了劳动强度；通过设定的断面尺寸、截割行距自动计算截割路径实现自动截割，提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及隧道用掘进及钻锚技术领域，特别是涉及一种隧道用自动截割掘锚一体机及其控制方法。

背景技术

随着隧道开挖机械化的不断发展，掘进机已经成为隧道掘进作业不可或缺的一种综合性设备。传统的悬臂式纵轴掘进机面世已有约七十年历史，其集机、电、液、信息技术于一体，具有结构简单、可靠，加工制造相对容易，成本低，适应性好等优势，目前悬臂式掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。开挖作业作为隧道施工的重要生产环节，其工艺及装备技术水平直接关系到隧道施工的能力和安全，高效机械化掘进与支护技术是保证隧道实现高产高效的必要条件，也是隧道掘进技术的发展方向。现有的掘进机隧道施工在围岩破碎的情况下，存在单循环中掘进工序与钻锚工序不连续，衔接不顺畅，进尺少，掘进效率低的问题。

同时，随着科学技术的发展以及安全意识的提高，隧道工作面也向机械化、智能化发展，实现巷道开挖掘进的无人(少人)值守作业，不但有利于提高隧道进尺效率与进尺精准度，而且也是实现隧道掘进工作面安全生产，改善工人劳动条件的必由之路。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种隧道用自动截割掘锚一体机及其控制方法，使其能实现掘进工序与钻锚工序的连续作业，简化工作流程，减少人员配置，降低劳动强度，提高工作效率，从而克服现有的悬臂式掘进机的不足。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种隧道用自动截割掘锚一体机，包括截割部、铲板部、运输机部、本体部、行走部、支撑部以及钻锚机构；所述截割部、铲板部、运输机部、行走部、支撑部、钻锚机构均与本体部连接；所述截割部与本体部的前端可转动连接；所述铲板部与本体部的前端可转动连接，所述铲板部位于截割部下方；所述运输机部穿过本体部，用于将铲板部铲起的物品从前端运输至后端；所述行走部本体部的底部侧面连接；所述钻锚机构与本体部侧上方连接，且可沿本体部前后移动。

作为本发明进一步地改进，所述钻锚机构包括：导轨、补偿油缸、摆动底座、摆动油缸、转动支座、调平油缸、大臂、液压凿岩机、推进油缸、变幅油缸、伸缩油缸、钻臂底座；所述液压凿岩机安装在导轨上，且液压凿岩机可通过推进油缸在导轨上滑动；导轨与摆动底座通过补偿油缸连接，摆动底座与转动支座通过摆动油缸连接，调节摆动油缸可调节导轨前后左右的角度；转动支座与大臂可转动连接，另通过连接两者的调平油缸可驱动转动支座翻转；伸缩油缸在大臂内部安装；大臂与钻臂底座的十字轴可转动连接，且大臂与钻臂底座之间还通过两个变幅油缸连接。

进一步地，所述截割部与本体部的回转工作台前端转动连接，另通过连接两者的升降液压油缸可驱动截割部上下翻转；所述本体部的回转工作台通过左摆动液压油缸和右摆动液压油缸驱动其左右旋转。

进一步地，所述支撑部有多处，均为升降结构，其中两处与行走部侧面连接，另两处与本体部的后端连接。

进一步地，所述截割部包括：截割头、截割臂、截割减速机、伸缩油缸、夹紧油缸、截割电机和电机架体；所述截割头、截割臂、截割减速机、截割电机依次连接在一起且同步运动，且整体通过夹紧油缸与电机架体固定；所述伸缩油缸两端连接截割减速机和电机架体，通过伸缩油缸可推动截割头、截割臂、截割减速机、截割电机一起在电机架体中滑动。