預(yù)切槽噴射裝置用伸縮機(jī)構(gòu)及預(yù)切槽噴射裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種預(yù)切槽噴射裝置用伸縮機(jī)構(gòu)，包括伸縮油缸以及徑向由外而內(nèi)設(shè)置的基本臂、中伸縮臂和內(nèi)伸縮臂，伸縮油缸的缸筒尾端與基本臂本體的尾端相連，伸縮油缸缸桿前端與中伸縮臂本體的前端相連，油缸伸縮使得中伸縮臂相對(duì)于基本臂做伸縮運(yùn)動(dòng)；中伸縮臂本體的軸向前端和尾端分別固定設(shè)置有第一換向輪和第二換向輪，兩換向輪和兩鏈繩的特殊連接使得隨油缸伸縮時(shí)內(nèi)伸縮臂與中伸縮臂同步伸縮。而本實(shí)用新型中導(dǎo)向槽和滑塊的結(jié)構(gòu)，解決了所述伸縮機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)臂與臂之間徑向滑動(dòng)和圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的問題，臂伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)能完全保持直線型運(yùn)動(dòng)。
【專利說明】
預(yù)切槽噴射裝置用伸縮機(jī)構(gòu)及預(yù)切槽噴射裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種用于預(yù)切槽噴射裝置的伸縮機(jī)構(gòu)及相應(yīng)的預(yù)切槽噴射裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]預(yù)切槽技術(shù)是指在隧道開挖前，使用設(shè)備在隧道斷面外沿切割出一道連續(xù)窄槽，并灌入混凝土，形成一個(gè)起預(yù)支護(hù)作用的殼體，給后續(xù)隧道開挖起預(yù)支護(hù)作用的技術(shù)。如專利201210069001.2中公開了一種中心軸式預(yù)切槽設(shè)備，其包括行走機(jī)構(gòu)、中心軸裝置、機(jī)架支撐、前、后立柱、切削裝置、注漿系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)；中心軸裝置包括套筒和設(shè)在套筒內(nèi)的轉(zhuǎn)軸，套筒固定在所述行走機(jī)構(gòu)上，所述機(jī)架支撐設(shè)在套筒的前后，前、后立柱分別設(shè)在轉(zhuǎn)軸前后端并鉸接有支座;所述切削裝置包括鏈刀組件和刀梁，鏈刀組件和刀梁之間設(shè)有第二伸縮機(jī)構(gòu)，所述注漿系統(tǒng)2連接在鏈刀上，刀梁與支座滑動(dòng)配合，在刀梁與支座之間設(shè)有第三伸縮機(jī)構(gòu);所述機(jī)架支撐包括立柱和設(shè)在立柱之下的底板，在立柱和底板之間設(shè)有第四伸縮機(jī)構(gòu)。
[0003]預(yù)切槽噴射裝置(注漿系統(tǒng))是實(shí)現(xiàn)混凝土灌注的機(jī)構(gòu)，在預(yù)切槽設(shè)備中，噴射裝置非工作狀態(tài)下處于收縮狀態(tài)，工作時(shí)根據(jù)需要伸長(zhǎng)到一定距離，伸縮機(jī)構(gòu)是保證混凝土能否成功灌注的關(guān)鍵部件?，F(xiàn)有技術(shù)中包含使用一根油缸的預(yù)切槽噴射裝置用一級(jí)伸縮機(jī)構(gòu)，其伸縮距離短，應(yīng)用受限。而長(zhǎng)距離伸縮使用多根油缸或多級(jí)油缸，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸不緊湊，穩(wěn)定性差，重量過重。
[0004]因此，本領(lǐng)域需要一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、穩(wěn)定性好且重量適宜的預(yù)切槽噴射裝置用多級(jí)伸縮機(jī)構(gòu)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]因此，本實(shí)用新型提供一種預(yù)切槽噴射裝置用伸縮機(jī)構(gòu)，包括伸縮油缸以及徑向由外而內(nèi)設(shè)置的基本臂、中伸縮臂和內(nèi)伸縮臂，伸縮油缸的缸筒尾端與基本臂本體的尾端相連，伸縮油缸缸桿前端與中伸縮臂本體的前端相連，油缸伸縮使得中伸縮臂相對(duì)于基本臂做伸縮運(yùn)動(dòng)；中伸縮臂本體的軸向前端和尾端分別固定設(shè)置有第一換向輪和第二換向輪，經(jīng)第一換向輪換向的第一鏈繩一端與固定連接在基本臂本體軸向尾端的鉸座A連接、另一端與固定連接在內(nèi)伸縮臂本體軸向尾端的鉸座B連接，使得隨油缸伸出時(shí)內(nèi)伸縮臂與中伸縮臂同步伸出；經(jīng)第二換向輪換向的第二鏈繩一端與固定連接在基本臂本體軸向前端的鉸座C連接、另一端與固定連接在內(nèi)伸縮臂本體軸向前端的鉸座D連接，使得隨油缸收縮時(shí)內(nèi)伸縮臂與中伸縮臂同步收縮。
[0006]本領(lǐng)域技術(shù)人員能理解的，所述“隨油缸伸出時(shí)內(nèi)伸縮臂3與中伸縮臂2同步伸出”意思是當(dāng)中伸縮臂2相對(duì)基本臂I的速度為V時(shí)，內(nèi)伸縮臂3相對(duì)中伸縮臂2的速度同樣為V，此時(shí)內(nèi)伸縮臂3相對(duì)基本臂I的速度為2v。
[0007]在一種具體的實(shí)施方式中，所述鉸座A12、第二換向輪22和鉸座B32在軸向上從尾端到前端依次設(shè)置。具體地，所述鉸座B32、鉸座Cll、第一換向輪21和鉸座D31在軸向上從尾端到前端依次設(shè)置。
[0008]在一種具體的實(shí)施方式中，所述內(nèi)伸縮臂3設(shè)置在用于輸送和噴射混凝土的物料輸送管的徑向外側(cè)。
[0009]在一種具體的實(shí)施方式中，基本臂本體10徑向內(nèi)側(cè)有第一導(dǎo)向槽13，且在中伸縮臂本體20徑向外側(cè)有第一滑塊23，使得中伸縮臂相對(duì)基本臂運(yùn)動(dòng)時(shí)第一滑塊在第一導(dǎo)向槽內(nèi)沿軸向前后滑動(dòng)。
[0010]在一種具體的實(shí)施方式中，中伸縮臂本體20徑向內(nèi)側(cè)有第二導(dǎo)向槽24，內(nèi)伸縮臂本體30徑向外側(cè)有第二滑塊33，使得內(nèi)伸縮臂相對(duì)中伸縮臂運(yùn)動(dòng)時(shí)第二滑塊在第二導(dǎo)向槽內(nèi)沿軸向前后滑動(dòng)。
[0011]在一種具體的實(shí)施方式中，中伸縮臂本體20內(nèi)部設(shè)有將其內(nèi)腔隔開的隔板25。
[0012]在一種具體的實(shí)施方式中，所述換向輪為滑輪，相應(yīng)所述鏈繩為鋼絲繩。或者所述換向輪為鏈輪，相應(yīng)所述鏈繩為鏈條。
[0013]本實(shí)用新型還提供一種預(yù)切槽噴射裝置，包括如上所述伸縮機(jī)構(gòu)、設(shè)置在內(nèi)伸縮臂本體30徑向內(nèi)側(cè)的物料輸送管以及連接在物料輸送管長(zhǎng)度一端的卷管裝置。
[0014]本實(shí)用新型首先通過滑輪、油缸和鏈繩的組合解決了中伸縮臂2和內(nèi)伸縮臂3同步伸縮的問題。其次，本實(shí)用新型通過合理的導(dǎo)向裝置的設(shè)置，解決了內(nèi)含“用于混凝土輸送的噴射用管”的伸縮臂本體的準(zhǔn)確導(dǎo)向問題。本實(shí)用新型還通過設(shè)置隔板將各作用部件隔開，使得裝置間不受干擾，裝置的可靠性更高。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型所示伸縮機(jī)構(gòu)軸向的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0016]圖2為本實(shí)用新型所示伸縮機(jī)構(gòu)徑向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]其中，基本臂1、中伸縮臂2、內(nèi)伸縮臂3、第一鏈繩4、第二鏈繩5、伸縮油缸6、基本臂本體10、鉸座CU、鉸座A12、第一導(dǎo)向槽13、中伸縮臂本體20、第一換向輪21、第二換向輪22、第一滑塊23、第二導(dǎo)向槽24、內(nèi)伸縮臂本體30、鉸座D31、鉸座B32、第二滑塊33。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)用新型提供一種預(yù)切槽噴射裝置用伸縮機(jī)構(gòu)，包括伸縮油缸6以及徑向由外而內(nèi)設(shè)置的基本臂1、中伸縮臂2和內(nèi)伸縮臂3，伸縮油缸6的缸筒尾端與基本臂本體10的尾端相連，伸縮油缸6缸桿前端與中伸縮臂本體20的前端相連，油缸伸縮使得中伸縮臂2相對(duì)于基本臂I做伸縮運(yùn)動(dòng)；中伸縮臂本體20的軸向前端和尾端分別固定設(shè)置有第一換向輪21和第二換向輪22，經(jīng)第一換向輪21換向的第一鏈繩4 一端與固定連接在基本臂本體10軸向尾端的鉸座A12連接、另一端與固定連接在內(nèi)伸縮臂本體30軸向尾端的鉸座B32連接，使得隨油缸伸出時(shí)內(nèi)伸縮臂3與中伸縮臂2同步伸出；經(jīng)第二換向輪22換向的第二鏈繩5—端與固定連接在基本臂本體10軸向前端的鉸座CU連接、另一端與固定連接在內(nèi)伸縮臂本體30軸向前端的鉸座D31連接，使得隨油缸收縮時(shí)內(nèi)伸縮臂3與中伸縮臂2同步收縮。
[0019]本實(shí)用新型中，因?yàn)殇摻z繩等柔性件只有拉而沒有推的作用，因此，在伸縮臂伸出時(shí)總是第一換向輪21和第一鏈繩4在起作用，而伸縮臂縮回時(shí)總是第二換向輪22和第二鏈繩5在起牽拉作用。
[0020]本實(shí)用新型中，第一換向輪21和第二換向輪22是固定在中伸縮臂本體20軸向的前后兩端，而在徑向上，第一換向輪21和第二換向輪22的位置可以任意設(shè)置，它可以位于隔板上方或下方，只要各運(yùn)轉(zhuǎn)部件間不會(huì)相互干涉即可。
[0021]本實(shí)用新型中，基本臂本體和伸縮臂本體的截面形狀不僅限于方管，其還可以是橢圓管或圓管，這在本實(shí)用新型中均不受限制。
[0022]本實(shí)用新型中用于預(yù)切槽噴射裝置的伸縮機(jī)構(gòu)不同于混凝土噴漿車的伸縮機(jī)構(gòu)?；炷羾姖{車中物料輸送管(輸送混凝土)設(shè)置在伸縮臂和基本壁的徑向外側(cè)，且物料輸送管呈下垂或拉直狀態(tài)。而本實(shí)用新型中預(yù)切槽噴射裝置的物料輸送管(輸送混凝土)設(shè)置在伸縮臂的徑向內(nèi)側(cè)，且物料輸送管的一端可設(shè)置卷管裝置使伸縮臂收縮時(shí)將物料輸送管卷繞。
[0023]本實(shí)用新型中，所述“前端”和“尾端”均不限定在軸向長(zhǎng)度的端點(diǎn)位置，二者分別指相應(yīng)部件軸向長(zhǎng)度的前1/3部分和尾1/3部分。
[0024]在一種具體的實(shí)施方式中，基本臂本體10徑向內(nèi)側(cè)有第一導(dǎo)向槽13，且在中伸縮臂本體20徑向外側(cè)有第一滑塊23，使得中伸縮臂相對(duì)基本臂運(yùn)動(dòng)時(shí)第一滑塊在第一導(dǎo)向槽內(nèi)沿軸向前后滑動(dòng)。且中伸縮臂本體20徑向內(nèi)側(cè)有第二導(dǎo)向槽24，內(nèi)伸縮臂本體30徑向外側(cè)有第二滑塊33，使得內(nèi)伸縮臂相對(duì)中伸縮臂運(yùn)動(dòng)時(shí)第二滑塊在第二導(dǎo)向槽內(nèi)沿軸向前后滑動(dòng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知的，同樣可以在基本臂本體10和中伸縮臂本體20徑向內(nèi)側(cè)分別設(shè)置滑塊，而在中伸縮臂本體20和內(nèi)伸縮臂本體30徑向外側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)向槽，同樣可以對(duì)伸縮臂的滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定導(dǎo)向的作用。
[0025]結(jié)合附圖可知，本實(shí)用新型目的在于為預(yù)切槽噴射裝置提供一種使用一根油缸就完成兩級(jí)同步伸縮的伸縮機(jī)構(gòu)，具體方案如下:
[0026]如圖1，部件I是基本臂，基本臂本體10的頭部固定設(shè)置有鉸座CU，尾部固定設(shè)置有鉸座A12;部件2是中伸縮臂，中伸縮臂本體20的頭部固定設(shè)置有滑輪21，尾部固定設(shè)置有滑輪22;部件3是內(nèi)伸縮臂，內(nèi)伸縮臂本體30頭部固定設(shè)置有鉸座31，尾部固定設(shè)置有鉸座32;第一鋼絲繩4兩端分別連接鉸座A12、鉸座B32，并繞過滑輪21;第二鋼絲繩5兩端分別連接鉸座Cl 1、鉸座D31，并繞過滑輪22;伸縮油缸6缸筒尾端與基本臂本體10的尾端相連，伸縮油缸6缸桿前端與中伸縮臂本體20的前端相連。
[0027]當(dāng)伸縮油缸6伸長(zhǎng)時(shí)，基本臂I不動(dòng)，中伸縮臂2相對(duì)于基本臂I以一倍油缸伸長(zhǎng)速度(V)伸出，在鋼絲繩4作用下，內(nèi)伸縮臂3相對(duì)于基本臂I以兩倍油缸速度(2v)伸出；此即內(nèi)伸縮臂3相對(duì)于中伸縮臂2速度為一倍油缸伸長(zhǎng)速度(V)，也即內(nèi)伸縮臂3和中伸縮臂2同步伸出。當(dāng)伸縮油缸縮回時(shí)，基本臂I不動(dòng)，中伸縮臂相對(duì)于基本臂以一倍油缸縮回速度縮回，在鋼絲繩5作用下，內(nèi)伸縮臂3相對(duì)于基本臂I以兩倍油缸速度縮回，此時(shí)，內(nèi)伸縮臂相對(duì)于中伸縮臂速度為一倍油缸縮回速度，也即內(nèi)伸縮臂3和中伸縮臂2同步縮回。
[0028]如圖2，基本臂本體10徑向內(nèi)側(cè)有第一導(dǎo)向槽13，且在中伸縮臂本體20徑向外側(cè)有第一滑塊23，中伸縮臂相對(duì)基本臂運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一滑塊23在第一導(dǎo)向槽13內(nèi)滑動(dòng)，第一導(dǎo)向槽13對(duì)第一滑塊23進(jìn)行除軸向以外的其余方向限位。中伸縮臂本體20徑向內(nèi)側(cè)有第二導(dǎo)向槽24，內(nèi)伸縮臂本體30徑向外側(cè)有第二滑塊33，內(nèi)伸縮臂相對(duì)中伸縮臂運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二滑塊33在第二導(dǎo)向槽24內(nèi)滑動(dòng)，第二導(dǎo)向槽24對(duì)第二滑塊33進(jìn)行除軸向以外的其余方向限位。
[0029]此外，中伸縮臂本體20內(nèi)部設(shè)有將內(nèi)腔隔開的隔板25，隔板25將中伸縮臂內(nèi)部空間分割為兩個(gè)空間，一個(gè)空間用于安裝伸縮油缸6，另一個(gè)空間用于安裝其他結(jié)構(gòu)。兩個(gè)空間相互獨(dú)立，互不影響。
[0030]本實(shí)用新型中，所用鋼絲繩不僅限于單根，可以是鋼絲繩組。
[0031]此外，不僅可以在中伸縮臂內(nèi)設(shè)置隔板將其分隔成兩個(gè)獨(dú)立空間，也可以使用隔板將基本臂本體和內(nèi)伸縮臂本體的內(nèi)腔都分隔成兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立空間。
[0032]本實(shí)用新型使用油缸、滑輪和鋼絲繩結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三節(jié)臂結(jié)構(gòu)的中伸縮臂和內(nèi)伸縮臂同步伸縮，與現(xiàn)有技術(shù)中使用兩根伸縮油缸結(jié)構(gòu)相比，減少了一根伸縮油缸，減少伸縮時(shí)間，提高伸縮效率，且提高伸縮臂負(fù)載能力，降低成本，簡(jiǎn)化物料輸送管的布置，減輕重量。也就是說，本實(shí)用新型與使用多級(jí)油缸相比，該結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，伸縮效率高，伸縮過程中不容易失穩(wěn)，成本更低。導(dǎo)向槽和滑塊的結(jié)構(gòu)，解決了運(yùn)動(dòng)時(shí)臂與臂之間徑向滑動(dòng)和圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的問題，臂伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)能完全保持直線型。中伸縮臂通過隔板隔開為兩個(gè)獨(dú)立空間，使液壓油缸和其他結(jié)構(gòu)安裝時(shí)互不影響，排除了干涉隱患。
[0033]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種預(yù)切槽噴射裝置用伸縮機(jī)構(gòu)，包括伸縮油缸(6)以及徑向由外而內(nèi)設(shè)置的基本臂(I)、中伸縮臂(2)和內(nèi)伸縮臂(3)，伸縮油缸(6)的缸筒尾端與基本臂本體(10)的尾端相連，伸縮油缸(6)缸桿前端與中伸縮臂本體(20)的前端相連，油缸伸縮使得中伸縮臂(2)相對(duì)于基本臂(I)做伸縮運(yùn)動(dòng)； 中伸縮臂本體(20)的軸向前端和尾端分別固定設(shè)置有第一換向輪(21)和第二換向輪(22)，經(jīng)第一換向輪(21)換向的第一鏈繩(4) 一端與固定連接在基本臂本體(10)軸向尾端的鉸座A (12)連接、另一端與固定連接在內(nèi)伸縮臂本體(30)軸向尾端的鉸座B (32)連接，使得隨油缸伸出時(shí)內(nèi)伸縮臂(3)與中伸縮臂(2)同步伸出;經(jīng)第二換向輪(22)換向的第二鏈繩(5)—端與固定連接在基本臂本體(1)軸向前端的鉸座C (11)連接、另一端與固定連接在內(nèi)伸縮臂本體(30)軸向前端的鉸座D(31)連接，使得隨油缸收縮時(shí)內(nèi)伸縮臂(3)與中伸縮臂(2)同步收縮。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述鉸座A(12)、第二換向輪(22)和鉸座B(32)在軸向上從尾端到前端依次設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的伸縮機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述鉸座B(32)、鉸座C(11)、第一換向輪(21)和鉸座D(31)在軸向上從尾端到前端依次設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)伸縮臂(3)設(shè)置在用于輸送和噴射混凝土的物料輸送管的徑向外側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任意一項(xiàng)所述的伸縮機(jī)構(gòu)，其特征在于，基本臂本體(10)徑向內(nèi)側(cè)有第一導(dǎo)向槽(13)，且在中伸縮臂本體(20)徑向外側(cè)有第一滑塊(23)，使得中伸縮臂相對(duì)基本臂運(yùn)動(dòng)時(shí)第一滑塊在第一導(dǎo)向槽內(nèi)沿軸向前后滑動(dòng)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的伸縮機(jī)構(gòu)，其特征在于，中伸縮臂本體(20)徑向內(nèi)側(cè)有第二導(dǎo)向槽(24)，內(nèi)伸縮臂本體(30)徑向外側(cè)有第二滑塊(33)，使得內(nèi)伸縮臂相對(duì)中伸縮臂運(yùn)動(dòng)時(shí)第二滑塊在第二導(dǎo)向槽內(nèi)沿軸向前后滑動(dòng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任意一項(xiàng)所述的伸縮機(jī)構(gòu)，其特征在于，中伸縮臂本體(20)內(nèi)部設(shè)有將其內(nèi)腔隔開的隔板(25)。8.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任意一項(xiàng)所述的伸縮機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述換向輪為滑輪，所述鏈繩為鋼絲繩。9.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任意一項(xiàng)所述的伸縮機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述換向輪為鏈輪，所述鏈繩為鏈條。10.—種預(yù)切槽噴射裝置，包括如權(quán)利要求1?9中任意一項(xiàng)所述伸縮機(jī)構(gòu)、設(shè)置在內(nèi)伸縮臂本體(30)徑向內(nèi)側(cè)的物料輸送管以及連接在物料輸送管長(zhǎng)度一端的卷管裝置。
【文檔編號(hào)】E21D9/00GK205618167SQ201620268477
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】劉飛香, 程永亮, 鄭大橋, 羅建利, 田澤宇, 黃開鵬, 廖碧波, 孫春慶, 蔣海華, 牛志瑋, 孫兵
【申請(qǐng)人】中國(guó)鐵建重工集團(tuán)有限公司