履帶式自動鑿巖臺車的製作方法

2023-10-26 22:58:02 5

專利名稱：履帶式自動鑿巖臺車的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種隧道工程爆破開挖作業設備，尤其涉及可自動控制的履帶式鑿巖臺車。
背景技術：
鑿巖臺車是隧道及地下工程採用鑽爆法施工的一種鑿巖設備，按行走機構的不同可分為軌道、履帶及輪輻式、挖掘式四種，履帶式鑿巖臺車具有接地比壓小、通過性好、牽引附著性好的特點，主要由履帶車體平臺、電氣系統、操縱系統、鑿巖機、鑽臂、液壓系統和發動機組成，施工時由操作人員通過車體平臺上的操縱系統控制車體、鑽臂和鑿巖 機並根據巖壁上的標記來進行鑽鑿施工，鑽鑿位置的正確與否受人為因素的直接影響，而施工過程中操作人員與鑿鑽點距離較近，並且車體抖動較強烈，鑽鑿點還會產生較大的噪音和大量灰塵與濺落石塊，對操作人員的施工操作產生較大的負面影響，使其無法進行高精度的施工作業，施工質量得不到保證。因此，為了解決現有技術中所存在的上述問題，需要一種可自動控制的鑿巖臺車，提高施工精度和質量。

實用新型內容有鑑於此，本實用新型提供了一種履帶式自動鑿巖臺車，施工時可根據目標鑽鑿位置和鑽孔深度編輯好程序寫入PLC自動控制單元，通過PLC自動控制系統控制車體完成鑽鑿施工，孔的定位較精確，施工質量較高。本實用新型的履帶式自動鑿巖臺車，包括履帶車體平臺以及架設於所述履帶車體平臺上的液壓系統、電氣系統、水路系統、操縱系統、發動機和主機裝置，還包括自動控制系統，所述自動控制系統包括PLC控制單元，所述PLC控制單元的輸入端電連接有控制面板和反饋傳感器；所述PLC控制單元的輸出端電連接有接線箱和顯示模塊，所述接線箱的輸出端電連接有對液壓系統和水路系統進行開關控制的多個電磁閥。進一步，所述履帶車體平臺包括車架、行走部分和設置於車架上部並且可平面旋轉的安裝平臺；所述主機裝置包括鉸接於安裝平臺邊緣的鑽臂以及設置於鑽臂前端的推進器和沿推進器推進方向連接於其運動部分的液壓鑿巖機；所述液壓系統包括鑽進系統和定位系統；進一步，所述水路系統包括蓄水箱、水泵、輸水管和用於控制輸水管通斷及水泵啟閉的水路控制電磁閥；進一步，所述鑽進系統包括由發動機驅動的液壓泵I，液壓泵I用於驅動推進器和液壓鑿巖機；所述定位系統包括由發動機驅動的液壓泵II及由液壓泵II驅動的分別執行鑿巖機上下左右擺動的俯仰缸、擺角缸和分別執行鑽臂上下左右擺動的支臂缸、擺臂缸，還有車體行走馬達和安裝平臺旋轉馬達；進一步，所述液壓系統還包括分別連接液壓泵I與推進器、液壓鑿巖機以及分別連接液壓泵II與俯仰缸、擺角缸、支臂缸、擺臂缸、行走馬達、安裝平臺旋轉馬達的液壓油管，還有一個連接各液壓油管的接頭板，各液壓油管分別通過相應的油路控制電磁閥與接頭板相連。進一步，所述反饋傳感器包括一一對應的分別固定於俯仰缸、擺角缸、支臂缸、和擺臂缸的缸筒及推進器的靜止部分的俯仰缸位移傳感器、擺角缸位移傳感器、支臂缸位移傳感器、擺臂缸位移傳感器和推進器位移傳感器，還包括固定於車架的轉角傳感器，所述俯仰缸位移傳感器、擺角缸位移傳感器、支臂缸位移傳感器、擺臂缸位移傳感器、推進器位移傳感器和轉角傳感器均為霍爾傳感器，各液壓缸的活塞和推進器的運動部分以及安裝平臺底面均設置有用於為相應的霍爾傳感器提供感應磁場的磁極；進一步，所述接線箱包括總接線箱和水路接線箱，總接線箱的輸出端與設置在液壓系統各油路的電磁閥電連接，水路接線箱的輸出端與設置在水路系統的電磁閥電連接；進一步，所述顯示模塊為用於顯示PLC控制單元所執行的程序及其輸出指令的 LED屏顯裝置；進一步，所述操作面板上設置有程序編輯器和執行開關，操作面板和顯示模塊固定設置於作業系統的操作平臺；進一步，所述PLC控制單元設置於安裝平臺上，包括PLC控制櫃及設置於其內部的可編程控制器、輸出繼電器和電源開關。本實用新型的有益效果是本實用新型的履帶式自動鑿巖臺車，施工時可根據目標鑽鑿位置和鑽孔深度編輯好程序寫入PLC自動控制單元，通過PLC自動控制系統控制車體完成鑽鑿施工，與現有技術相比，孔的定位較精確，施工效率和質量較高，也能降低操作人員的勞動強度。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型作進一步描述圖I為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型自動控制線路框體圖。
具體實施方式
圖I為本實用新型的結構示意圖，圖2為本實用新型自動控制線路框體圖，如圖所示本實施例的履帶式自動鑿巖臺車包括履帶車體平臺I以及架設於所述履帶車體平臺I上的液壓系統2、電氣系統3、水路系統4、操縱系統5、發動機6和主機裝置7，還包括自動控制系統8，所述自動控制系統8包括PLC控制單元81，所述PLC控制單元81的輸入端電連接有控制面板82和反饋傳感器83 ;所述PLC控制單元81的輸出端電連接有接線箱84和顯示模塊85，所述接線箱84的輸出端電連接有對液壓系統2和水路系統4進行開關控制的多個電磁閥，本實施例的履帶式自動鑿巖臺車，施工時可根據目標鑽鑿位置和鑽孔深度編輯好程序寫入PLC自動控制單元81，通過自動控制系統8控制車體完成鑽鑿施工，與現有技術相比，孔的定位較精確，施工效率和質量較高，也能降低操作人員的勞動強度。本實施例中，所述履帶車體平臺I包括車架11、行走部分12和設置於車架11上部並且可平面旋轉的安裝平臺13，所述主機裝置7包括鉸接於安裝平臺13邊緣的鑽臂71以及設置於鑽臂前端的推進器72和沿推進器72推進方向連接於其運動部分的液壓鑿巖機73，所述液壓系統2包括鑽進系統和定位系統。 本實施例中，所述水路系統4包括蓄水箱41、水泵42、輸水管和用於控制輸水管通斷及水泵啟閉的水路控制電磁閥43，通過電磁閥進行開關控制，容易實現自動控制。本實施例中，所述鑽進系統包括由發動機6驅動的液壓泵I，液壓泵I用於驅動推進器72和液壓鑿巖機73 ;所述定位系統包括由發動機6驅動的液壓泵II及由液壓泵II驅動的分別執行鑿巖機上下左右擺動的俯仰缸21、擺角缸22和分別執行鑽臂7上下左右擺動的支臂缸23、擺臂缸24，還有車體行走馬達和安裝平臺13旋轉馬達，本實施例的行走部分和作業部分均由液壓驅動，採用單一動力能源，能耗低，成本低。本實施例中，所述液壓系統2還包括分別連接液壓泵I與推進器72、液壓鑿巖機73以及分別連接液壓泵II與俯仰缸21、擺角缸22、支臂缸23、擺臂缸24、行走馬達、安裝平臺13旋轉馬達的液壓油管，還有一個連接各液壓油管的接頭板，各液壓油管分別通過相應 的油路控制電磁閥25與接頭板相連，通過電磁閥進行開關控制，容易實現自動控制。
本實施例中，所述反饋傳感器83包括一一對應的分別固定於俯仰缸21、擺角缸22、支臂缸23、和擺臂缸24的缸筒及推進器72的靜止部分的俯仰缸位移傳感器、擺角缸位移傳感器、支臂缸位移傳感器、擺臂缸位移傳感器和推進器位移傳感器，還包括固定於車架11的轉角傳感器，所述俯仰缸位移傳感器、擺角缸位移傳感器、支臂缸位移傳感器、擺臂缸位移傳感器、推進器位移傳感器和轉角傳感器均為霍爾傳感器，各液壓缸的活塞和推進器72的運動部分以及安裝平臺13底面均設置有用於為相應的霍爾傳感器提供感應磁場的磁極，採用非接觸型的霍爾傳感器，不受多灰塵雜質的現場環境的影響，適用性強，可靠性高。本實施例中，所述接線箱84包括總接線箱841和水路接線箱842，總接線箱841的輸出端與設置在液壓系統2各油路的油路控制電磁閥25電連接，水路接線箱842的輸出端與設置在水路系統4的水路控制電磁閥43電連接，採用兩個接線箱分別與液壓系統和水路系統進行連接，利於故障排查與檢修，結構設計合理。本實施例中，所述顯示模塊85為用於顯示PLC控制單元81所執行的程序及其輸出指令的LED屏顯裝置，造價低廉，使用方便。本實施例中，所述控制面板82上設置有程序編輯器和執行開關，控制面板82和顯示模塊85固定設置於操縱系統5的操作平臺，人機界面較簡單，容易操作。本實施例中，所述PLC控制單元81設置於安裝平臺13上，包括PLC控制櫃811及設置於其內部的可編程控制器、輸出繼電器和電源開關，本實施例的PLC控制單元81為模塊化結構，使用安裝方便，利於故障排查與檢修。最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
權利要求1.一種履帶式自動鑿巖臺車，包括履帶車體平臺(I)以及架設於所述履帶車體平臺(1)上的液壓系統(2)、電氣系統(3)、水路系統(4)、操縱系統(5)、發動機(6)和主機裝置(7)，其特徵在於還包括自動控制系統(8)，所述自動控制系統(8)包括PLC控制單元(81)，所述PLC控制單元(81)的輸入端電連接有控制面板(82)和反饋傳感器(83);所述PLC控制單元(81)的輸出端電連接有接線箱(84)和顯示模塊(85)，所述接線箱(84)的輸出端電連接有對液壓系統(2)和水路系統(4)進行開關控制的多個電磁閥。
2.根據權利要求I所述的履帶式自動鑿巖臺車，其特徵在於所述履帶車體平臺(I)包括車架(11)、行走部分(12)和設置於車架(11)上部並且可平面旋轉的安裝平臺(13)；所述主機裝置(7)包括鉸接於安裝平臺(13)邊緣的鑽臂(71)以及設置於鑽臂前端的推進器(72)和沿推進器(72)推進方向連接於其運動部分的液壓鑿巖機(73);所述液壓系統(2)包括鑽進系統和定位系統。
3.根據權利要求2所述的履帶式自動鑿巖臺車，其特徵在於所述水路系統(4)包括蓄水箱(41)、水泵(42)、輸水管和用於控制輸水管通斷及水泵啟閉的水路控制電磁閥(43)。
4.根據權利要求3所述的履帶式自動鑿巖臺車，其特徵在於所述鑽進系統包括由發動機(6)驅動的液壓泵I，液壓泵I用於驅動推進器(72)和液壓鑿巖機(73);所述定位系統包括由發動機(6)驅動的液壓泵II及由液壓泵II驅動的分別執行鑿巖機上下左右擺動的俯仰缸(21)、擺角缸(22)和分別執行鑽臂(7)上下左右擺動的支臂缸(23)、擺臂缸(24)，還有車體行走馬達和安裝平臺(13)旋轉馬達。
5.根據權利要求4所述的履帶式自動鑿巖臺車，其特徵在於所述液壓系統(2)還包括分別連接液壓泵I與推進器(72)、液壓鑿巖機(73)以及分別連接液壓泵II與俯仰缸(21)、擺角缸(22)、支臂缸(23)、擺臂缸(24)、行走馬達、安裝平臺(13)旋轉馬達的液壓油管，還有一個連接各液壓油管的接頭板，各液壓油管分別通過相應的油路控制電磁閥(25)與接頭板相連。
6.根據權利要求5所述的履帶式自動鑿巖臺車，其特徵在於所述反饋傳感器(83)包括--對應的分別固定於俯仰缸(21)、擺角缸(22)、支臂缸(23)、和擺臂缸(24)的缸筒及推進器(72)的靜止部分的俯仰缸位移傳感器、擺角缸位移傳感器、支臂缸位移傳感器、擺臂缸位移傳感器和推進器位移傳感器，還包括固定於車架(11)的轉角傳感器，所述俯仰缸位移傳感器、擺角缸位移傳感器、支臂缸位移傳感器、擺臂缸位移傳感器、推進器位移傳感器和轉角傳感器均為霍爾傳感器，各液壓缸的活塞和推進器(72)的運動部分以及安裝平臺(13)底面均設置有用於為相應的霍爾傳感器提供感應磁場的磁極。
7.根據權利要求6所述的履帶式自動鑿巖臺車，其特徵在於所述接線箱(84)包括總接線箱(841)和水路接線箱(842)，總接線箱(841)的輸出端與設置在液壓系統(2)各油路的油路控制電磁閥(25)電連接，水路接線箱(842)的輸出端與設置在水路系統(4)的水路控制電磁閥(43)電連接。
8.根據權利要求7所述的履帶式自動鑿巖臺車，其特徵在於所述顯示模塊(85)為用於顯示PLC控制單元(81)所執行的程序及其輸出指令的LED屏顯裝置。
9.根據權利要求8所述的履帶式自動鑿巖臺車，其特徵在於所述控制面板(82)上設置有程序編輯器和執行開關，控制面板(82)和顯示模塊(85)固定設置於操縱系統(5)的操作平臺。
10.根據權利要求9所述的履帶式自動鑿巖臺車，其特徵在於所述PLC控制單元(81)設置於安裝平臺(13)上，包括PLC控制櫃(811)及設置於其內部的可編程控制器、輸出繼電器和電源開關。
專利摘要本實用新型公開了一種履帶式自動鑿巖臺車，包括履帶車體平臺以及架設於所述履帶車體平臺上的液壓系統、電氣系統、水路系統、操縱系統、發動機和主機裝置，還包括自動控制系統，所述自動控制系統包括PLC控制單元，所述PLC控制單元的輸入端電連接有控制面板和反饋傳感器；所述PLC控制單元的輸出端電連接有接線箱和顯示模塊，所述接線箱的輸出端電連接有對液壓系統和水路系統進行開關控制的多個電磁閥，本實用新型的履帶式自動鑿巖臺車，施工時可根據目標鑽鑿位置和鑽孔深度編輯好程序寫入PLC自動控制單元，通過PLC自動控制系統控制車體完成鑽鑿施工，與現有技術相比，孔的定位較精確，施工效率和質量較高，也能降低操作人員的勞動強度。
文檔編號E21B44/00GK202627965SQ20122017746
公開日2012年12月26日 申請日期2012年4月24日 優先權日2012年4月24日
發明者塗建山, 黃福盛 申請人:重慶工程職業技術學院