一种拱、锚、喷一体化作业台车的制作方法

1.本实用新型涉及隧道施工台车技术领域，特别是指一种拱、锚、喷一体化作业台车。


背景技术：

2.在隧道施工中，初支环节包括立拱、挂网、锁脚锚杆钻设、系统锚杆钻设工序，而现有的多功能臂架系统存在初期支护人工作业存在人员数量多，工人劳动强度大，作业效率不高，安全隐患大等问题。而且现有拱架安装台车功能单一，挂网、拉筋焊接难以机械化，支护环节工序转换耗时费力，相比人工作业施工效率提升不明显。此外，现有多功能拱架安装台车如公开号为cn 214660216 u的一种隧道施工用组合臂架及其拱喷台车，存在臂架结构、布局和拱架抓取机构不能有效适应所有隧道断面或各种类型拱架，在遇到特殊情况时不能很好发挥其作用，适应性差，造成产品推广困难。


技术实现要素：

3.针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种拱、锚、喷一体化作业台车，解决了现有技术中一体化台车适应性不佳的问题。
4.本实用新型的技术方案是这样实现的：一种拱、锚、喷一体化作业台车，包括具有双向驾驶功能的台车，所述台车上设有至少一个主臂架和至少一个辅助臂架，所述辅助臂架的一端通过滑移机构连接在台车上、另一端设有拱架机械手和湿喷机构；主臂架的一端通过回转机构连接在台车上、另一端设有抓取头，且主臂架上设有双推梁钻臂。
5.进一步，所述台车的前端设有前驾驶室、后端设有升降式后驾驶室，台车的底部设有电控柜和伸缩支腿；所述升降式后驾驶室包括驾驶室，驾驶室通过升降机构与台车相连接。
6.作为优选方案，所述升降机构包括竖直设置在台车上的楔形滑道和设置在驾驶室上的楔形块，楔形块位于楔形滑道内且楔形块与楔形滑道之间设有摩擦块，驾驶室与台车之间设有升降油缸；所述驾驶室上部通过升降立柱连接有棚顶。
7.进一步，所述主臂架包括折叠臂和伸缩臂，折叠臂的一端连接在回转机构上且通过俯仰组件与回转机构相连接，折叠臂另一端与伸缩臂铰接，且折叠臂和伸缩臂之间设有伸缩俯仰油缸；所述双推梁钻臂设置在伸缩臂上。
8.其中，所述回转机构包括与台车转动连接的回转座；所述俯仰组件包括折叠俯仰油缸，折叠俯仰油缸的一端与折叠臂铰接、另一端通过连杆ⅰ与回转座铰接，且折叠俯仰油缸与连杆ⅰ的连接处铰接有连杆ⅱ，连杆ⅱ连接在折叠臂上。
9.进一步，所述双推梁钻臂包括双回转机构和双推滑动机构，双推滑动机构设置在双回转机构上，且双推滑动机构上设有凿岩机和对应的钻杆；所述双回转机构包括能在水平面内转动的回转驱动ⅰ和能在竖直面内转动的回转驱动ⅱ，回转驱动ⅱ设置在回转驱动ⅰ上，回转驱动ⅱ上设有梁底座，双推滑动机构设置在梁底座上。
10.其中，所述双推滑动机构包括平行设置的下推进梁和上推进梁，下推进梁通过摩擦座滑动连接在梁底座上，且下推进梁与梁底座之间设有驱动下推进梁相对梁底座运动的补偿油缸；上推进梁通过摩擦板滑动连接在下推进梁上，且上推进梁与下推进梁之间设有驱动上推进梁相对应下推进梁运动的伸缩油缸；上推进梁上设有推动凿岩机相对应上推进梁运动的推进油缸。
11.进一步，所述抓取头包括通过连接件连接在伸缩臂前端部的抓手臂，连接件铰接在伸缩臂前端部，且通过第一摆动油缸与伸缩臂相连接，抓手臂与连接件之间设有第一俯仰油缸；抓手臂端部铰接有第二连接座，第二连接座与抓手臂之间设有第二俯仰油缸；第二连接座上铰接有抓手板座，抓手板座的一端通过翻转油缸与第二连接座相连接；所述抓手板座上设有抓手组件，且抓手板座上可拆卸设有稳定架，稳定架与抓手组件相对应设置。
12.进一步，所述抓手组件包括两个对称设置的抓手，抓手的抓取部设有垫块，抓手的中部铰接在抓手板座上，抓手的下部通过夹紧油缸相连接，夹紧油缸位于抓手板座的下部。
13.优选地，所述滑移机构包括设置在台车上的滑轨，滑轨上设有滑座，台车上设有驱动滑座沿滑轨运动的驱动件，所述辅助臂架连接在滑座上。
14.进一步，所述辅助臂架包括辅助臂架和辅助伸缩臂，辅助伸缩臂与辅助臂架同轴线设置，辅助臂架通过臂座连接在滑座上且滑座与辅助臂架之间设有第三俯仰油缸，辅助臂架与辅助伸缩臂之间设有辅助伸缩油缸；辅助伸缩臂的端部设有l型架，吊篮通过回转件转动连接在l型架上，拱架机械手和湿喷机构分别设置在吊篮的外壁上。
15.进一步，所述湿喷机构包括铰接在吊篮外壁上的混喷臂，混喷臂通过连杆组件与吊篮外壁相连接，且连杆组件与吊篮外壁之间设有第四俯仰油缸；混喷臂上依次设有360
°
摆动马达和240
°
转向马达，240
°
转向马达的输出端设有喷嘴支架，喷嘴支架上铰接有喷嘴和驱动喷嘴转动的刷动马达。
16.进一步，所述拱架机械手包括拱架托举臂，拱架托举臂上设有拱架夹具和卷扬机，卷扬机的钢丝绳上连接有辅助吊装夹具。
17.本实用新型的有益效果为：1、双推梁钻臂和抓取头形成的集成式组合钻臂可实现隧道施工初支环节立拱、挂网、锁脚锚杆、系统锚杆的多功能作业，并能同时进行多榀拱架的抓取和安装，降低移车频率，减少作业人员数量，提高初支施工效率。同时，本实用新型主臂架利用旋转式折叠臂与伸缩臂配合，多四边形连杆结构设计，增加臂架的覆盖范围；提高其作业覆盖范围，提高其适用性，满足三台阶法施工隧道及全断面施工隧道的立拱需求。2、双推进梁钻臂搭载于臂架，利用其自由度多的特点，不仅适用于大隧道全断面施工，也适用于台阶法施工中，实现高精度立拱和凿岩定位，简单易操作；单线隧道或三台阶法施工适应性强，替代人工作业，降低安全风险。3、本实用新型辅助臂架利用滑移机构实现与台车的连接，提高其灵活性和作业范围，同时便于调节。为实现立拱和混凝土湿喷功能，同时减少臂架数量，将湿喷头总成集成在辅助臂架上，实现立拱和混凝土湿喷多功能作业，提高该台车的适用范围。4、本实用新型台车具有双向驾驶功能，便于隧道内快速转场；整体结构设计紧凑，实现隧道施工初支环节立拱、挂网、锁脚锚杆、系统锚杆的多功能作业，并能同时进行多榀拱架的抓取和安装，降低移车频率，单线隧道或三台阶法施工适应性强，替代人工作业，降低安全风险。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型主臂架与台车连接状态示意图。
20.图2为本实用新型升降式后驾驶室与台车连接结构示意图。
21.图3为本实用新型辅助臂架与台车连接状态示意图。
22.图4为主臂架和辅助臂架与台车连接状态俯视示意图。
23.图5为主臂架结构示意图。
24.图6为主臂架上双推梁钻臂打钻状态示意图。
25.图7为抓取头结构示意图。
26.图8为双推梁钻臂结构示意图。
27.图9为辅助臂架结构示意图。
28.图10为拱架机械手和湿喷机构结构示意图。
29.图11为湿喷机构施工状态示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.如图1所示，实施例1，一种拱、锚、喷一体化作业台车，包括具有双向驾驶功能的台车1，台车1可双向行驶便于隧道内快速转场。所述台车1上设有至少一个主臂架2和至少一个辅助臂架8；本实施例作为优选方案是台车上设有一个主臂架和两个辅助臂架，主臂架位于两个辅助臂架之间，如图4所示。所述辅助臂架8的一端通过滑移机构7连接在台车1上，即辅助臂架在滑移机构作用下能相对台车长度方向运动，实现位置的调节；辅助臂架8的另一端设有拱架机械手9和湿喷机构6；拱架机械手9用于对拱架进行抓取。湿喷机构6与移动式混凝土拖泵10连通，移动式混凝土拖泵10内的混凝土浆液通过管道与湿喷机构6连接，可完成洞臂混凝土初喷作业。为实现立拱和混凝土湿喷功能，同时减少臂架数量，将湿喷头总成集成在辅助臂架上，实现立拱和混凝土湿喷多功能作业。主臂架2的一端通过回转机构5连接在台车1上、另一端设有抓取头4，且主臂架2上设有双推梁钻臂3。双推梁钻臂3和抓取头4形成的集成式组合钻臂可实现隧道施工初支环节立拱、挂网、锁脚锚杆、系统锚杆的多功能作业，并能同时进行多榀拱架的抓取和安装，降低移车频率，减少作业人员数量，提高初支施工效率。
32.本实施例中所述台车1的前端设有前驾驶室101、后端设有升降式后驾驶室102，前驾驶室固定在车体前端，为封闭驾驶室，驾驶室与承载平台间装有避震单元。升降式后驾驶室102设置在车体的后部，能相对车体进行上下升降运动。台车1的底部设有电控柜103和伸缩支腿104。电控柜103的控制系统由多个控制单元组成，包括行车控制单元、臂架作业动作
控制单元、凿岩钻孔控制单元、湿喷作业控制单元。行车控制单元安装于前、后驾驶室内，臂架作业动作控制单元、凿岩控制单元、湿喷作业控制单元安装与车体前端一侧，臂架作业动作控制单元同时安装于相应吊篮内。同时臂架动作控制、凿岩钻孔控制、湿喷作业控制具备遥控操作，提高操作便利性。伸缩支腿104可采用伸缩油缸，且分别设置在车体的前后部，用于车体停止状态下的与地面的稳定支撑。
33.如图2所示，其中，升降式后驾驶室102包括驾驶室102-1，驾驶室102-1通过升降机构与台车1相连接。作为优选方案，所述升降机构包括竖直设置在台车1上的楔形滑道102-2和设置在驾驶室102-1上的楔形块102-3，楔形块102-3位于楔形滑道102-2内且楔形块102-3与楔形滑道102-2之间设有摩擦块102-4，摩擦块102-4的设置既能减小楔形块102-3与楔形滑道102-2的磨损量，又能确保楔形块102-3沿楔形滑道102-2平稳上下运动。驾驶室102-1与台车1之间设有升降油缸102-5，楔形块在升降油缸的作用下沿滑道滑动，带动后驾驶室整体升降。所述驾驶室102-1上部通过升降立柱102-6连接有棚顶102-7，顶棚跟着升降立柱一起升降，用于驾驶室的开启与否。需要进行反向驾驶台车1时，升降式后驾驶室升起，便于操作。
34.如图1、5、6所示，实施例2，在实施例1的基础上，作进一步改进：
35.本实施例中主臂架可实现隧道拱顶部位拱架抓取及安装功能和锚杆钻设功能。所述主臂架2包括折叠臂21和伸缩臂22，主臂架系统采用折叠+伸缩式臂架，折叠臂架展开配合伸缩臂的伸缩，可扩大前端拱架抓取装置的覆盖范围，台车立于下台阶即可满足对应的三台阶拱架和网片安装。折叠臂21的一端连接在回转机构5上且通过俯仰组件与回转机构5相连接；在回转机构5作用下，折叠臂能相对车体转动，而俯仰组件能带动折叠臂进行俯仰动作。折叠臂21另一端与伸缩臂22铰接，且折叠臂21和伸缩臂22之间设有伸缩俯仰油缸23；在俯仰油缸的作用下，伸缩臂能相对折叠臂进行俯仰动作，俯仰组件与伸缩俯仰油缸23配合，能实现主臂架2的折叠、伸缩与俯仰动作，提高其作业覆盖范围，提高其适用性，满足三台阶法施工隧道及全断面施工隧道的立拱需求。所述双推梁钻臂3设置在伸缩臂22上，抓取头4设置在伸缩臂端部，双推梁钻臂3和抓取头4的集成式设计，可实现隧道施工初支环节立拱、挂网、锁脚锚杆、系统锚杆的多功能作业，提高初支施工效率。
36.作为优选方案，所述回转机构5包括与台车转动连接的回转座51，回转座51通过类似轴承的回转支撑连接在台车上，回转支撑的内圈固定在台车上，回转座固定在回转支撑的外圈上，且回转支撑的外圈在回转驱动件的作用下能带动回转座相对台车转动；回转驱动件可采用油缸组件或液压马达等驱动件。所述俯仰组件包括折叠俯仰油缸24，折叠俯仰油缸24的一端与折叠臂21铰接、另一端通过连杆ⅰ25与回转座51铰接，且折叠俯仰油缸24与连杆ⅰ25的连接处铰接有连杆ⅱ26，连杆ⅱ26连接在折叠臂21上。回转座、连杆ⅰ、连杆ⅱ及折叠臂部分形成四连杆结构，在折叠俯仰油缸作用下，折叠臂进行俯仰运动。伸缩臂由基本臂和两级伸缩臂组成，与折叠臂一端铰接，折叠臂与伸缩臂之间安装有伸缩俯仰油缸，伸缩臂在俯仰油缸的作用下上下俯仰。
37.如图8所示，本实施例中，所述双推梁钻臂3包括双回转机构和双推滑动机构，双推滑动机构设置在双回转机构上，在双回转机构作用下，双推滑动机构能进行水平面内和竖直面内的转动，而双推滑动机构能进行双倍行程运动，双推滑动机构上设有凿岩机31和对应的钻杆32，在双推滑动机构作用下，凿岩机31和钻杆32能进行大范围施工运动，提高施工
适用性。
38.本实施例中所述双回转机构包括能在水平面内转动的回转驱动ⅰ33和能在竖直面内转动的回转驱动ⅱ34，回转驱动ⅰ和回转驱动ⅱ均包括回转部和驱动部，驱动部可采用电机或摆动油缸驱动回转部进行转动，形成回转支撑结构。回转驱动ⅱ34设置在回转驱动ⅰ33上，即回转驱动ⅱ设置在回转驱动ⅰ的回转部，在驱动部的作用下，回转驱动ⅱ能进行水平面内转动，回转驱动ⅱ34上设有梁底座35，同理，梁底座在回转驱动ⅱ的作用下，能进行竖直面内的转动。而双推滑动机构设置在梁底座35上，在回转驱动ⅰ和回转驱动ⅱ的共同作用在，双推滑动机构既能进行水平面内的转动，又能进行竖直面内的转动，其灵活性大大提高，便于凿岩机带动钻杆进行大距离凿岩作业。
39.本实施例中作为优选方案，所述双推滑动机构包括平行设置的下推进梁36和上推进梁37，下推进梁36通过摩擦座38滑动连接在梁底座35上，且下推进梁36与梁底座35之间设有驱动下推进梁36相对梁底座35运动的补偿油缸39。补偿油缸39平行设置在下推进梁36与梁底座35之间且分别与两者铰接，补偿油缸可推动下推进梁做平移运动。上推进梁37通过摩擦板310滑动连接在下推进梁36上，且上推进梁37与下推进梁36之间设有驱动上推进梁37相对应下推进梁36运动的伸缩油缸311；伸缩油缸311可驱动上推进梁相对下推进梁做平移运动。上推进梁37上设有推动凿岩机31相对应上推进梁37运动的推进油缸312。上推进梁上部安装有凿岩机、钻杆等，钻杆在凿岩机前端安装，凿岩机在推进油缸的作用下进行凿岩作业。
40.实施例3，在实施例1或2的基础上，本实施例作以下改进：
41.如图7所示，本实施例中所述抓取头4包括通过连接件41连接在伸缩臂22前端部的抓手臂43；连接件41铰接在伸缩臂22前端部，且通过第一摆动油缸410与伸缩臂相连接，在第一摆动油缸410作用下，抓手臂43与连接件41之间设有第一俯仰油缸42；在第一俯仰油缸作用下，抓手臂43相对伸缩臂进行前后摆动。抓手臂43能相对伸缩臂进行俯仰动作。抓手臂43端部铰接有第二连接座44，第二连接座44与抓手臂43之间设有第二俯仰油缸45；第二俯仰油缸12作用下，第二连接座11能绕铰接轴ⅲ13做竖直面内的俯仰动作；铰接轴ⅲ的设置方向与铰接轴ⅱ轴线方向相同，均能实现俯仰动作，不同的是抓手臂的俯仰动作幅度大于第二连接座的俯仰幅度，完成类似粗调与微调的动作。第二连接座44上铰接有抓手板座46，抓手板座46的一端通过翻转油缸47与第二连接座44相连接；在翻转油缸作用下，抓手板座能进行竖直面内的翻转动作，改变抓手板座的抓取方向，提高其灵活性。所述抓手板座46上设有抓手组件48，且抓手板座46上可拆卸设有稳定架49，稳定架49与抓手组件48相对应设置；抓手组件15的数量根据需要可设置2个或多个，本实施例中优选为两个。稳定架为u型结构架，且位于两个抓手组件之间，稳定架16与抓手组件15能对多榀拱架进行稳定且牢固的抓取。第一摆动油缸410和第一俯仰油缸42一上一下设置，分别来驱动抓手的上下俯仰和前后俯仰动作，三角座与抓手的一侧布置有驱动油缸，驱动抓手实现左右俯仰动作，保证拱架姿态调整灵活，定位精准。
42.作为优选，所述抓手组件48包括两个对称设置的抓手15-1，抓手15-1的抓取部设有垫块15-2，垫块的使用，能使抓手牢固夹紧在拱架上，确保抓取的稳定。抓手15-1的中部铰接在抓手板座14上，抓手15-1的下部通过夹紧油缸15-3相连接，夹紧油缸15-3位于抓手板座14的下部；在夹紧油缸作用下，两个抓手进行夹紧与否。抓手抓取拱架时，一对夹手完
全张开，其开口距离为l1，三角拱架底部宽度距离l2，钢格栅宽度距离l3，满足：l1》l2， l1》l3，可抓取不同类型拱架，增大对施工现场的适应性。两对抓手在油缸的作用下往下压，最终压向底面，此时左右一对抓手中间留有间隙，可实现直接抓取型钢拱架底面，并且与型钢的中间横筋有间隙，为拱架姿态进行微调提供空间；也可抓取拱架中间的连接钢筋，两抓手分别垂直压在钢筋上，防止托举过程中拱架窜动。设置机械臂目的是为抓手抓取多榀拱架预留空间，不会与臂架后端结构干涉。抓取单榀拱架时，两对抓手分别抓取拱架底面；抓取两榀时，抓取两拱架间的连接钢筋；抓取三榀拱架时，抓取中间拱架底面，确保抓取的稳定性。
43.本实施例中，如图3所示，所述滑移机构7包括设置在台车1上的滑轨71，滑轨沿台车1的长度方向设置，滑轨71上滑动配合设有滑座72，台车1上设有驱动滑座72沿滑轨71运动的驱动件，所述驱动件可采用油缸件或链轮链条结构，所述辅助臂架8连接在滑座72上；在驱动件作用下，滑座72带动辅助臂架8在滑轨71上运动，改变辅助臂架8在台车平面内的位置。
44.如图9所示，作为优选方案，辅助臂架8包括辅助臂架81和辅助伸缩臂82，辅助伸缩臂82与辅助臂架81同轴线设置，辅助臂架81通过臂座83连接在滑座72上且滑座72与辅助臂架81之间设有第三俯仰油缸84，在第三俯仰油缸的作用下，辅助臂架81能相对滑座进行俯仰动作。辅助臂架81与辅助伸缩臂82之间设有辅助伸缩油缸85，在辅助伸缩油缸作用下，辅助伸缩臂能相对辅助臂架进行伸缩动作，改变其作用覆盖范围。辅助伸缩臂82的端部固定设有l型架86，吊篮87通过回转件88转动连接在l型架86上，回转件88可采用回转马达的转盘结构，带动吊篮在l型架内进行旋转运动。拱架机械手9和湿喷机构6分别设置在吊篮87的外壁上；吊篮87上设有升降式篮顶棚89。控制该辅助臂架的控制单元可固定在吊篮护栏上，提供辅助臂架系统动作操控功能。拱架机械手9利用油缸和销轴铰接于吊篮一角立柱上；拱架机械手9和湿喷机构6的集成式设计实现立拱和混凝土湿喷多功能操作。
45.如图10所示，作为优选方案，所述湿喷机构6包括铰接在吊篮87外壁上的混喷臂61，混喷臂61通过连杆组件62与吊篮87外壁相连接，且连杆组件62与吊篮87外壁之间设有第四俯仰油缸63，在第四俯仰油缸作用下，实现湿喷臂的上下俯仰。混喷臂61上依次设有360
°
摆动马达64和240
°
转向马达65，240
°
转向马达65的输出端设有喷嘴支架66，喷嘴支架66上铰接有喷嘴67和驱动喷嘴67转动的刷动马达68。360
°
摆动马达可使喷头沿湿喷臂轴向360
°
回转，240
°
转向马达可使喷头轴向240
°
摆动，刷动马达可使喷头沿轴向8
×
360
°
圆锥刷动，上述结构设计，提高了湿喷机构的灵活性。所述拱架机械手9包括拱架托举臂91，拱架托举臂91上设有拱架夹具92和卷扬机93，卷扬机93的钢丝绳上连接有辅助吊装夹具94。拱架托举臂利用托举油缸和销轴铰接于吊篮一角立柱上，卷扬机固定在吊篮一角立柱上端，数量为2套的拱架夹紧机构固定于拱架托举臂上。利用卷扬机、托举臂和拱架夹紧机构可实现拱架的提升抓取与夹紧固定。
46.如图11所示，湿喷机构可完成洞臂混凝土初喷作业，两辅助臂作业可提高施工效率。泵送系统动力由外部可移动混凝土拖泵提供，湿喷混凝土时，由移动式混凝土拖泵通过快速管路连接前端喷头，通过辅助臂架姿态调整和湿喷头总成的回转马达和刷动马达动作，实现喷头达到预定工作区域进行湿喷作业。
47.具体实施时：立拱前，台车上的前后伸缩支腿伸出，使台车平稳支于地面。主臂钻
臂回转到伸缩臂后部，此时钻臂不影响前端拱架抓取装置工作。拱架放置于台车前端，主臂折叠臂举升，伸缩臂伸出，直至前端拱架抓取装置接近地面，调整抓取头完成拱顶部拱架的夹取；然后折叠俯仰油缸将折叠臂举升至高位，调整主臂两级伸缩臂油缸，将拱架举升到拱顶预定位置附近，然后利于拱架抓取装置将拱架调整到预定安装位置。
48.辅助臂架滑移至车体后端（靠近掌子面端），调整辅助臂俯仰油缸和伸缩臂伸缩油缸，使前端吊篮接近地面，利用辅助吊装夹具将地面拱架提升至拱架抓手处，然后利用拱架夹具的夹紧油缸夹紧拱架，举升辅助臂架，将两侧拱部的拱架举升至预定位置，通过吊篮回转马达和托举油缸实现拱架位置微调，通过主臂和辅助臂架的动作最终实现整环拱架的对接，完成对接后由工作人员在吊篮内进行螺栓连接和拉筋焊接作业。
49.调整主臂架前端拱架抓取装置俯仰油缸，主臂拱架抓取装置下摆，通过钻臂回转马达可以使钻臂回转至伸缩臂前端，且不与拱架抓取装置干涉。通过钻臂上回转装置可使凿岩机沿两装置的回转轴线进行回转，推进梁伸缩油缸连接上下推进梁，推进梁伸缩油缸可使上推进梁相对下推进梁滑动，凿岩机推进油缸安装在上推进梁内，一端固定于推进梁端部，一段与凿岩机安装板通过钢丝绳连接，凿岩机推进油缸带动凿岩机在推进梁上前后滑动。通过调整回转装置推进梁伸缩油缸和凿岩机推进油缸可实现凿岩机前后回退、姿态调整，配合主臂架调节油缸，实现凿岩机在空间姿态调整，完成预定位置的凿岩钻孔工作。
50.为实现立拱和打锚杆的同步作业，将钻臂集成在主臂上，作业人员操作三条臂架分别抓取拱顶、左右侧拱架举升至隧道制定位置，作业人员在两侧吊篮进行拼接处螺栓连接，待固定后，作业人员利用吊篮平台进行拉筋焊接，主臂可进行锁脚锚杆、系统锚杆的钻设，大大提高了隧道初支环节的施工效率。
51.拱架机械手和湿喷机构的集成式设计实现立拱和混凝土湿喷多功能操作；通过辅助臂架姿态调整和湿喷头总成的回转马达和刷动马达动作，实现喷头达到预定工作区域进行湿喷作业。本实用新型整机可完成隧道施工初期支护环节全工序机械化作用，大大减少工作人员数量，降低工人劳动强度，提高施工效率。
52.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种拱、锚、喷一体化作业台车，其特征在于：包括具有双向驾驶功能的台车（1），所述台车（1）上设有至少一个主臂架（2）和至少一个辅助臂架（8），所述辅助臂架（8）的一端通过滑移机构（7）连接在台车（1）上、另一端设有拱架机械手（9）和湿喷机构（6）；主臂架（2）的一端通过回转机构（5）连接在台车（1）上、另一端设有抓取头（4），且主臂架（2）上设有双推梁钻臂（3）；所述双推梁钻臂（3）包括双回转机构和双推滑动机构，双推滑动机构设置在双回转机构上，且双推滑动机构上设有凿岩机（31）和对应的钻杆（32）；所述双回转机构包括能在水平面内转动的回转驱动ⅰ（33）和能在竖直面内转动的回转驱动ⅱ（34），回转驱动ⅱ（34）设置在回转驱动ⅰ（33）上，回转驱动ⅱ（34）上设有梁底座（35），双推滑动机构设置在梁底座（35）上。2.根据权利要求1所述的拱、锚、喷一体化作业台车，其特征在于：所述台车（1）的前端设有前驾驶室（101）、后端设有升降式后驾驶室（102），台车（1）的底部设有电控柜（103）和伸缩支腿（104）；所述升降式后驾驶室（102）包括驾驶室（102-1），驾驶室（102-1）通过升降机构与台车（1）相连接。3.根据权利要求2所述的拱、锚、喷一体化作业台车，其特征在于：所述升降机构包括竖直设置在台车（1）上的楔形滑道（102-2）和设置在驾驶室（102-1）上的楔形块（102-3），楔形块（102-3）位于楔形滑道（102-2）内且楔形块（102-3）与楔形滑道（102-2）之间设有摩擦块（102-4），驾驶室（102-1）与台车（1）之间设有升降油缸（102-5）；所述驾驶室（102-1）上部通过升降立柱（102-6）连接有棚顶（102-7）。4.根据权利要求1~3任一项所述的拱、锚、喷一体化作业台车，其特征在于：所述主臂架（2）包括折叠臂（21）和伸缩臂（22），折叠臂（21）的一端连接在回转机构（5）上且通过俯仰组件与回转机构（5）相连接，折叠臂（21）另一端与伸缩臂（22）铰接，且折叠臂（21）和伸缩臂（22）之间设有伸缩俯仰油缸（23）；所述双推梁钻臂（3）设置在伸缩臂（22）上。5.根据权利要求4所述的拱、锚、喷一体化作业台车，其特征在于：所述回转机构（5）包括与台车转动连接的回转座（51）；所述俯仰组件包括折叠俯仰油缸（24），折叠俯仰油缸（24）的一端与折叠臂（21）铰接、另一端通过连杆ⅰ（25）与回转座（51）铰接，且折叠俯仰油缸（24）与连杆ⅰ（25）的连接处铰接有连杆ⅱ（26），连杆ⅱ（26）连接在折叠臂（21）上。6.根据权利要求1~3、5任一项所述的拱、锚、喷一体化作业台车，其特征在于：所述双推滑动机构包括平行设置的下推进梁（36）和上推进梁（37），下推进梁（36）通过摩擦座（38）滑动连接在梁底座（35）上，且下推进梁（36）与梁底座（35）之间设有驱动下推进梁（36）相对梁底座（35）运动的补偿油缸（39）；上推进梁（37）通过摩擦板（310）滑动连接在下推进梁（36）上，且上推进梁（37）与下推进梁（36）之间设有驱动上推进梁（37）相对应下推进梁（36）运动的伸缩油缸（311）；上推进梁（37）上设有推动凿岩机（31）相对应上推进梁（37）运动的推进油缸（312）。7.根据权利要求6所述的拱、锚、喷一体化作业台车，其特征在于：所述抓取头（4）包括通过连接件（41）连接在伸缩臂（22）前端部的抓手臂（43），连接件（41）铰接在伸缩臂（22）前端部，且通过第一摆动油缸（410）与伸缩臂相连接，抓手臂（43）与连接件（41）之间设有第一俯仰油缸（42）；抓手臂（43）端部铰接有第二连接座（44），第二连接座（44）与抓手臂（43）之间设有第二俯仰油缸（45）；第二连接座（44）上铰接有抓手板座（46），抓手板座（46）的一端
通过翻转油缸（47）与第二连接座（44）相连接；所述抓手板座（46）上设有抓手组件（48），且抓手板座（46）上可拆卸设有稳定架（49），稳定架（49）与抓手组件（48）相对应设置；所述抓手组件（48）包括两个对称设置的抓手（15-1），抓手（15-1）的抓取部设有垫块（15-2），抓手（15-1）的中部铰接在抓手板座（46）上，抓手（15-1）的下部通过夹紧油缸（15-3）相连接，夹紧油缸（15-3）位于抓手板座（46）的下部。8.根据权利要求1~3、5、7任一项所述的拱、锚、喷一体化作业台车，其特征在于：所述滑移机构（7）包括设置在台车（1）上的滑轨（71），滑轨（71）上设有滑座（72），台车（1）上设有驱动滑座（72）沿滑轨（71）运动的驱动件，所述辅助臂架（8）连接在滑座（72）上；所述辅助臂架（8）包括辅助臂（81）和辅助伸缩臂（82），辅助伸缩臂（82）与辅助臂（81）同轴线设置，辅助臂（81）通过臂座（83）连接在滑座（72）上且滑座（72）与辅助臂（81）之间设有第三俯仰油缸（84），辅助臂（81）与辅助伸缩臂（82）之间设有辅助伸缩油缸（85）；辅助伸缩臂（82）的端部设有l型架（86），吊篮（87）通过回转件（88）转动连接在l型架（86）上，拱架机械手（9）和湿喷机构（6）分别设置在吊篮（87）的外壁上。9.根据权利要求8所述的拱、锚、喷一体化作业台车，其特征在于：所述湿喷机构（6）包括铰接在吊篮（87）外壁上的混喷臂（61），混喷臂（61）通过连杆组件（62）与吊篮（87）外壁相连接，且连杆组件（62）与吊篮（87）外壁之间设有第四俯仰油缸（63）；混喷臂（61）上依次设有360
°
摆动马达（64）和240
°
转向马达（65），240
°
转向马达（65）的输出端设有喷嘴支架（66），喷嘴支架（66）上铰接有喷嘴（67）和驱动喷嘴（67）转动的刷动马达（68）。10.根据权利要求9所述的拱、锚、喷一体化作业台车，其特征在于：所述拱架机械手（9）包括拱架托举臂（91），拱架托举臂（91）上设有拱架夹具（92）和卷扬机（93），卷扬机（93）的钢丝绳上连接有辅助吊装夹具（94）。

技术总结
本实用新型公开了一种拱、锚、喷一体化作业台车，包括具有双向驾驶功能的台车，所述台车上设有至少一个主臂架和至少一个辅助臂架，所述辅助臂架的一端通过滑移机构连接在台车上、另一端设有拱架机械手和湿喷机构；主臂架的一端通过回转机构连接在台车上、另一端设有抓取头，且主臂架上设有双推梁钻臂。本实用新型台车具有双向驾驶功能，便于隧道内快速转场；整体结构设计紧凑，实现隧道施工初支环节立拱、挂网、锁脚锚杆、系统锚杆的多功能作业，并能同时进行多榀拱架的抓取和安装，降低移车频率，单线隧道或三台阶法施工适应性强，替代人工作业，降低安全风险。降低安全风险。降低安全风险。


技术研发人员：张晓晴 代隆辉 闫艳辉 陈晓斌 高华宇
受保护的技术使用者：中铁工程装备集团有限公司
技术研发日：2023.04.21
技术公布日：2023/8/8