【技术实现步骤摘要】
本技术涉及隧道作业台车，特别是一种可精准定位拱架的拱架安装台车。
技术介绍
1、在铁路或公路的隧道施工作业中，需要在软弱围岩等级的开挖段架设钢拱架。现有技术中，利用台车类设备进行拱架时，首先将台车行驶到拱架安装区域，利用运输车辆或转载设备将具有拱顶的拱架组合段（拱架安装过程中该组合段简称为拱架）运送到台车靠近洞口的端部附近的隧道地面上；然后，利用台车上的拱架起吊装置将拱架起吊在安装台车上方，之后，将拱架转移到台车上的拱架运载小车上，通过运载小车将拱架运送到安装位置下方，或者，通过安装台车和运载小车的共同将拱架运送到安装位置下方，最后，通过台车上的顶升装置将拱架顶升到安装高度后，通过锚杆固定在已开挖的隧道壁上。现有在隧道中运行依靠人工肉眼判断使其大致行驶在隧道中线位置；在拱架顶升到安装高度后，通常还需要依靠人力推拉进行左右位置的调整，以确保拱架安装位置准确。其劳动强度大，且存在安全隐患。为此，需要进行改进，以减轻劳动强度，提高拱架安装效率，降低或消除安全隐患。
技术实现思路
1、本技术的目的就是针对现有拱架安装台车在拱架安装过程中需要依靠人力进行左右调整的缺陷，提供一种可精准定位拱架的拱架安装台车，通过在台车上设置平面扫描激光雷达，以及将顶升纵梁设置成左右位置可调节的结构，以在拱架安装过程的台车就位过程中，利用转向系统使其自动行驶在隧道中线上；同时，在拱架偏离理想位置而需要左右调节时，利用位置调节装置实现其左右位置的调节，达到拱架精准就位目的。相对于现有的依靠人工肉眼实现台车对中和人
2、为实现前述目的，本技术采用如下技术方案。
3、一种可精准定位拱架的拱架安装台车，包括设在台车底盘上或具有底盘构件的台车主体，所述台车主体的一端设有拱架起吊装置；台车底盘或底盘构件包括转向系统；台车主体上设有拱架顶升装置，拱架顶升装置包括沿台车纵向平行布置的两根顶升纵梁，每根顶升纵梁上设有多个拱架运载小车，顶升纵梁基于两端的各一顶升油缸驱动升降；还包括两根承载横梁和两颗分别位于车辆前后两端的平面扫描激光雷达；承载横梁设在所述顶升油缸与顶升纵梁之间，两根顶升纵梁的同一端活动连接在同一所述承载横梁上，顶升纵梁和承载横梁之间连接有能够调节顶升纵梁横向位置的位置调节装置；所述平面扫描激光雷达用于获取雷达所在水平面的隧道侧壁轮廓数据。
4、采用前述方案的本技术，通过拱架起吊装置将拱架吊运在台车上，利用台车前后两端的平面扫描激光雷达获取雷达所在水平面的隧道侧壁轮廓数据，利用现有成熟的车辆居中行驶控制技术，控制车辆转向系统，使台车居中行驶到拱架安装区域，为拱架精准定位打下基础；同时，通过将顶升纵梁设置成左右位置可调节的结构，以在拱架安装就位过程中，在拱架偏离理想位置而需要左右调节时，利用位置调节装置实现其左右位置的调节，达到拱架精准就位目的。相对于现有依靠肉眼观察车辆居中位置和人工推拉调节拱架左右的方式，既可减轻劳动强度，降低或消除安全隐患，还能快速实现拱架精准对中，提高拱架安装效率。其中，两根顶升纵梁可通过连杆固定连接在一起，也可通过两端铰接连杆形成平行四边形的四杆机构，以达到两根顶升纵梁具有同步左右移动的结构。另外，位置调节装置可以是液压动力的油缸驱动调节，也可以是丝杆螺母副结构的电动位置调节装置。
5、优选的，所述平面扫描激光雷达悬在台车主体的龙门型钢骨架的门楣上。以避免被遮挡，且能确保位置稳定，拱架准确就位。
6、优选的，所述转向系统基于转向油缸驱动车辆转向。简化转向系统结构，减少故障点，提高可靠性。
7、优选的，所述承载横梁上设有基于滚轮移动的承载小车；所述顶升纵梁落座在所述承载小车上。利用基于滚轮移动的小车可减小顶升纵梁运动阻力，提高位置调节的方便性。
8、优选的，所述顶升纵梁的一端通过柱孔配合结构与对应的所述承载小车铰接，另一端通过销轴与长条孔的配合与另一所述承载小车连接。以在两个承载小车有相对运动时，使顶升纵梁的纵向轴线与台车主体的纵向轴线形成角度变化，可用于台车主体的纵向轴线与隧道中心线不平行时的左右偏摆角度的调节情形。
9、进一步优选的，所述承载小车上设有承载滚轮和防侧滑滚轮，承载滚轮与承载横梁顶面滚动接触，防侧滑滚轮位于承载横梁两侧，并能与承载横梁侧面滚动接触；所述承载横梁的两侧均设有所述防侧滑滚轮。可有效防止小车侧滑，并通过防小车侧滑措施，保持顶升纵梁上的拱架不发生沿台车纵向的摆动，保持调节过程的运动平稳性，确保调节过程安全。
10、更进一步优选的，所述承载横梁呈h型钢结构；所述承载小车上还左右对称地设有防倾翻滚轮，防倾翻滚轮与承载滚轮的滚轮轴相互平行，二者对h型钢的上翼板形成夹持。可防止承载小车压承载横梁纵向，也就是台车横向倾斜，使拱架不发生横向滑动，保持两根顶升纵梁自身具有的左右自动对中功能。
11、优选的，每根所述承载横梁的两端均设有一所述位置调节装置。以在左右位置调节过程中顶升纵梁受力均匀，确保调节效果。
12、优选的，所述位置调节装置由调节油缸构成，调节油缸两端分别铰接在顶升纵梁和承载横梁上。简化结构，降低成本，提高调节方便性。
13、本技术的有益效果是，通过拱架起吊装置将拱架吊运在台车上，利用前后平面扫描激光雷达获得的隧道侧壁轮廓数据，以及现有成熟的车辆居中行驶控制技术，使台车始终位于隧道中线上，为拱架精准定位打下基础；同时，通过位置调节装置实现拱架的左右位置和左右偏摆角度的调节，达到拱架精准就位目的。既可减轻劳动强度，降低或消除安全隐患，还能快速实现拱架精准对中，提高拱架安装效率。
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1.一种可精准定位拱架的拱架安装台车，包括设在台车底盘上或具有底盘构件的台车主体(1)，台车主体(1)的一端设有拱架起吊装置(8)；台车底盘或底盘构件包括转向系统；台车主体(1)上设有拱架顶升装置，拱架顶升装置包括沿台车纵向平行布置的两根顶升纵梁(2)，每根顶升纵梁(2)上设有多个拱架运载小车(3)，顶升纵梁(2)基于两端的各一顶升油缸(4)驱动升降；其特征在于，还包括两根承载横梁(5)和两颗分别位于车辆前后两端的平面扫描激光雷达(9)；承载横梁(5)设在所述顶升油缸(4)与顶升纵梁(2)之间，两根顶升纵梁(2)的同一端活动连接在同一所述承载横梁(5)上，顶升纵梁(2)和承载横梁(5)之间连接有能够调节顶升纵梁(2)横向位置的位置调节装置；所述平面扫描激光雷达(9)用于获取隧道侧壁轮廓数据。
2.根据权利要求1所述的可精准定位拱架的拱架安装台车，其特征在于，所述平面扫描激光雷达(9)悬在台车主体(1)的龙门型钢骨架的门楣上。
3.根据权利要求1所述的可精准定位拱架的拱架安装台车，其特征在于，所述转向系统基于转向油缸(10)驱动车轮转向。
4.根
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的可精准定位拱架的拱架安装台车，其特征在于，所述承载横梁(5)上设有基于滚轮移动的承载小车(7)；所述顶升纵梁(2)的两端分别设在一所述承载小车(7)上。
6.根据权利要求5所述的可精准定位拱架的拱架安装台车，其特征在于，所述顶升纵梁(2)的一端通过柱孔配合结构与对应的所述承载小车(7)铰接，另一端通过销轴与长条孔的配合与另一所述承载小车(7)连接。
7.根据权利要求5所述的可精准定位拱架的拱架安装台车，其特征在于，所述承载小车(7)上设有承载滚轮(71)和防侧滑滚轮(72)，承载滚轮(71)与承载横梁(5)顶面滚动接触，防侧滑滚轮(72)位于承载横梁(5)两侧，并能与承载横梁(5)侧面滚动接触；所述承载横梁(5)的两侧均设有所述防侧滑滚轮(72)。
8.根据权利要求7所述的可精准定位拱架的拱架安装台车，其特征在于，所述承载横梁(5)呈H型钢结构；所述承载小车(7)上还左右对称地设有防倾翻滚轮(73)，防倾翻滚轮(73)与承载滚轮(71)的滚轮轴相互平行，二者对H型钢的上翼板形成夹持。
9.根据权利要求5所述的可精准定位拱架的拱架安装台车，其特征在于，每根所述承载横梁(5)的两端均设有一所述位置调节装置。
10.根据权利要求5所述的可精准定位拱架的拱架安装台车，其特征在于，所述位置调节装置由调节油缸(6)构成，调节油缸(6)两端分别铰接在顶升纵梁(2)和所述承载小车(7)上。
...【技术特征摘要】
1.一种可精准定位拱架的拱架安装台车，包括设在台车底盘上或具有底盘构件的台车主体(1)，台车主体(1)的一端设有拱架起吊装置(8)；台车底盘或底盘构件包括转向系统；台车主体(1)上设有拱架顶升装置，拱架顶升装置包括沿台车纵向平行布置的两根顶升纵梁(2)，每根顶升纵梁(2)上设有多个拱架运载小车(3)，顶升纵梁(2)基于两端的各一顶升油缸(4)驱动升降；其特征在于，还包括两根承载横梁(5)和两颗分别位于车辆前后两端的平面扫描激光雷达(9)；承载横梁(5)设在所述顶升油缸(4)与顶升纵梁(2)之间，两根顶升纵梁(2)的同一端活动连接在同一所述承载横梁(5)上，顶升纵梁(2)和承载横梁(5)之间连接有能够调节顶升纵梁(2)横向位置的位置调节装置；所述平面扫描激光雷达(9)用于获取隧道侧壁轮廓数据。
2.根据权利要求1所述的可精准定位拱架的拱架安装台车，其特征在于，所述平面扫描激光雷达(9)悬在台车主体(1)的龙门型钢骨架的门楣上。
3.根据权利要求1所述的可精准定位拱架的拱架安装台车，其特征在于，所述转向系统基于转向油缸(10)驱动车轮转向。
4.根据权利要求1所述的可精准定位拱架的拱架安装台车，其特征在于，两个所述顶升纵梁(2)的两端分别铰接有一个连杆(13)，两个顶升纵梁(2)和两个连杆(13)形成平行四边形的四杆机构。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的可精准定位拱架...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚睿智，王双卯，李向阳，龚岗，
申请(专利权)人：涪特智能装备重庆有限公司，
类型：新型
国别省市：
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