CN216101396U - 一种可切换走行结构的隧道施工车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可切换走行结构的隧道施工车辆，涉及隧道施工车辆领域，包括车架、轮胎走行结构、轮对走行结构、支撑结构，其中轮胎走行结构包括变跨部、升降部和摆角部，分别用于变跨、升降和改变轮胎角度，轮对走行结构包括主动轮对机构和从动轮对机构，支撑结构设置在所述车架的底端，所述支撑结构支撑车架升降以实现轮对走行结构和轮胎走行结构的切换，本申请通过轮胎走行结构和轮对走行结构的切换，保证了隧道施工车辆可以适应不同工序下的操作要求，而且支撑结构的存在保证切换到轮胎走行结构时，轮胎走行结构的变跨部免受摩擦力的影响，无法变跨，摆角部实现对轮胎角度的控制，保证轮胎正面与隧道内壁接触，避免了轮胎打滑的情况。

Description

一种可切换走行结构的隧道施工车辆

技术领域

本实用新型涉及隧道施工车辆，特别涉及一种可切换走行结构的隧道施工车辆。

背景技术

隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式,主体建筑物由洞身和洞门组成,常见的洞身和洞门的形状为矩形、拱形、圆形和椭圆形。

在隧道的建设中,往往还需要在地面铺设钢轨结构便于火车或者地铁等交通工具通过，在钢轨结构的建设过程中需要采用隧道施工车辆完成运输或者作业，现有的隧道施工车辆走行方式单一，通常为轮式或者履带式车辆，这种车辆在钢轨铺结构设好后从刚刚铺设好的钢轨结构上退出，容易对新铺设的钢轨结构造成损坏。

更进一步的，由于拱形、圆形和椭圆形洞身的结构特殊性，即使轮式车辆退出时不会对钢轨结构造成损坏，现有的轮胎(02)结构使得施工车辆的轮胎 (02)走行时会与隧道的内壁(01)接触，此时由于隧道内壁(01)是曲面的，施工车辆的轮胎(02)的侧面(04)与内壁(01)接触，而轮胎(02)的正面 (03)无法与内壁(01)接触(见图1)，造成轮胎(02)与内壁(01)之间造成打滑，也是存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型提供了一种可切换走行结构的隧道施工车辆，其目的是为了解决现有技术中隧道施工车辆走行结构单一、采用轮胎走行时容易出现打滑的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种可切换走行结构的隧道施工车辆，包括：

轮胎走行结构,包括变跨部、升降部和摆角部，四个所述变跨部设置在所述车架上，任意两个所述变跨部设置在所述车架的前端，其余两个升降部设置在所述车架的后端，所述升降部一一对应的设置在所述变跨部上，所述变跨部调整前端或后端的两个升降部之间的距离，所述摆角部，一一对应的设置在所述升降部上以被升降部调整高度，所述摆角部包括轮胎，所述摆角部驱动轮胎摆动特定的角度；

轮对走行结构，包括主动轮对机构和从动轮对机构，所述主动轮对机构和从动轮对机构分别设置在所述车架两端的底部；

支撑结构，设置在所述车架的底端，所述支撑结构支撑车架升降以实现轮对走行结构和轮胎走行结构的切换。

优选的，所述车架包括变跨套管，所述变跨套管分别设置在车架的前端和后端，所述变跨部包括变跨横梁，所述变跨横梁套设在变跨管内，所述变跨横梁与所述变跨套管通过变跨油缸连接，所述变跨油缸调节变跨横梁伸出所述变跨套管的距离，所述升降部设置在所述变跨横梁上。

优选的，所述升降部包括升降套管，所述升降套管与所述变跨横梁固定连接，所述升降套管内设置有升降柱，所述升降柱与所述升降套管通过升降油缸连接，所述升降油缸调节所述升降柱伸出所述升降套管的距离，所述摆角部设置在所述升降柱上。

优选的，所述摆角部包括摆角油缸，所述摆角油缸一端与所述升降柱连接，另一端铰接有转动座，所述升降柱的下端与所述转动座铰接，所述摆角油缸推动转动座以升降柱的下端与所述转动座铰接处为转动中心进行转动，所述转动座上设置有轮胎机构。

优选的，所述轮胎机构包括均衡梁，所述转动座设置在所述均衡梁的中部，所述均衡梁的两端分别设置有滑动轴承，所述滑动轴承上设置有轮胎支架，所述轮胎设置在所述轮胎支架上。

优选的，所述轮胎机构还包括转向连杆，所述转向连杆的两端分别与同一均衡梁两端的轮胎支架铰接，所述均衡梁上设置有转动油缸，所述转动油缸的输出端与任一轮胎支架铰接。

优选的，所述轮胎支架上还设置有液压马达减速机，所述液压马达减速机的输出端固定在轮胎支架上，所述液压马达减速机的输出端与所述轮胎固定连接。

优选的，所述主动轮对机构包括转向架，所述转向架与所述车架连接，所述转向架包括侧架，两个所述侧架平行设置，且在两个所述侧架的中部开设有滑动槽，所述滑动槽内设置有摇枕，所述摇枕在滑动槽内上下滑动，所述滑动槽内还设置有弹簧，所述弹簧一端与滑动槽的内部连接，另一端与所述摇枕连接，两个所述侧架的前后端还分别设置有横跨梁，两个所述侧架的前后端分别设置有第一轴箱，两个所述第一轴箱内插接有主动轴，所述主动轴的两端设置有钢轮，所述主动轴上还套设有传动齿轮，所述传动齿轮啮合有轮对液压马达，所述轮对液压马达带动所述主动轴转动，所述轮对液压马达设置在所述横跨梁上。

优选的，所述主动轮对机构还包括制动结构，所述制动结构包括制动盘和制动器，所述制动盘套设在所述主动轴上，所述制动器设置在所述横跨梁上。

优选的所述从动轮对机构包括用以与车架连接的导框座，两个所述导框座平行设置，各所述导框座下方滑动设置有第二轴箱，两个所述第二轴箱内插接有从动轴，所述从动轴的两端设置有钢轮，所述导框座与所述第二轴箱之间还设置有用于减震的橡胶弹簧

本实用新型的上述方案有如下的有益效果：

本申请通过轮胎走行结构和轮对走行结构的切换，保证了隧道施工车辆可以适应不同工序下的操作要求，而且支撑结构的存在保证切换到轮胎走行结构时，轮胎走行结构的变跨部免受摩擦力的影响，无法变跨，摆角部实现对轮胎角度的控制，保证轮胎正面与隧道内壁接触，避免了轮胎打滑的情况。

附图说明

图1是现有技术中轮胎与隧道内壁的接触示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是本实用新型的仰视图；

图4是第一视角的轮胎走行结构的示意图；

图5是第二视角的轮胎走行结构示意图；

图6是第三视角的轮胎走行结构示意图；

图7是图6在A-A方向的剖视图；

图8是转动座、摆角油缸和升降柱的连接示意图；

图9是摆角部的结构示意图；

图10是主动轮对机构的结构示意图；

图11是从动轮对机构的结构示意图；

图12是导框座与第二轴向连接剖视图。

【附图标记说明】

01-内壁、02-轮胎、03-正面、04-侧面；

1-车架、2-变跨部、3-升降部、4-摆角部、21-变跨套管、22-变跨横梁、23- 变跨油缸、24-变跨支座、31-升降套管、32-升降柱、33-升降油缸、34-升降支座、41-摆角油缸、42-转动座、43-轮胎机构、431-均衡梁、433-轮胎支架、4331- 横板、4332-竖板、434-轮胎支座、435-转向连杆、436-转动油缸、437-液压马达减速机；

51-主动轮对机构、52-从动轮对机构、511-转向架、5111-侧架、5112-摇枕、 5113-弹簧、5114-横跨梁、5115-第一轴箱、5116-轮对液压马达、5117-制动盘、 5118-制动器、521-导框座、522-第二轴箱、523-从动轴、524-橡胶弹簧、525- 限位销、

6-支撑结构。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图2-11所示，本实用新型的实施例提供了一种可切换走行结构的隧道施工车辆，包括车架1，车架1作为安装的基准结构，在车架1上设置有轮胎走行结构、轮对走行结构以及支撑结构6，其中轮胎走行结构包括变跨部2、升降部3和摆角部4，变跨部2与车架1连接，依照常规车辆的安装方式，车架1上设置有四个变跨部2，分别设置在车架1两侧的前方、后方。前述的升降部3设置在变跨部2上，变跨部2与升降部3的数量关系一一对应，变跨部 2可以使得位于车架1前端或者后端的两个升降部3之间的距离改变，在升降部3的下端设置有摆角部4，同样的，摆角部4与升降部3的数量关系一一对应，该摆角部4包括用于与隧道内壁01接触的轮胎02，该摆角部4可以调节轮胎02摆动的角度。

在本技术方案中，摆角部4可以通过调整轮胎02的角度实现轮胎02与隧道内部实现面接触即轮胎02的正面03与隧道内壁01接触，而非背景技术中提到的线接触即轮胎02的侧面04与隧道内壁01接触，可以有效避免打滑现象的出现，提升了工作效率；另外，本方案还通过变跨部2调整位于车架1 前端或后端的两个轮胎02之间的距离，避免在当摆角部4摆动至最大角度时，轮胎02的正面03仍然无法与隧道内壁01发生面接触的情况；升降部3则是通过改变车架1距离水平路面的高度，避免车架1过低或过高与隧道的内壁 01发生碰撞甚至是被隧道的内壁01卡住的情况出现。一种带有轮胎02结构的隧道施工车辆可以在实现轮胎02与隧道内壁01面接触的基础上，适应更加的复杂的工作环境。

前述的轮对走行结构包括主动轮对机构51和从动轮对机构52，主动轮对机构51和从动轮对机构52分别设置在车架1两端的底部，用于车架1在钢轨结构上行走。

支撑结构6，设置在车架1的底端，支撑结构6支撑车架1升降，其目的是便于轮对走行结构和轮胎走行结构进行切换。

具体来说，前述的变跨部2包括变跨套管21，该变跨套管21水平的设置在前述的车架1的前端和后端，在变跨套管21内设置设置有变跨横梁22，变跨横梁22可以伸出变跨套管21不同的长度，以起到调整宽度的效果。变跨部 2还包括变跨油缸23，变跨油缸23的一端通过变跨支座24与变跨套管21连接，另一端通过另一个变跨支座24与变跨横梁22连接。优选的，变跨油缸 23与两个变跨支架均采用铰接的方式连接，保证变跨油缸23与变跨支架之间有一定的自由度。

在本申请中，前车架1前端的两个变跨横梁22共用一个变跨套管21，两个变跨横梁22之间水平设置。当然，每个变跨横梁22也可以与一个变跨套管 21配套使用。优选的，变跨横梁22和变跨套管21均为用矩形管。

前述的升降部3包括升降套管31，升降套管31与变跨横梁22的一端连接，升降套管31内设置有升降柱32，升降柱32可以从升降套管31的下端伸出不同的长度。在本申请中，升降套管31内设置有升降油缸33，升降油缸33 的一端通过铰接于升降套管31内，另一端与升降柱32铰接。优选的，升降套管31和升降柱32均为矩形管。

在本申请中，升降部3可以随着变跨部2的运动调整位置，并且通过自身的升降功能调整车架1距离底面的高度。

前述的摆角部4包括摆角油缸41，该摆角油缸41设置在升降柱32中，摆角油缸41的固定端通过限位件安装在升降柱32中，摆角油缸41的输出端铰接有转动座42，该转动座42还与升降柱32铰接。当摆角油缸41伸缩时，转动座42以转动座42与升降柱32的铰接处为转动轴进行转动，使得转动座 42可以向内或向外摆动。

在转动座42上还设置有轮胎机构43，轮胎机构43包括均衡梁431，转动座42设置在均衡梁431的长度方向的中间位置。在均衡梁431的两端分别设置有滑动轴承，滑动轴承上设置有有轮胎支架433，轮胎支架433因为滑动轴承的存在，可以相对均衡梁431发生转动。前述的轮胎02设置在轮胎支架433 上。

优选的，轮胎支架433包括横板4331和与横板4331垂直的竖板4332，前述的滑动轴承设置在横板4331上，轮胎02设置在竖板4332上。

在同一个均衡梁431上的竖板4332上分别设置有轮胎支座434，两个轮胎支座434之间铰接有转向连杆435，当任一轮胎支座434发生转动时，另一轮胎支座434在转向连杆435的作用转动同样的角度。

在均衡梁431上还设置有转动油缸436，所述转动油缸436与任一横板 4331铰接，所述转动油缸436通过推动转动支架以滑动轴承为转动中心进行转动，起到调整轮胎02转向的作用。

在每个均衡梁431的至少一竖板4332上还设置有液压马达减速机437，液压马达减速机437的固定端与竖板4332固定连接，液压马达减速机437的输出端与轮胎02固定连接。液压马达减速机437为轮胎02的转动提供动力。

前述的主动轮对机构51包括转向架511，该转向架511与车架1连接，优选的连接方式为转动连接，即转向架511可以相对车架1发生转动以实现转向的目的。转向架511包括侧架5111，两个侧架5111平行设置，在侧架5111 上设置有滑动槽，两个滑动槽内共同设置有同一个摇枕5112，该摇枕5112可以在滑动槽中上下滑动。在滑动槽内还设置有弹簧5113，弹簧5113的一端与滑动槽的内部连接，另一端与摇枕5112连接。弹簧5113用于摇枕5112与滑槽之间减震。

为了保证两个侧架5111的结构稳定，在两个侧架5111的两端还分别设置有横跨梁5114。在侧架5111的两端还设置有第一轴箱5115，两个第一轴箱5115 内均插接有同一主动轴，在每个主动轴的两端设置有与钢轨结构接触并行走的钢轮。在每个主动轴上套设有传动齿轮，传动齿轮啮合有轮对液压马达5116，轮对液压马达5116安装在前述的横跨梁5114上，轮对液压马达5116带动主动轴转动，实现自力驱动。

进一步，主动轮对机构51还包括制动结构，该制动结构包括制动盘5117 和制动器5118，其中制动盘5117设置在主动轴上，并且与主动轴固定连接，制动器5118设置在横跨梁5114上，通过制动器5118夹紧制动盘5117的方式实现刹车的目的。

前述的从动轮对机构52包括用于与车架1连接的导框座521，两个导框座521平行设置，在各导框座521下方滑动设置有第二轴箱522，第二轴箱522 内插接有从动轴523，从动轴523上同样的设置有钢轮。在导框座521与第二轴箱522之间设置有橡胶弹簧524，同样的，橡胶弹簧524用于减震。

在导框座521的底板设置有通孔，所述通孔内设置有限位销525，所述限位销525的下端与第二轴箱522连接。在限位销525的限制下，导框座521 与第二轴向之间可分离的距离受到限制。

前述的支撑结构6保证变跨横梁22在变跨过程中不会因为车架1的重量产生较大的摩擦，优选的，支撑结构6采用油缸结构实现，油缸的固定端与车架1连接，油缸的输出端铰接有平衡板，平衡板用于与底面接触，采用油缸铰接平衡板的方式能避免地面不平整而使车架1发生倾斜。优选的，每个支撑结构6至少设置有两个油缸，在车架1上至少设置有两个支撑结构6，两个支撑结构6分别设置在车架1的前端和的后端。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种可切换走行结构的隧道施工车辆,包括车架(1),其特征在于,

轮胎走行结构,包括变跨部(2)、升降部(3)和摆角部(4)，四个所述变跨部(2)设置在所述车架(1)上，任意两个所述变跨部(2)设置在所述车架(1)的前端，其余两个升降部(3)设置在所述车架(1)的后端，所述升降部(3)一一对应的设置在所述变跨部(2)上，所述变跨部(2)调整前端或后端的两个升降部(3)之间的距离，所述摆角部(4)一一对应的设置在所述升降部(3)上以被升降部(3)调整高度，所述摆角部(4)包括轮胎(02)，所述摆角部(4)驱动轮胎(02)摆动特定的角度；

轮对走行结构，包括主动轮对机构(51)和从动轮对机构(52)，所述主动轮对机构(51)和从动轮对机构(52)分别设置在所述车架(1)两端的底部；

支撑结构(6)，设置在所述车架(1)的底端，所述支撑结构(6)支撑车架(1)升降以实现轮对走行结构和轮胎走行结构的切换。

2.根据权利要求1所述的可切换走行结构的隧道施工车辆，其特征在于，所述车架(1)包括变跨套管(21)，所述变跨套管(21)分别设置在车架(1)的前端和后端，所述变跨部(2)包括变跨横梁(22)，所述变跨横梁(22)套设在变跨管内，所述变跨横梁(22)与所述变跨套管(21)通过变跨油缸(23)连接，所述变跨油缸(23)调节变跨横梁(22)伸出所述变跨套管(21)的距离，所述升降部(3)设置在所述变跨横梁(22)上。

3.根据权利要求2所述的可切换走行结构的隧道施工车辆，其特征在于，所述升降部(3)包括升降套管(31)，所述升降套管(31)与所述变跨横梁(22)固定连接，所述升降套管(31)内设置有升降柱(32)，所述升降柱(32)与所述升降套管(31)通过升降油缸(33)连接，所述升降油缸(33)调节所述升降柱(32)伸出所述升降套管(31)的距离，所述摆角部(4)设置在所述升降柱(32)上。

4.根据权利要求3所述的可切换走行结构的隧道施工车辆，其特征在于，所述摆角部(4)包括摆角油缸(41)，所述摆角油缸(41)一端与所述升降柱(32)连接，另一端铰接有转动座(42)，所述升降柱(32)的下端与所述转动座(42)铰接，所述摆角油缸(41)推动转动座(42)以升降柱(32)的下端与所述转动座(42)铰接处为转动中心进行转动，所述转动座(42)上设置有轮胎机构(43)。

5.根据权利要求4所述的可切换走行结构的隧道施工车辆，其特征在于，所述轮胎机构(43)包括均衡梁(431)，所述转动座(42)设置在所述均衡梁(431)的中部，所述均衡梁(431)的两端分别设置有滑动轴承，所述滑动轴承上设置有轮胎支架(433)，所述轮胎(02)设置在所述轮胎支架(433)上。

6.根据权利要求5所述的可切换走行结构的隧道施工车辆，其特征在于：所述轮胎机构(43)还包括转向连杆(435)，所述转向连杆(435)的两端分别与同一均衡梁(431)两端的轮胎支架(433)铰接，所述均衡梁(431)上设置有转动油缸(436)，所述转动油缸(436)的输出端与任一轮胎支架(433)铰接。

7.根据权利要求6所述的可切换走行结构的隧道施工车辆，其特征在于：所述轮胎支架(433)上还设置有液压马达减速机(437)，所述液压马达减速机(437)的输出端固定在轮胎支架(433)上，所述液压马达减速机(437)的输出端与所述轮胎(02)固定连接。

8.根据权利要求1所述的可切换走行结构的隧道施工车辆，其特征在于：所述主动轮对机构(51)包括转向架(511)，所述转向架(511)与所述车架(1)连接，所述转向架(511)包括侧架(5111)，两个所述侧架(5111)平行设置，且在两个所述侧架(5111)的中部开设有滑动槽，所述滑动槽内设置有摇枕(5112)，所述摇枕(5112)在滑动槽内上下滑动，所述滑动槽内还设置有弹簧(5113)，所述弹簧(5113)一端与滑动槽的内部连接，另一端与所述摇枕(5112)连接，两个所述侧架(5111)的前后端还分别设置有横跨梁(5114)，两个所述侧架(5111)的前后端分别设置有第一轴箱(5115)，两个所述第一轴箱(5115)内插接有主动轴，所述主动轴的两端设置有钢轮，所述主动轴上还套设有传动齿轮，所述传动齿轮啮合有轮对液压马达(5116)，所述轮对液压马达(5116)带动所述主动轴转动，所述轮对液压马达(5116)设置在所述横跨梁(5114)上。

9.根据权利要求8所述的可切换走行结构的隧道施工车辆，其特征在于：所述主动轮对机构(51)还包括制动结构，所述制动结构包括制动盘(5117)和制动器(5118)，所述制动盘(5117)套设在所述主动轴上，所述制动器(5118)设置在所述横跨梁(5114)上。

10.根据权利要求1所述的可切换走行结构的隧道施工车辆，其特征在于，所述从动轮对机构(52)包括用以与车架(1)连接的导框座(521)，两个所述导框座(521)平行设置，各所述导框座(521)下方滑动设置有第二轴箱(522)，两个所述第二轴箱(522)内插接有从动轴(523)，所述从动轴(523)的两端设置有钢轮，所述导框座(521)与所述第二轴箱(522)之间还设置有用于减震的橡胶弹簧(524)。

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