一种斜井施工伸缩式扒渣装置的制作方法

1.本实用新型属于建筑施工设备领域，涉及一种斜井施工伸缩式扒渣装置。


背景技术：

2.目前国内各类大型斜井，特别是水电行业抽水蓄能电站引水斜井工程施工(一般指设计洞径5m以上，长度200m以上，倾角40
°
以上)的常规施工方法是：首先采用反井钻机(也叫天井钻机)在斜井的上口处钻一个溜渣导孔，孔径约1.5m—2.5m，再由上至下按照设计洞径尺寸进行手风钻钻孔爆破扩挖，爆破后的石渣经人工扒渣经溜渣孔自落至斜井底部堆积在下弯段处，再经铲车装载到自卸车上运出洞外倾倒。
3.人工扒渣是一项繁重的体力劳动和危险作业，为提高扒渣效率和扒渣过程中预防作业人员坠落到溜渣导孔中的安全问题，中国专利cn110761796a“深斜井扩挖支护装置及施工方法”的技术中应用了扩挖台车底部平台下方安装一台带动力液压系统的机械挖掘臂(类似挖掘机去掉履带和驾驶室部分的简化版挖掘臂)，操作人员在扩挖台车的平台上操作挖掘臂进行扒渣作业，但该装置操作难度大，不适用于倾角较大的斜井，在扩挖台车下平台底面中心安装了液压挖掘臂后容易使得扩挖台车重心不稳，无法稳定工作，扩挖台车无法完全保障施工的安全；另一方面由于斜井内空间狭窄，挖掘臂体积的原因导致扩挖台车下平台在钻孔和装药作业时无法贴合到工作面，施工效率有待提高。


技术实现要素：

4.本实用新型为解决上述技术问题，提供了一种更加方便操作、更加灵活的斜井施工伸缩式扒渣装置。
5.一种斜井施工伸缩式扒渣装置，包括挖掘台车，挖掘台车上设有多层平台，多层平台之间通过钢框架固定连接；多层平台底部设有滑轨架，滑轨架末端与液压挖掘臂铰接，液压挖掘臂能在滑轨架上滑动和回转；挖掘台车的多层平台底部内侧设有支撑斜板，支撑斜板底部两端设有滚轮，滚轮下方设有轨道；挖掘台车上还对称设有若干滑轮，牵引钢丝绳通过滑轮将挖掘台车与卷扬机相连，并牵引挖掘台车在挖掘轨道上移动。挖掘台车通过挖掘轨道在深井内移动，挖掘台车内的液压挖掘臂在滑轨架上可以进行伸缩移动，并通过液压挖掘臂进行扒渣作业。
6.进一步的技术方案是：多层平台上设有支撑油缸，支撑油缸内设有稳定支撑杆。挖掘台车就位后，支撑油缸推动出稳定支撑杆，稳定支撑杆将挖掘台车与岩壁支撑稳固。
7.进一步的技术方案是：滑轨架包括导轨和设在导轨上的滑板固定座，导轨的底部设有齿条；齿条上设有伸缩驱动齿轮，伸缩驱动齿轮固定在滑板固定座内；滑板固定座上还设有伸缩液压马达，伸缩液压马达上设有转动齿轮，转动齿轮能够与伸缩驱动齿轮进行啮合传动，并驱动伸缩驱动齿轮在导轨内的齿条上移动。
8.进一步的技术方案是：滑板固定座包括滑板和回转板，滑板贴合导轨并在导轨上滑动，回转板通过绞轴连接在滑板的末端，回转板与滑板之间设有液压油缸，液压油缸能够
驱动回转板绕绞轴进行回转，回转板外侧与液压挖掘臂连接。
9.进一步的技术方案是：导轨的末端内设有限位块，限位块限制滑板固定座的移动距离。
10.进一步的技术方案是：所述伸缩驱动齿轮中心的两端设有两根连轴；所述滑板上设有长方形孔，长方形孔两侧设有支撑座，伸缩驱动齿轮位于长方形孔内并与其下方的齿轮连接，两根连轴通过支撑座固定在滑板上。
11.进一步的技术方案是：回转板的外侧上设有回转座，回转座与液压挖掘臂铰接，回转座与液压挖掘臂之间设有液压油缸。
12.进一步的技术方案是：所述液压挖掘臂包括挖掘大臂、挖掘小臂和铰接在挖掘小臂末端的挖掘斗，挖掘大臂与挖掘小臂铰接，挖掘大臂与挖掘小臂、挖掘小臂与挖掘斗之间通过液压油缸驱动伸缩。
13.进一步的技术方案是：多层平台之间设有步梯，步梯上设有多个支撑杆和护栏。
14.进一步的技术方案是：多层平台上均设有防护栏；多层平台中的顶层平台上设有液压泵站，用于控制挖掘台车上的油缸；多层平台中的底层平台的底板为栅格底板。
15.本实用新型设置了滑轨架和挖掘臂，使得在挖掘过程中挖掘臂可根据需要进行伸缩和翻转，能够更加贴合工作面，方便施工。同时在挖掘台车上设置支撑油缸，能够用于固定挖掘台车，防止挖掘作业时挖掘台车重心不稳，引发安全事故，保障施工人员的安全。本实用新型结构简单，操作灵活，能够节省人力物力。
附图说明
16.图1是本实用新型的挖掘施工的示意图；
17.图2是本实用新型的侧面的结构图；
18.图3是本实用新型的滑轨架和液压挖掘臂的结构图；
19.图4是本实用新型中滑板固定座的结构图；
20.图中：1、挖掘台车，2、牵引钢丝绳，3、多层平台，31、顶层平台，32、中层平台，33、底层平台，4、钢框架，5、支撑油缸，6、液压泵站，7、滑轨架，71、导轨，711、齿条，712、导轨边，713、轨座，72、滑板固定座，721、滑板，722、回转板，723、长方形孔，724、支撑座，73、伸缩驱动齿轮，731、连杆，74、伸缩驱动马达，741、转动齿轮，75、回转油缸，76、回转座，8、液压挖掘臂，81、挖掘大臂，82、挖掘小臂，83、挖掘斗，84、大臂油缸，85、小臂油缸，86、转斗油缸，9、防护栏，10、平底钢板、11、格栅底板，12、挖掘轨道，13、轨道支撑锚杆，14、滚轮，15、支撑斜板，16、上滑轮，17、下滑轮，18、步梯。
具体实施方式
21.现在结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
22.一种斜井施工伸缩式扒渣装置，包括挖掘台车1，挖掘台车1上设有多层平台3，多层平台3之间通过钢框架4固定连接；多层平台3底部设有滑轨架7，滑轨架7末端与液压挖掘臂8铰接，液压挖掘臂8能在滑轨架7上滑动和回转；挖掘台车1的多层平台3底部内侧设有支撑斜板15，支撑斜板15底部两端设有滚轮14，滚轮14下方设有挖掘轨道12；挖掘台车1上还
对称设有若干滑轮，牵引钢丝绳2通过滑轮将挖掘台车1与卷扬机相连，并牵引挖掘台车1在轨道上移动。
23.在一具体实施例中，挖掘台车1上的多层平台3，为三层平台，从上至下分别为顶层平台31、中层平台32和底层平台33，三层平台依照斜井内的倾斜角度交错设置，并通过钢框架4进行支撑固定，优选地，顶层平台31与中层平台32之间设有两层钢框架4，中层平台与底层平台33之间设有一层钢框架。
24.三层平台外侧均设有防护栏9，用于保障施工人员的安全。在挖掘台车上还设有步梯18，步梯18安装在三层平台上，能够通过步梯18通行至各个平台，步梯上设有多个支撑杆和护栏。底层平台33用于钻机操作人员的钻孔和装炸药作业，避免作业人员掉入溜渣导孔。底层平台的底部设有格栅底板11，通过网格空隙便于观察井底的开挖情况，能够及时调整液压挖掘臂8的方向和位置。中层平台32为锚杆钻孔平台，顶层平台31为锚杆插筋、注浆和喷锚支护平台，中层平台32和顶层平台31底部设有平底钢板10，能够支撑作业人员进行施工。
25.在顶层平台31和底层平台33上的左右和前方分别设有三个支撑油缸5，支撑油缸5内设有稳定支撑杆，支撑油缸5焊接在防护栏9处，用于支撑挖掘台车1保持平衡，防止施工时挖掘台车1在液压挖掘臂8的反作用力下前后左右颠簸移动。在挖掘台车1就位后，稳定支撑杆在支撑油缸5的推动下将挖掘台车1与岩壁支撑稳固，扒渣作业结束后，稳定支撑杆在支撑油缸5的作用下收回，挖掘台车1可在轨道上进行移动。
26.在顶层平台31的底部中心至底部平台33的底部中心之间设有滑轨架7，滑轨架7包括导轨71和设在导轨71上的滑板固定座72。在一实施例中，导轨71为凹型导轨，由两侧的倒l型导轨边712及位于底部的轨座713围合而成，轨座713的中部设有与导轨71相同长度的齿条711，齿条711上设有伸缩驱动齿轮73，伸缩驱动齿轮73固定在滑板固定座72内。导轨的末端内设有限位块，限位块限制滑板固定座的移动距离。
27.滑板固定座72设在导轨71的末端，包括滑板721和回转板722，滑板和回转板为与导轨71宽度相同的方形板钢，滑板721下端设有l型结构，l型结构与导轨上的倒l型导轨边712相配合，使得滑板721能够在导轨上自由滑动。滑板721上还设有长方形孔723，长方形孔723的两侧设有两个支撑座724，支撑座724可为三角形或方形。支撑座724焊接在滑板721上的长方形孔723的两侧，支撑座724的中心设有通孔。伸缩驱动齿轮73位于长方形孔723内，并能在长方形孔723下方的齿条73上进行传动；伸缩驱动齿轮73中心两端设有连杆731，连杆731末端分别连接在两个支撑座724中心的通孔上，可通过螺纹或焊接的方式将伸缩驱动齿轮73固定在滑板721上的支撑座724上。
28.回转板722的外侧上设有圆形的回转座76，回转座76与液压挖掘臂8铰接，回转座76与液压挖掘臂8之间设有回转油缸75。
29.滑板721末端与回转板722通过铰轴连接，且回转板722与滑板721之间设有回转油缸75，回转油缸75能够驱动回转板722绕其铰轴进行一定角度内的翻转，并带动回转板722上的液压挖掘臂8进行一定角度的翻转。
30.滑板721上还设有伸缩液压马达74，伸缩液压马达74固定在伸缩驱动齿轮73的一侧，伸缩液压马达74靠近伸缩驱动齿轮73的一端设有转动齿轮741，转动齿轮741与伸缩驱动齿轮73能够进行齿轮传动。伸缩驱动齿轮73在伸缩液压马达74的推力下，能够在导轨71
内的齿条711上进行移动，并带动滑板固定座72和液压挖掘臂8朝伸缩液压马达74的转动方向在导轨71上移动。
31.液压挖掘臂8包括挖掘大臂81、挖掘小臂82以及连接在挖掘小臂82末端的挖掘斗83，挖掘大臂81通过回转座76安装在回转板722上，挖掘大臂81与回转座76之间设有大臂油缸84，挖掘大臂81与挖掘小臂82之间设有小臂油缸85，挖掘小臂82与挖掘斗83之间设有转斗油缸86，上述组件的连接方式之间均通过铰轴和绞座连接。大臂油缸84能够驱动挖掘大臂81绕其与回转座76之间的铰轴进行伸缩转动；小臂油缸85能够驱动挖掘小臂82绕其与挖掘大臂81之间的铰轴伸缩转动；转斗油缸86能够驱动挖掘斗83绕其与挖掘小臂82之间的铰轴完成扒渣、溜渣作业。
32.挖掘台车1上对称设有多个滑轮，牵引钢丝绳2穿过滑轮及挖掘台车1，与斜井上平井口处的卷扬机相连，卷扬机通过牵引钢丝绳2牵引挖掘台车1在深井内的挖掘轨道12上移动，挖掘轨道12通过轨道支撑锚杆13固定在斜井内。优选的实施方案中，在中层平台与顶层平台之间的钢框架4上对称设有上滑轮16，中层平台的平底钢板上对称设有两个下滑轮17，牵引钢丝绳2依次穿过钢框架4、上滑轮16和下滑轮17，其末端与卷扬机进行连接，卷扬机通过牵引钢丝绳2使牵引掘台车1沿挖掘轨道12在深井内移动。
33.在顶层平台31上设有液压泵站6，液压泵站6能够控制伸缩液压马达74、支撑油缸5、回转油缸75、大臂油缸84、小臂油缸85及转斗油缸86的启动和转动。
34.在优选的实施方案中，挖掘台车1的上方同轨道处安装有一台绞车牵引的运载小车，用于运输作业人员和施工器具、炸药等物资。
35.本实用新型的使用方法：
36.当需要扒渣作业时，将挖掘台车1通过挖掘车轨1运行至距作业面约液压挖掘臂12长度的距离，再将液压挖掘臂12通过滑轨架7下滑到挖掘台车1下层平台33底部，进入扒渣作业。液压挖掘臂8在作业过程中，如实际扒渣距离不够可将挖掘台车1下移进行调节。因液压挖掘臂8的滑轨架7是带有倾角安装在挖掘台车1上的，可以通过回转板722上的回转油缸75驱动调节控制回转板722的角度，从而使液压挖掘臂8方便灵活的进行扒渣。
37.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。