一种自适应弧面的凿毛装置及凿毛方法

技术领域

本发明涉及隧道施工设备及其施工方法，尤其涉及一种自适应弧面的凿毛装置及凿毛方法。

背景技术

在隧道施工过程中，要对二次衬砌混凝土进行凿毛处理，以提高混凝土表面的附着力，使两个施工阶段的施工面粘结牢固。目前，隧道凿毛方式主要有人工凿毛、机载式凿毛机凿毛和隧道专用凿毛机凿毛。无论是何种凿毛方式，都要求凿毛头、电动镐及液压镐等施工工具尽量垂直作业面，现有的机械手对于较平整的作业面基本能满足上述要求，但是对于隧道侧壁，施工工具随机械手沿着弧面移动时，稳定性较差，不利于保持与作业弧面垂直。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、适用范围广、有利于保持与作业弧面垂直的凿毛装置。

本发明进一步提供上述凿毛装置的凿毛方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种自适应弧面的凿毛装置，包括可上下摆动的安装座，所述安装座上设有凿毛部件和两个测距部件，两个所述测距部件分设于所述凿毛部件的上下两侧。

作为上述技术方案的进一步改进：所述安装座上设有两组限位滚轮，两组所述限位滚轮对称布置于所述凿毛部件的上下两侧。

作为上述技术方案的进一步改进：各组所述限位滚轮包括两个并分设于所述凿毛部件的左右两侧。

作为上述技术方案的进一步改进：自适应弧面的凿毛装置还包括机械臂及伸缩油缸，所述安装座与所述机械臂铰接，所述伸缩油缸一端与所述机械臂铰接，另一端与所述安装座铰接。

作为上述技术方案的进一步改进：自适应弧面的凿毛装置还包括机械臂及摆动油缸，所述安装座与所述机械臂通过所述摆动油缸相连。

一种上述的自适应弧面的凿毛装置的凿毛方法，包括以下步骤：

S1、测量：上下两侧的测距部件测量与作业弧面之间的距离分别为a、b，若|a-b|在设定范围内则进行步骤S2；若|a-b|超过设定范围且a-b＞0，则安装座向下摆动直至|a-b|减少至设定范围，然后进行步骤S2；若|a-b|超过设定范围且a-b＜0，则安装座向上摆动直至|a-b|减少至设定范围，然后进行步骤S2；

S2、凿毛部件进行凿毛工作。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的自适应弧面的凿毛装置的凿毛，采用可上下摆动的安装座，安装座上设置凿毛部件和分设于凿毛部件两侧的测距部件，安装座可根据作业弧面调整摆动角度，使两测距部件测得的距离基本接近一致或达到设定范围，此时即可认为两测距部件之间连线的中垂线与作业弧面上两测距点之间曲线的中点的切线垂直，也即满足凿毛部件基本垂直于作业弧面凿毛点处的切线，有利于提高凿毛部件的凿毛质量及效率，通过改变凿毛装置有效凿毛面积大小即可适用于多种不同的作业弧面。

本发明公开的自适应弧面的凿毛装置的凿毛方法，凿毛部件启动之前，先通过安装座上下摆动，调整凿毛部件使凿毛部件基本垂直于凿毛点处作业弧面的切线，有利于提高凿毛部件的凿毛质量及效率。

附图说明

图1是本发明自适应弧面的凿毛装置的主视结构示意图。

图2是本发明自适应弧面的凿毛装置的俯视结构示意图。

图中各标号表示：1、安装座；2、凿毛部件；3、测距部件；4、限位滚轮；5、作业弧面；6、机械臂；7、摆动油缸。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1至图2示出了本发明自适应弧面的凿毛装置的一种实施例，本实施例的自适应弧面的凿毛装置，包括可上下摆动的安装座1，安装座1上设有凿毛部件2和两个测距部件3，两个测距部件3对称布置于凿毛部件2的上下两侧。其中，凿毛部件2例如可以是常见的气动凿毛机、电动镐、液压镐等；测距部件3例如可以是各类测距传感器等。

该自适应弧面的凿毛装置的凿毛，采用可上下摆动的安装座1，安装座1上设置凿毛部件2和对称布置于凿毛部件2两侧的测距部件3，安装座1可根据作业弧面5调整摆动角度，使两测距部件3测得的距离基本接近一致或达到设定范围，此时即可认为两测距部件3之间连线的中垂线与作业弧面5上两测距点之间曲线的中点的切线垂直，也即满足凿毛部件2基本垂直于作业弧面5凿毛点处的切线，有利于提高凿毛部件3的凿毛质量及效率，通过改变凿毛装置有效凿毛面积大小即可适用于多种不同弧度的作业弧面5。

进一步地，本实施例中，安装座1上设有两组限位滚轮4，两组限位滚轮4对称布置于凿毛部件2的上下两侧，且凿毛部件2开始工作之前限位滚轮4与作业弧面5之间的距离小于凿毛部件2与作业弧面5之间的距离。作为优选的技术方案，各组限位滚轮4包括两个并分设于凿毛部件2的左右两侧。限位滚轮4可以防止凿毛部件2施工前直接与作业曲面5接触，因为凿毛部件2开始施工前就贴紧凿毛面会使凿毛部件2施工时没有足够的冲击行程，会影响凿毛质量，甚至损坏凿毛部件2。

作为优选的技术方案，本实施例中，凿毛部件2设有多个并拟合成与作业弧面5匹配的弧线，也即多个凿毛部件2与作业弧面5的距离是一致的，这多个凿毛部件2只需要同步沿隧道前后移动即可完成需要凿毛弧面的凿毛工作，提高了作业效率。

作为优选的技术方案，本实施例中，还包括机械臂6及摆动油缸7，安装座1与机械臂6通过摆动油缸7相连，通过摆动油缸7带动安装座1摆动，结构简单、可靠。当然在其他实施例中，也可采用伸缩油缸带动安装座1上下摆动。

本实施例的自适应弧面的凿毛装置的凿毛方法，包括以下步骤：

S1、测量：上下两侧的测距部件3测量与作业弧面5之间的距离分别为a、b，若|a-b|在设定范围内则进行步骤S2；若|a-b|超过设定范围且a-b＞0，则安装座1向下摆动直至|a-b|减少至设定范围，然后进行步骤S2；若|a-b|超过设定范围且a-b＜0，则安装座1向上摆动直至|a-b|减少至设定范围，然后进行步骤S2；

S2、凿毛部件2进行凿毛工作。

该自适应弧面的凿毛装置的凿毛方法，凿毛部件2开始工作之前，先通过安装座1上下摆动，调整凿毛部件2使凿毛部件2基本垂直于作业弧面5，有利于提高凿毛部件2的凿毛质量、效率，并延长设备的使用寿命。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。