一种爬坡施工运输机

技术领域

本发明涉及高陡岩质边坡绿化的技术领域，尤其是一种爬坡施工运输机。

背景技术

在公路建设和其他工程施工中，经常会留下大量的陡峭边坡，这些边坡不管岩石，砂砾边坡，土质边坡，稳定或不稳定，只要是裸露的，都需要对其进行防护或绿化。不管是铺设主动被动防护网、钻孔锚固、框格梁搭建、喷浆支护、喷播绿化施工，都需要在坡面上行走、运输、打钻、挂网、喷播等。施工现场，坡面倾角不同，多为20-85度，且坡面有的较高，大部分较陡，人员在坡面上爬行、施工都比较困难，安全系数极低；特别是大型机械需要上到坡面上，比如打钻、喷播。另外，一些工地用钢管搭架，进行边坡打钻、支护、坡面绿化和注浆锚固等作业时，由于坡面难以攀爬，没路机械难以运输，大大增加施工难度，搭脚手架，费工费时，又危险。

发明内容

本申请的目的是提供一种爬坡施工运输机，能够适用于坑洼不平的坡面，可携带喷播和钻孔设备，且能够调整钻孔朝向；另外，可根据坡度变化实时调节车斗的倾斜状态，以便于运输施工设备，能够避免车斗内运输的设备掉落。

为实现上述目的，本申请提供：

设计一种爬坡施工运输机，包括车体、钻机和万向喷枪，所述车体包括底盘和分别对称设置于底盘两侧的行走机构；一对所述行走机构的机架分别和底盘的车轴的两端铰接，且每个行走机构均具有用以驱动其车轮转动的动力部；所述底盘包括车斗，所述车斗的一端和车轴铰接，另一端通过电动伸缩机构与机架铰接；

其中，所述钻机通过角度调整机构连接于车斗，所述角度调整机构用以调节钻机的钻头朝向；所述万向喷枪安装于车斗并与喷播机的出料口管连接。

进一步，所述行走机构包括：

转动连接于机架前端和后端的车轮；

用以驱动车轮转动的动力部。

进一步，所述动力部包括驱动电机，且所述机架安装有为驱动电机提供电力的蓄电池。

进一步，所述电动伸缩机构包括电动推杆。

进一步，所述行走机构还包括沿坡面自下而上依次设置的钢丝绳和可沿钢丝绳移动的电动爬绳器，所述钢丝绳的上端固定于坡顶。

进一步，所述驱动电机通过变速机构与车轮连接，进而使车轮具有低速状态、空档状态、高速状态；当车轮处于低速状态时，所述电动爬绳器的行走速度和车轮的线速度相等。

所述变速机构包括并列布置于机架的动力输入轴和动力输出轴以及拨动机构，所述动力输入轴的两端分别通过第一传动机构和第二传动机构与动力输出轴的两端连接；且所述第一传动机构的传动比大于1，所述第二传动机构的传动比小于1；

所述第一传动机构的第一主动轮和第二传动机构的第二主动轮均与动力输入轴同轴转动连接，且所述动力输入轴同轴连接有第一传动轮和第二传动轮，所述第一传动轮和第二传动轮位于第一主动轮和第二主动轮之间；且所述动力输入轴套设有拨轮，所述拨轮的两侧分别设有插杆；且所述拨动机构用以拨动拨轮轴向移动，进而使穿插于第一传动轮的第一滑道或第二传动轮的第二滑道的插杆进出与其对应侧的第一主动轮或第二主动轮上的插孔；而当插杆插入第一主动轮上的插孔时，所述钢丝提升机的行走速度和车轮的线速度相等。

进一步，所述第一传动机构和第二传动机构均为链传动机构。

进一步，所述拨动机构包括铰接于安装在车架上的支座的拨叉和锁紧机构，所述拨轮的外圆设有同轴的环形滑槽，所述拨叉和滑动装配于环形滑槽内的滑柱连接；

所述锁紧机构用于锁紧转动后的拨叉；所述锁紧机构包括设置于拨叉上的若干限位孔、设置于支座且与所述限位孔配合锁紧螺纹孔、以及螺杆，所述螺杆将限位孔和锁紧螺纹孔连接。

进一步，还包括安装于动力输入轴的限位部，所述限位部用以限定第一主动轮和第二主动轮位于动力输入轴的轴向位置；

所述限位部包括动力输入轴位于第一主动轮或第二主动轮的两侧的位置安装有轴向限位块。

进一步，所述车体还设置有锚固装置；所述锚固装置包括：

固定锥，其铰接于机架前端并具有第一铰接点；

驱动部，用以驱动固定锥绕第一铰接点在车体行进方向所在的竖直面内转动。

相对于上述背景技术，本发明提供一种爬坡施工运输机，底盘两侧的行走机构为能供独立运行，即可同时前进，又可微调转向，能使车体精准到达指定位置；两侧行走机构中间由单根车轴连接，在坑洼不平的坡面单独自由调整，保证底盘保持在一平面，不至于倾翻；且能够保持车轮均与地面接触，以提供足够的抓地力；车体的车斗可翻转，可以在运输过程中调整车斗始终为水平位置，能够避免车斗内运输的设备掉落，又可在施工中调整安装于车斗内的施工设备与坡面达到最佳角度；

以及，可通过车体替代人工搬运施工喷播设备，方便快捷；且便于后续施工喷播设备专场；其中，可搭载喷播的喷枪进行遥控喷播，又可搭载潜孔钻的钻机进行远程打孔，还可以运输资材设备。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

附图1 爬坡施工运输机的主视图；

附图2 爬坡施工运输机的左视图；

附图3 车斗和钻机的装配图；

附图4 爬坡施工运输机的车体三维结构示意图；

附图5 爬坡施工运输机的车体的俯视图；

附图6 爬坡施工运输机的行走机构的装配图；

附图7 变速机构的俯视图；

附图8 变速机构的三维结构示意图；

附图9 电动爬绳器和钢丝绳的装配图。

其中：

1.车轮，2.拔叉，3.限位孔，4.第二传动机构，5.第二主动轮，6.第一传动机构，7.第一主动轮，8.动力输入轴，9.支座，10.拨轮，11.第二传动轮，12.插杆，13.环形滑槽，14.第一传动轮，15.动力输出轴，16.滑柱，17.行走机构，1701.机架，1702车轴，18.蓄电池，19.钢丝绳，20.电动爬绳器，21.变速机构，22.固定锥，23.车斗，24.电动伸缩机构，25.安全绳，26.底架，27.万向喷枪，28.伸缩机构，2801.滑杆，2802.套筒，29.钻机，30.安全锁。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

如图1至9所示，本申请实施例提供设计一种爬坡施工运输机，包括车体、钻机29和万向喷枪27，车体包括底盘和分别对称设置于底盘两侧的行走机构17；一对行走机构17的机架1701分别和底盘的车轴1702的两端铰接，且每个行走机构17均具有用以驱动其车轮1转动的动力部；底盘包括车斗23，所述车斗23的一端和车轴1702铰接，另一端通过电动伸缩机构24与机架1701铰接；

其中，钻机29通过角度调整机构连接于车斗23，角度调整机构用以调节钻机29的钻头朝向；万向喷枪27安装于车斗23并与喷播机的出料口管连接。

上述分别铰接于车轴1702两端的行走机构17均能相对于车轴1702转动；且将每个行走机构17均设有独立的动力部，继而能保证每个行走机构17均能独立运行；优选地，行走机构17包括机架1701和设置于机架1701前端和后端的车轮1；

具体地，车斗23的前端和车轴1702铰接，车斗23的后端通过电动伸缩机构24与机架1701铰接；电动伸缩机构24可选用电动推杆；以车轴1702的轴线为圆心，通过车斗23下方的电动推杆，使车斗23后端升降，让小车在不同角度的坡面保证车斗23始终水平，或呈现需要的角度；

应用本发明提供的爬坡施工运输机时，底盘两侧的行走机构17为能供独立运行，即可同时前进，又可微调转向，能使车体精准到达指定位置；两侧行走机构17中间由单根车轴1702连接，在坑洼不平的坡面单独自由调整，保证底盘保持在一平面，不至于倾翻；且能够保持车轮1均与地面接触，以提供足够的抓地力；车体的车斗23可翻转，可以在运输过程中调整车斗23始终为水平位置，能够避免车斗23内运输的设备掉落，又可在施工中调整安装于车斗23内的施工设备与坡面达到最佳角度；

以及，可通过车体替代人工搬运施工喷播设备，方便快捷；且便于后续施工喷播设备专场；其中，可搭载喷播的喷枪进行遥控喷播，又可搭载潜孔钻的钻机29进行远程打孔，还可以运输资材设备。

需要说明的是，现有边坡支护、框格梁搭建、锚固钻孔等作业，由于坡面角度和高度各不相同，大大增加施工难度，搭脚手架，费工费时。

在上述实施例的基础之上，角度调整机构包括底架26，钻机29安装于底架26，钻机29的钻头朝向车体的后端，且该底架26的后端和车斗23铰接，前端通过伸缩机构与车斗23的前端铰接；

工作时，可通过电动伸缩机构24伸缩带动车斗23绕车轴1702转动实现一次调节钻机29的钻孔角度，若电动伸缩机构24无法满足钻机29的钻孔角度调整，可通过伸缩机构伸缩带动支架转动，实现二次调节钻机29的钻孔角度；

具体地，伸缩机构28可为电动推杆；但不仅限于这一种方式，在其他实施例中，伸缩机构28为伸缩杆，其包括套筒2802和滑动穿插于套筒2802内的滑杆2801，且套筒2802沿其长度方向设有多个第一定位孔，且滑杆2801沿其长度方向设有多个与第一定位孔配合的第二定位孔，锁销依次穿过第一定位孔和第二定位孔；故而，在实际工作时，通过锁销将不同第一定位孔和第二定位孔连接，可实现调节底架26的倾斜度。

在上述实施例的基础之上，行走机构1717包括：转动连接于机架1701前端和后端的车轮1；用以驱动车轮1转动的动力部；动力部驱动车轮1转动，以带动车体行进。

底盘两侧的两侧行走机构17用车轴1702连接，其好处在于，在凸凹不平的坡面可以自动调整，使4个轮子都能附着地面，抓地行走。

在上述实施例的基础之上，动力部包括驱动电机，且机架1701安装有为驱动电机提供电力的蓄电池18；

整个电路系统动力都来源于蓄电池18，可以实现车体驱动过程，不用外接电源，并尽量减少电机的使用数量的情况下，实现四轮驱动；避免了外接电源，在坡面或到坡面前的崎岖路面都能爬行、并且可遥控操作方便灵活，大大提高了安全性。

在上述实施例的基础之上，电动伸缩机构24可选用电动推杆，以配合蓄电池18适用，取电方便；但不仅限于这一种结构，其他能够实现相同功能的伸缩结构均可。

在上述实施例的基础之上，行走机构17还包括沿坡面自下而上依次设置的钢丝绳19和可沿钢丝绳19移动的电动爬绳器20，钢丝绳19的上端固定于坡顶；

根据爬坡需要，可车轮1处于低速状态下，配合电动爬绳器20牵引驱动，提高牵引力，可以保证坡度90°以内的坡面，都能顺利攀爬；

显然，通过增加钢丝绳19和电动爬绳器20配合能够实现拖拽车体和引导车体行进方向，故而，可提高车体行进过程中的稳定性，避免车体倾倒。

需要说明的是，也可通过钢丝提升机替代电动爬绳器，其为本领域内技术人员的常规设置。

在上述实施例的基础之上，驱动电机通过变速机构21与车轮1连接，进而使车轮1具有低速状态、空档状态、高速状态；当车轮1处于低速状态时，电动爬绳器20的行走速度和车轮1的线速度相等，继而两者配合，可实现在低速状态时驱动车体爬坡。

所述变速机构21包括并列布置的动力输入轴8和动力输出轴15以及拨动机构，动力输入轴8的两端分别通过第一传动机构6和第二传动机构4与动力输出轴15的两端连接；且第一传动机构6的传动比大于1，第二传动机构4的传动比小于1；

第一传动机构6的第一主动轮7和第二传动机构4的第二主动轮5均与动力输入轴8同轴转动连接，能够相对转动，且动力输入轴8同轴连接有第一传动轮14和第二传动轮11，第一传动轮14和第二传动轮11位于第一主动轮7和第二主动轮5之间；且动力输入轴8套设有拨轮10，拨轮10的两侧分别设有插杆12，插杆12和动力输入轴8同轴设置；且拨动机构用以拨动拨轮10轴向移动，进而使穿插于第一传动轮14的轴向第一滑道或第二传动轮11的轴向第二滑道的插杆12进出与其对应侧的第一主动轮7或第二主动轮5上的插孔；而当插杆12插入第一主动轮7上的插孔时，钢丝提升机的行走速度和车轮1的线速度相等，进而两者配合增大对车体的牵引力，便于爬坡。

上述动力输入轴8接入动力，利用动力源驱动动力输入轴8转动，动力源可为安装于车架的驱动电机，如图所示，驱动电机可通过链传动机构和动力输入轴8连接；动力输出轴15的两端分别连接车轮1。

工作时，驱动拨动机构动作，以驱动拨轮10沿动力输送轴的轴向左右移动；具体地，当拨动拨轮10靠近第一主动轮7，以使拨轮10靠近第一主动轮7一侧的插齿插入第一主动轮7上的插孔，则实现第一主动轮7和第一传动轮14之间的动力传递，可实现车体低速状态，以配合电动爬绳器20爬坡；反向运动，则拔出插入第一主动轮7上的插孔的插齿，解除第一主动轮7和第一传动轮14之间的动力传递，也即两者之间无动力传动；当拨动拨轮10靠近第二主动轮5，以使拨轮10靠近第二主动轮5一侧的插齿插入第二主动轮5上的插孔，则实现第二主动轮5和第二传动轮11之间的动力传递，可实现车体高速状态，用以转场，移动至下一个施工场地；反向运动，则拔出插入第二主动轮5上的插孔的插齿，解除第二主动轮5和第二传动轮11之间的动力传递，也即两者之间无动力传动；当拨轮10处于动力输入轴8的中部时，其两侧的插杆12均不与第一主动轮7和第二主动轮5连接，车体处于停止状态（即无动力），用以安装或拆卸钢丝绳19。

本装置通过动力输入轴8和动力输送轴之间通过第一传动机构6和第二传动机构4连接，并配合拨动机构驱动拨轮10轴向移动实现第一传动轮14和第一主动轮7之间或第二传动轮11和第二主动轮5之间的动力接入和断开，有效简化结构，且结构特性决定其能够适应于复杂的喷播环境，故障率低，便于后续清理维护。

另外，由于本装置移动灵活方便，便于转场，可提高施工效率；需要说明的是，在对坡面进行喷播作业时，将喷播划分为多个喷播区域，进而需要频繁的转移喷播设备的位置，以依次喷播各个喷播区，其中，喷播设备在各个喷播区之间的移动即为转场。

也即“通过变速机构21使爬坡施工运输机设置有高速状态、低速状态及空挡状态，进行远距离转移场地等使用高速状态，关闭钢丝提升机；而爬坡工作时切换至低速状态以配合钢丝提升机同步工作；其中，可将爬坡施工运输机切换至空档状态，以将钢丝绳19穿入钢丝提升机或自钢丝提升机内取出钢丝绳19；

由电机配减速机驱动钢丝提升机，配链轮、链条驱动的且铰接于机架1701前端和后端的车轮1同步行走，通过线速度计算，使电动爬绳器20和车轮1的移动距离保持同步；并且，在提供车轮1行走动力处，设置有变速机构21，设计有和钢丝绳19的提升机构同步的低速档，安装及取下钢丝绳19时的空挡，和不用钢丝绳19的提升机构而行走的高速档”。

优选地，还包括配合安全绳25的安全锁30，安全锁30安装在机架1701上，安全绳25沿坡面设置，且其上端锚固于坡顶。

在上述实施例的基础之上，第一传动机构6和第二传动机构4均为链传动机构；

具体地，本申请中采用链传动机构，链传动有许多优点，与带传动相比，无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高；传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小；所需张紧力小，作用于轴上的压力小；能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。当然，也可采用其他传动机构形式，只要能够实现相同功能即可，例如齿轮传动或带传动。

在上述实施例的基础之上，拨动机构包括铰接于安装在机架1701上的支座9的拨叉2和锁紧机构，拨轮10的外圆设有同轴的环形滑槽13，拨叉2和滑动装配于环形滑槽13内的滑柱16连接；

锁紧机构用于锁紧转动后的拨叉2，即在拨动拔叉后，完成对其限位锁紧，以避免拨轮10轴向移动；锁紧机构包括设置于拨叉2上的个限位孔3、设置于支座9且与限位孔3配合锁紧螺孔、以及螺杆，螺杆将限位孔3和锁紧螺孔连接；

具体地，滑柱16设置为表面光滑的圆柱体，其插入环形滑槽13内，使圆柱体的外圆面和环形滑槽13的侧壁接触，拨轮10随动力输入轴8转动时，滑柱16能够在环形滑槽13内滑动，且扳动拨叉2左右摆动时，圆柱体可在环形滑槽13内转动；进而工作时，拨叉2左右拨动滑柱16即可驱动拨轮10轴向左右移动，进而实现带动插杆12进出与其对应侧的插槽内；且能够保证滑柱16不干涉拨轮10随动力输入轴8转动；

工作时，限位孔3和锁紧螺孔均设置为3个，进而调整拨叉2位置后，通过螺杆将相对应的限位孔3和锁紧螺孔连接实现对拨叉2的锁紧限位；也即通过限位孔3和锁紧螺孔的组合连接，实现将拨叉2限制于低速状态、空挡状态和高速状态；也即实现插杆12具有三种状态，即分别为插入第一主动轮7的插孔（对应于低速状态）、插入第二主动轮5的插孔（对应于高速状态）以及插杆12和插孔分离（对应于空挡状态）。

更为具体地，拨叉2铰接于支座9并具有转动点，继而限位孔3和锁紧螺孔均设置于以转动点为圆心的圆周上；且限位孔3所在的圆周轮廓线和锁紧螺孔所在圆周轮廓线的半径相等。

在上述实施例的基础之上，还包括安装于动力输入轴8的限位部，限位部用以限定第一主动轮7和第二主动轮5位于动力输入轴8的轴向位置；具体地， 限位部包括动力输入轴8位于第一主动轮7或第二主动轮5的两侧的位置安装有轴向限位块；轴向限位块之间的距离小于第一主动轮7或第二主动轮5的厚度，避免影响第一主动轮7或第二主动轮5与动力输入轴8之间能够相对转动；优选地，限位块可选用螺纹连接于动力输入轴8上的限位螺母。

为了更好的技术效果，在上述实施例的基础之上，车体还设置有锚固装置；锚固装置包括：固定锥22，其铰接于机架1701前端并具有第一铰接点；驱动部，用以驱动固定锥22绕第一铰接点在车体行进方向所在的竖直面内转动；

车体上还设置有锚固装置，在到达施工地点后，防止意外下滑，向下转动固定锥22，以伸出锚固装置，旋转一定角度，并配合车体前进以使固定锥22插入坡面，使车体固定于当前位置。

本装置的工作原理为：

首先将牵引钢丝绳19锚固与坡顶，钢丝绳19垂挂至坡底，爬坡施工运输机行至施工区下方，挂空挡穿钢丝绳19和安全绳25，钢丝绳19拉紧后挂低速档，在车体上安装当前施工所需的器械（如钻机29、绿化喷枪、砂浆喷头等），安装牢固检验完成后，开始爬坡，进行施工作业，操作人员可在安全地带，视野清晰出遥控操作；车斗23根据坡面角度进行调整平行度，到达施工地点后，放出固定锥22，定位车体，防止其工作或故障时下滑；打钻时，可由工人佩戴安全绳25辅助操作；喷播时，则由操作员远程控制其行走及喷播。这一作业面完工后，控制爬坡施工运输机去下一平行工作面，继续施工，在作业面跨度大时，更换钢丝绳19在坡顶的锚固位置，使其与爬坡施工运输机在同一行走线上。运送资材时，可在爬坡施工运输机上部加装网罩，防止材料滚落伤人。施工完成后，爬坡施工运输机行至坡底平台，退出牵引钢丝绳19及安全绳25，卸下装备，清洁保养。

也可将其作为全地形使用，在不能通车的山涧、树林等地运输物资，材料。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。