一种隧道自动打孔车

技术领域

本发明涉及接触网隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道自动打孔车。

背景技术

接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。因此接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。隧道接触网在施工过程中，首先要进行隧道打孔作业，接触网隧道打孔通常会有M28孔、M24孔、M18孔、M12孔。

传统的隧道打孔方式是人工在梯车上用电钻打孔，需要用手一直举着电钻施工，不方便用力，且电钻孔容易不垂直隧道壁造成成组锚栓孔出现“内八字”、“外八字”等质量不合格情况，遇有钢筋时电钻卡顿，易造成人员受伤，既耗费体力又危险且施工效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种隧道自动打孔车，可以实现调整电钻角度，位置精准定位，自动打孔，不用人工使用电钻打孔，操作简单，提高工作效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种隧道自动打孔车，包括梯车以及设于梯车上的打孔机构；所述打孔机构包括电钻以及用于固定电钻的电钻支架，所述电钻支架的下方设有调平座，所述调平座与电钻支架之间配合设有带动电钻支架升降的动力组件，所述调平座的下方设有带动其在垂直方向上摆动调节的方向底座，所述方向底座固定于水平调节基座上，所述水平调节基座固定于梯车的顶端。

采用上述的技术方案，通过梯车带动整体设备移动，通过水平调节基座实现带动电钻在水平面上横向或者是竖向的移动，通过方向底座实现带动电钻在垂直面内做角度调节，实现隧道顶端或者隧道供腰处的钻孔作业，通过调平座实现电钻调平操作，即实现电钻在打孔时，保持与打孔面垂直进行打孔，避免电钻孔不垂直隧道壁造成的成组锚栓孔出现“内八字”、“外八字”等质量不合格情况，电钻方便实现调整角度，位置精准定位，操作简单方便，提高施工的合格率。

进一步的，所述电钻支架包括用于承载电钻的座台，所述座台的一侧设有立板，所述电钻通过抱箍固定于立板的一侧。

进一步的，所述立板远离电钻的一侧设有竖向的限位槽道，所述动力组件包括竖向贯穿限位槽道的齿条以及转动设于限位槽道内且与齿条啮合的齿轮，所述齿条的底端固定设于调平座的上表面，所述限位槽道外设有用于驱动齿轮的电机，所述限位槽道的一侧设有用于固定电机的基座。

采用上述技术方案，通过电机驱动齿轮转动，齿轮和齿条啮合，且齿条固定于调平座的上表面，使得电机转动的过程中驱动电钻支架上下移动，实现带动电钻钻进或者复位。

进一步的，所述调平座包括上、下间隔分布的上层平台和下层平台，所述上层平台和下层平台之间设有用于上层平台调平的脚螺旋，所述上层平台上设有气泡水平仪。

采用上述技术方案，电钻支架设于上层平台的上表面，通过脚螺旋实现带动电钻的调平，顶部打孔时，即保持与打孔面垂直进行打孔，避免电钻孔不垂直隧道壁造成的成组锚栓孔出现“内八字”、“外八字”等质量不合格情况。

进一步的，所述方向底座包括主座，所述主座的顶端两侧转动设有旋转支撑臂，所述旋转支撑臂的顶端伸出主座的顶端外且与调平座的下表面固定连接，所述主座的一侧设有用于限位旋转支撑臂的定位组件。

进一步的，所述主座的上端部横向贯穿有支轴，所述支轴的两端伸出主座外且旋转支撑臂固定于支轴的端部。

进一步的，所述定位组件包括通过螺纹配合设于主座一侧且与支轴垂直相对的丝杠，所述丝杠的外端设有旋转把手，所述丝杠通过旋转使其远离旋转把手的一端抵紧在支轴一侧。

采用上述技术方案，通过方向底座可以实现带动电钻在垂直面内摆动调节，即，需要在隧道供腰处的钻孔作业时，通过方向底座的调节作用，使得电钻朝向隧道供腰处进行钻孔作业。

进一步的，所述水平调节基座包括固定设于梯车上表面的横向T型滑槽，所述横向T型滑槽的上表面设有下层滑台，所述下层滑台下表面设有与横向T型滑槽配合的T型导轨。

进一步的，所述下层滑台的上方设有上层滑台，所述下层滑台的上表面设有纵向T型滑槽，所述上层滑台的下表面设有与纵向T型滑槽配合的T型导轨。

采用上述技术方案，通过水平调节基座实现带动电钻在水平面上横向或者是竖向的移动，具体通过横向T型滑槽与下层滑台的配合作用实现横向移动调节，通过纵向T型滑槽与上层滑台的配合作用实现竖向的移动调节。

进一步的，所述梯车包括支架总成以及设于支架总成底端的移动万向轮。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

1、本发明隧道自动打孔车使用方便，可以实现自动打孔作业，不用人工接触电钻，节省人工劳动力同时降低了打孔的作业难度，省时省力。

2、本发明可以提高隧道打孔的作业安全系数，电钻打孔的过程中，遇到钢筋卡顿时，由于人工与电钻不接触，可以降低电钻击打工作人员的风险，降低打孔作业中的安全隐患。

3、本发明可以实现调整电钻角度，位置精准定位，操作简单方便，提高施工的合格率，减少打孔作业出现成组锚栓“内八字”“外八字”情况，提高了施工质量和效率。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分其中：

图1为本发明隧道自动打孔车的整体结构示意图；

图2为本发明中打孔机构的结构示意图；

图3为本发明中打孔机构去掉电钻后的右视图；

图4为本发明中打孔机构去掉电钻后的前视图；

图5为本发明中电钻支架的结构示意图之一；

图6为本发明中电钻支架的结构示意图之二。

1、梯车；11、支架总成；111、底支架；112、顶支架；12、移动万向轮；

2、打孔机构；3、电钻；4、电钻支架；41、座台；42、立板；43、抱箍；44、限位槽道；45、基座；5、调平座；51、上层平台；52、下层平台；53、脚螺旋；54、气泡水平仪；6、方向底座；61、主座；62、旋转支撑臂；63、支轴；64、丝杠；65、旋转把手；7、水平调节基座；71、横向T型滑槽；72、下层滑台、73、上层滑台；74、纵向T型滑槽；

8、动力组件；81、齿条；82、齿轮；83、电机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-6，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-6所示：一种隧道自动打孔车，包括梯车1以及设于梯车1上的打孔机构2；

所述打孔机构2包括电钻3以及用于固定电钻3的电钻支架4，所述电钻支架4的下方设有调平座5，所述调平座5与电钻支架4之间配合设有带动电钻支架4升降的动力组件8，所述调平座5的下方设有带动其在垂直方向上摆动调节的方向底座6，所述方向底座6固定于水平调节基座7上，所述水平调节基座7固定于梯车1的顶端。

具体使用的过程中，通过梯车1带动整体设备移动，通过水平调节基座7实现带动电钻3在水平面上横向或者是竖向的移动，通过方向底座6实现带动电钻3在垂直面内做角度调节，实现隧道顶端或者隧道供腰处的钻孔作业，通过调平座5实现电钻3调平操作，即实现电钻3在打孔时，保持与打孔面垂直进行打孔，避免电钻孔不垂直隧道壁造成的成组锚栓孔出现“内八字”、“外八字”等质量不合格情况，电钻3方便实现调整角度，位置精准定位，操作简单方便，提高施工的合格率。

作为发明实施例的一种优选技术方案，所述电钻支架4包括用于承载电钻3的座台41，所述座台41的一侧设有立板42，所述电钻3通过抱箍43固定于立板42的一侧。

电钻3通过抱箍43可拆卸的固定于座台41上，具体的，座台41可以根据具体的使用制成与电钻3的底部弧形紧密贴合的凹弧形板。

其中，所述立板42远离电钻3的一侧设有竖向的限位槽道44，所述动力组件包括竖向贯穿限位槽道44的齿条81以及转动设于限位槽道44内且与齿条81啮合的齿轮82，所述齿条81的底端固定设于调平座5的上表面，所述限位槽道44外设有用于驱动齿轮82的电机83，所述限位槽道44的一侧设有用于固定电机83的基座45。

齿条81的与齿牙相对的一面以及两个侧面均与限位槽道44的内壁紧密贴合，且贴合面上涂润滑油，更有利于齿条81相对于限位槽道44的滑动移动。

电机83的一侧设有控制电机83通断电的电源按钮，以及控制电机83启动与停止的点动按钮、控制电机83正反转的按钮。

具体的固定电机83的基座45可以是如图6所示的结构，具体通过电机83驱动齿轮82转动时，齿轮82通过转轴支撑于限位槽道44内，转轴的一端伸出限位槽道44外且伸出端上从动带轮，电机83的输出轴上设有与从动带轮传动连接的主动带轮。

具体实现电钻3钻进和复位时，通过电源按钮使得电机83通电，然后按动点动按钮和正向按钮，使得电机83正向转动并带动齿轮82转动，齿轮82与齿条81啮合，齿条81不动，则整体的电钻支架4上升至隧道壁处开始进行打孔，完成打孔后，反向按钮使得电钻支架4复位完成钻孔作用。

作为发明实施例的一种优选技术方案，所述调平座5包括上、下间隔分布的上层平台51和下层平台52，所述上层平台51和下层平台52之间设有用于上层平台51调平的脚螺旋53，所述上层平台51上设有气泡水平仪54。

脚螺栓53为水准仪等结构上常用的调平结构，属于现有的技术，在此处不在详细赘述。

电钻支架4设于上层平台51的上表面，通过脚螺旋53实现带动电钻3的调平，顶部打孔时，即保持与打孔面垂直进行打孔，避免电钻孔不垂直隧道壁造成的成组锚栓孔出现“内八字”、“外八字”等质量不合格情况。

作为发明实施例的一种优选技术方案，所述方向底座6包括主座61，所述主座61的顶端两侧转动设有旋转支撑臂62，所述旋转支撑臂62的顶端伸出主座61的顶端外且与调平座5的下表面固定连接，所述主座61的一侧设有用于限位旋转支撑臂62的定位组件。

其中，所述主座61的上端部横向贯穿有支轴63，所述支轴63的两端伸出主座61外且旋转支撑臂62固定于支轴63的端部。

其中，所述定位组件包括通过螺纹配合设于主座61一侧且与支轴63垂直相对的丝杠64，所述丝杠64的外端设有旋转把手65，所述丝杠64通过旋转使其远离旋转把手65的一端抵紧在支轴63一侧。

通过方向底座6可以实现带动电钻3在垂直面内摆动调节，即，需要在隧道供腰处的钻孔作业时，通过方向底座6的调节作用，使得电钻3朝向隧道供腰处进行钻孔作业。

具体调节时，支轴63可以转动并带动旋转支撑臂62摆动，进而实现电钻3的摆动调节，调节到位后，旋动旋转把手65使得丝杠64的另一端抵紧在支轴63一侧，实现支轴63的定位。

作为发明实施例的一种优选技术方案，所述水平调节基座7包括固定设于梯车1上表面的横向T型滑槽71，所述横向T型滑槽71的上表面设有下层滑台72，所述下层滑台72下表面设有与横向T型滑槽71配合的T型导轨。

其中，所述下层滑台72的上方设有上层滑台73，所述下层滑台72的上表面设有纵向T型滑槽74，所述上层滑台73的下表面设有与纵向T型滑槽74配合的T型导轨。

通过水平调节基座7实现带动电钻3在水平面上横向或者是竖向的移动，具体通过横向T型滑槽71与下层滑台72的配合作用实现横向移动调节，通过纵向T型滑槽74与上层滑台73的配合作用实现竖向的移动调节。

具体使用的过程中，横向T型滑槽71的一侧可螺纹配合螺栓，调节移动到位后，旋动螺栓，使得螺栓顶紧在横向T型滑槽71内的T型导轨侧面上，实现定位，同理，纵向T型滑槽74的一侧可螺纹配合螺栓，调节移动到位后，旋动螺栓，使得螺栓顶紧在横向T型滑槽71内的T型导轨侧面上，实现定位。

其中，所述梯车1包括支架总成11以及设于支架总成11底端的移动万向轮12。

通过梯车1承载打孔机构2便于实现移动。

如图1所示，支架总成11包括顶支架112和设于顶支架112下方的底支架111，顶支架112和底支架111之间可以伸缩调节，所述底支架111的顶端部套放于顶支架112底部外，顶支架112的侧支腿与底支架111的侧支腿之间通过可拆卸的卡箍连接。

根据本发明的一个实施例，如图5所示，

本实施例中，用于固定电机83的基座45为设于限位槽道44的三角板支架，电机83的输出轴伸入到限位槽道44内，且齿轮82固定设于电机83 的输出轴上。

本发明的工作方法：

具体进行打孔作业时，当锚栓孔位于隧道正上方时，移动梯车1至打孔位置处，然后通过水平调节基座7的作用，调节电钻3使其处于打孔位置的下方，观察气泡水平仪54，并通过脚螺旋53的调节作用，使得电钻3垂直对准孔位，开启电机83，带动电钻3上升至隧道壁开始进行打孔作业，同时观察电钻3打孔的深度，电钻3打孔至设计深度后，停止钻进工作。

当锚位于隧道拱腰时，调整方向底座6至指定角度，即使得电钻3朝向侧面的拱腰处的钻孔位置处，然后丝杠64，实现方向底座6的定位，随后开始开启电机83，带动电钻3上升至隧道壁开始进行打孔作业，同时观察电钻3打孔的深度，电钻3打孔至设计深度后，停止钻进工作。

使用方便，节省人力且提高钻孔作业的安全性，电钻调节方式简单易操作，提高施工质量和效率。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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