一种凿岩台车钻臂顶紧定位装置

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1.本发明涉及凿岩台车技术领域，具体为一种凿岩台车钻臂顶紧定位装置。

背景技术：

2.凿岩台车是一种隧道及地下工程钻爆法施工时在围岩上钻孔的凿岩设备。凿岩台车可以移动支持钻孔作业，目前的凿岩台车是通过冲击破碎的原理进行打孔，由于钻孔初期掌子面凹凸不平而导致钻杆窜动大、顶钎受力大等原因，最终引起钻杆定位差、钻进速度慢，从而严重制约凿岩台车打孔速度和打孔位置精度。
3.为了解决上述问题，在钻杆打孔初期需要减小钻杆的窜动，进而提高钻杆打孔速度和精度。为此国内外广大学者开展了钻臂减振的研究，公开号为“cn 111852347a”的发明专利“一种凿岩台车钻臂凿岩机顶紧机构”，其特点是：该装置包括基座、第二固定球、定位球、定位爪、转杆、管，基座固定于凿岩台车钻臂上，并且基座开设一个贯通的容钻孔，两个第二固定球相对的固定于基座的两侧，并且两个第二固定球球心的连线与容钻孔轴线在空间上垂直；定位球为具有一个切口的空心球，定位球球面大于1/2完整球；定位球套在第二固定球外侧，即定位球可绕第二固定球球心转动；两个定位爪一端固定于定位球球面上，定位爪用于支撑于待钻岩壁；转杆一端固定于所述第二固定球球面；管一端固定于定位球表面，管穿套于所述转杆外侧。该装置在一定程度上实现了钻臂的顶紧。但是，当岩壁面倾角比较大时，图2所示的左边液压缸(80)比右边液压缸伸长量大很多，才能确保左边的定位爪(120)与岩壁面接触，此时基座(10)及其上面的容钻孔(11)也必须存在较大的倾斜度；而钻头(01)穿过容钻孔(11)且始终保持与钻臂(00)平行，即钻头(01)轴线与容钻孔(11)轴线夹角较大，为了确保竖直的钻头(01)穿过倾斜度很大的容钻孔(11)，唯一的办法是，容钻孔(11)的直径比钻头(01)的直径大很多；而在岩壁面倾角很小的工况下，容钻孔(11)与钻头(01)基本同轴，显然直径大的容钻孔(11)与直径小的钻头(01)之间的间隙很大，从而不可避免地会使得钻孔初期钻头(01)在容钻孔(11)内出现大的窜动，从而影响钻孔定位精度。另外，容钻孔(11)内壁没有安装有隔振层，无法减小甚至消除钻头(01)的径向窜动，进一步降低了钻孔定位精度。特别是，定位爪(120)沿容钻孔(11)径向的幅度不能够调整，当遇到钻孔周边岩面极度凹凸不平时，即无法实现所有定位爪(120)均与岩面进行充分的接触支撑。
4.公开号为“cn 112983414 a”的发明专利“采矿凿岩台车的机械钻臂结构”，其特征在于：该结构包括主钻臂，主钻臂的内部左侧固定连接有一组钻臂角度调节驱动件，主钻臂的内部右侧固定连接有一组钻臂幅度调节驱动件，主钻臂的左侧滑动连接有一组角度调节滑块。通过设置圆周阵列排布的六组分级钻臂，可以一次性对多个位置进行钻孔，提高钻孔效率，同时可以实现对六组分级钻臂的安装角度幅度进行调节，可以调节钻孔的范围和钻孔的角度，提高钻孔效率，具有更强的适用性。但是，该结构本质上是通过增加钻臂的数量来提升钻孔效率，具体措施是，在主钻臂(1)的外圆周增加了六组分级钻臂(8)，分级钻臂(8)的工作任务是钻孔，而不是顶紧和定位。需要强调的是，每组分级钻臂(8)在钻孔过程
中，由于没有对其进行顶紧和定位，当遇到凹凸不平的岩面时，分级钻臂(8)上的钻杆会发生剧烈的窜动，从而导致钻孔定位精度很差，不能满足工程需求。同时，该机构的工作原理决定了当对分级钻臂(8)的角度进行调节时，每组分级钻臂(8)的角度均相同，而不能够单独调节某一组分级钻臂(8)的角度，当遇到极度凹凸不平岩面时，无法实现所有分级钻臂(8)均对岩面进行作业。

技术实现要素：

5.为解决现有问题，本发明提出了一种凿岩台车钻臂顶紧定位装置，用于解决在钻臂初期钻孔过程中钻杆窜动大、打孔速度慢、定位精度差的问题。通过在容钻孔内侧增加减窜橡胶层，在定位机构外圆周围布置多组角度、幅度调节机构及顶紧机构，协同作用使定位机构具有更好的稳定性，能有效的减小钻杆的径向窜动；每组顶紧机构前端都铰接有减震垫，顶紧机构施加一定的预紧力使得减震垫能够顶紧掌子面，能进一步减小钻杆的窜动。每组顶紧机构的角度能够单独调节，从而使得该装置能够有效适应复杂形状掌子面的顶紧和定位，进而达到钻臂初期打孔时钻杆窜动幅度小、打孔速度快、定位精度高的目的。
6.为了实现上述目的，一种凿岩台车钻臂顶紧定位装置，其特征在于：该装置包括钻杆、定位机构、角度调节机构、幅度调节机构、滑座、调幅滑块、滑块牵引机构、顶紧机构；钻杆从定位机构的容钻孔中穿过并进行凿岩，定位机构左侧外圆周经铰接均布有多组角度调节机构，定位机构中部外圆周经铰接均布有多组幅度调节机构，定位机构右部外圆周经螺纹连接均布有多组滑座；调幅滑块能够在滑座内滑动，调幅滑块与幅度调节机构的调幅主动杆铰接；滑块牵引机构在定位机构的周向对称布置，钢丝绳与调幅滑块连接，位于同一相位的所述角度调节机构和幅度调节机构外侧共同铰接一组顶紧机构。
7.所述定位机构由套筒、调角铰座、调幅铰座、橡胶层、容钻孔组成；所述定位机构连接在钻臂端部，钻杆从容钻孔中通过，调角铰座用于定位机构与角度调节机构的铰接，调幅铰座用于定位机构与幅度调节机构的铰接，钻杆与橡胶层周向接触，钻杆旋转凿岩而产生的振动将传递给吸振性能优良的橡胶层，从而减小钻杆的窜动并实现精准定位凿岩。
8.所述角度调节机构包括：调角缸体、调角活塞杆；调角缸体与定位机构上的调角铰座铰接，调角活塞杆与顶紧机构的顶紧缸体铰接；角度调节机构、顶紧机构的顶紧缸体、幅度调节机构的调幅从动杆、套筒组成四杆机构，通过调角活塞杆在调角缸体内移动，从而能够调节顶紧机构的角度，进而能够实现钻臂与不同形状掌子面的顶紧。
9.所述幅度调节机构包括：调幅主动杆、调幅从动杆；调幅主动杆的一端与调幅滑块铰接，另一端与调幅从动杆中部铰接；调幅从动杆一端与定位机构上的调幅铰座铰接，另一端与顶紧缸体中部铰接；调幅主动杆、调幅从动杆、套筒、调幅滑块构成四杆机构；调幅滑块左右滑动，带动调幅主动杆推动调幅从动杆绕调幅铰座摆动，从而能够改变顶紧机构的幅度，进而能够实现钻臂与不同形状掌子面的顶紧。
10.所述滑座包括：滑块安装板、滑块限位槽、螺孔、滑块安装槽；先将调幅滑块安放在套筒上，通过螺孔将滑块安装板固定在套筒上，同时确保滑块限位槽限制调幅滑块周向转动，并使调幅滑块能够沿着滑块限位槽轴向移动。
11.所述滑块牵引机构包括：电机、滑轮座、主动轮、钢丝绳、拉环、从动轮；主动轮和从动轮均安装在滑轮座上，调幅滑块左、右两侧各安装有一个拉环，钢丝绳绕在主动轮和从动
轮上，且与调幅滑块两侧的拉环连接；电机驱动主动轮正、反转，由钢丝绳通过拉环拉动调幅滑块在套筒轴向左右滑动；在套筒上对称布置有两组滑块牵引机构。
12.所述顶紧机构包括：顶紧缸体、顶紧活塞杆、球铰、减震垫、压力传感器、角度传感器、幅度传感器；顶紧机构与角度调节机构、幅度调节机构铰接，通过充油、放油控制顶紧活塞杆在定位缸体内移动；当压力传感器检测到油缸油压达到设定的阈值时，顶紧活塞杆停止运动，完成了顶紧机构与掌子面之间的顶紧；活塞杆端部的球铰与减震垫铰接，减震垫能根据掌子面的形状，绕着球铰转动，使减震垫端面始终与掌子面紧密贴合；角度传感器、幅度传感器在顶紧机构位置调节时，实时检测幅度、角度，能根据周围环境情况或设定值完成顶紧机构位置的调节。
13.调幅滑块左右滑动能同时控制多组幅度调节机构的同步摆动，使该顶紧定位装置具有周向稳定性；每组角度调节机构能够单独调节所在相位的顶紧机构的角度，当顶紧机构在定位过程中遇到干涉时，通过幅度调节机构与角度调节机构的共同作用能够有效使多组顶紧机构在避免干涉的同时，寻到合适的位置顶紧掌子面。
14.所述的多组角度调节机构、幅度调节机构、滑座，组数为3～5组，且这三者的数量相同、相位一一对应。
15.上述一种凿岩台车钻臂顶紧定位装置，与现有的技术相比，其有益效果在于：
16.①
钻杆径向窜动小。定位机构中橡胶层与钻杆周向接触，接触面积大，吸振性能优良的橡胶层能有效减小钻杆的径向窜动，同时橡胶层将钻头包容在内，有效地消除了凿岩机在运行时产生的偏心力，提高了钻臂整体的刚度；定位装置外圆周围布置的多组角度、幅度调节机构及顶紧机构协同作用，使定位机构具有更好的稳定性，能进一步减小钻杆的径向窜动。
17.②
钻臂顶紧力充足。顶紧机构施加一定的预紧力使减震垫顶紧在掌子面上，顶紧机构中布置有压力传感器可根据具体的施工情况调节预紧力，周向布置有多组顶紧机构，使钻臂能够充分顶紧掌子面。
18.③
钻杆定位精度高。由于该装置能够有效的减小钻杆的径向窜动，且能保证钻臂以充足的顶紧力量顶在掌子面上，所以能有效的提高钻杆的定位精度。
19.④
适用范围广。通过幅度、角度调节机构的协同作用能够使顶紧机构在顶紧掌子面的过程中避免干涉，在钻臂运动过程中，幅度、角度调节机构与顶紧机构能够收缩在定位机构的周围；每组角度调节机构能够单独调节所在相位的顶紧机构的角度，能够有效使各组顶紧机构寻到合适的位置顶紧掌子面；减震垫与顶紧活塞杆端部的球铰铰接，能绕着球铰转动，可适应复杂形状掌子面，使减震垫端面始终与掌子面紧密贴合。
20.⑤
易损件装拆更换方便。滑座通过螺纹连接将调幅滑块安装在定位机构外圆周，调幅滑块安装与磨损后的更换方便。
附图说明
21.图1是本发明结构的等轴侧示意图。
22.图2是本发明结构的主视图
23.图3是本发明的定位机构示意图。
24.图4是本发明的角度调节机构示意图。
25.图5是本发明的幅度调节机构示意图。
26.图6是本发明的滑座结构示意图。
27.图7是本发明的滑块牵引机构示意图。
28.图8是本发明的顶紧机构结构示意图。
29.以上图1至图8中的标示为：1、钻杆；2、定位机构，2-1、套筒，2-2、调角铰座，2-3、调幅铰座，2-4、橡胶层，2-5、容钻孔；3、角度调节机构，3-1、调角缸体，3-2、调角活塞杆；4、幅度调节机构，4-1、调幅主动杆，4-2、调幅从动杆；5、滑座，5-1、滑块安装板，5-2、滑块限位槽，5-3、螺孔，5-4、滑块安装槽；6、调幅滑块；7、滑块牵引机构，7-1、电机，7-2、滑轮座，7-3、主动轮，7-4、钢丝绳，7-5、拉环，7-6、从动轮；8、顶紧机构，8-1、顶紧缸体，8-2、顶紧活塞杆，8-3、球铰，8-4、减震垫，8-5、压力传感器，8-6、角度传感器，8-7、幅度传感器；9、掌子面。
具体实施方式
30.下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。
31.本发明一种凿岩台车钻臂顶紧定位装置，由钻杆1、定位机构2、角度调节机构3、幅度调节机构4、滑座5、调幅滑块6、滑块牵引机构7、顶紧机构8组成。所述的定位机构2包括：套筒2-1、调角铰座2-2、调幅铰座2-3、橡胶层2-4、容钻孔2-5；角度调节机构3包括：调角缸体3-1、调角活塞杆3-2；所述幅度调节机构4包括：调幅主动杆4-1、调幅从动杆4-2；所述滑座5包括：滑块安装板5-1、滑块限位槽5-2、螺孔5-3、滑块安装槽5-4；所述滑块牵引机构7包括：电机7-1、滑轮座7-2、主动轮7-3、钢丝绳7-4、拉环7-5、从动轮7-6；所述顶紧机构8包括：顶紧缸体8-1、顶紧活塞杆8-2、球铰8-3、减震垫8-4、压力传感器8-5、角度传感器8-6、幅度传感器8-7。
32.钻杆1从定位机构2的容钻孔2-5中穿过并进行凿岩，定位机构2左侧外圆周经铰接均布有三组角度调节机构3，定位机构2中部外圆周经铰接均布有三组幅度调节机构4，定位机构2右部外圆周经螺纹连接均布有三组滑座5；调幅滑块6能够在滑座5内滑动，调幅滑块6与幅度调节机构4的调幅主动杆4-1铰接；滑块牵引机构7在定位机构2的周向对称布置，钢丝绳7-4与调幅滑块6连接，位于同一相位的所述角度调节机构3和幅度调节机构4外侧共同铰接一组顶紧机构8。
33.定位机构2连接在钻臂端部，钻杆1从容钻孔2-5中通过，调角铰座2-2用于定位机构2与角度调节机构3的铰接，调幅铰座2-3用于定位机构2与幅度调节机构4的铰接，钻杆1与橡胶层2-4周向接触，接触面积大，钻杆1旋转凿岩而产生的振动将传递给吸振性能优良的橡胶层2-4，从而减小钻杆1的径向窜动并实现精准定位凿岩；橡胶层2-4将钻杆1包容在内，有效地消除了凿岩机在运行时产生的偏心力，提高了钻臂整体的刚度，最终达到大幅提高钻杆1定位精度的目的。
34.调角缸体3-1与定位机构2上的调角铰座2-2铰接，调角活塞杆3-2与顶紧机构8的顶紧缸体8-1铰接；角度调节机构3、顶紧机构8的顶紧缸体8-1、幅度调节机构4的调幅从动杆4-2、套筒2-1组成四杆机构，通过调角活塞杆3-2在调角缸体3-1内移动，从而能够调节顶紧机构8的角度，进而能够实现钻臂与不同形状掌子面9的顶紧。
35.调幅主动杆4-1的一端与调幅滑块6铰接，另一端与调幅从动杆4-2中部铰接；调幅从动杆4-2一端与定位机构2上的调幅铰座2-3铰接，另一端与顶紧缸体8-1中部铰接；调幅
主动杆4-1、调幅从动杆4-2、套筒2-1、调幅滑块6构成四杆机构；调幅滑块6左右滑动，带动调幅主动杆4-1推动调幅从动杆4-2绕调幅铰座2-3摆动，从而能够改变顶紧机构8的幅度，进而能够实现钻臂与不同形状掌子面9的顶紧；通过幅度调节机构4与角度调节机构3的协同作用能够使顶紧机构8在顶紧掌子面9的过程中避免干涉，该钻臂顶紧定位装置的适用范围广。
36.将调幅滑块6安放在套筒2-1上，通过螺孔5-3将滑块安装板5-1固定在套筒2-1上，同时确保滑块限位槽5-2限制调幅滑块6周向转动，并使调幅滑块6能够沿着滑块限位槽5-2轴向移动；由于滑座5通过螺纹连接将调幅滑块6安装在定位机构2外圆周，调幅滑块6安装与磨损后的更换方便。
37.主动轮7-3和从动轮7-6均安装在滑轮座7-2上，调幅滑块6左、右两侧各安装有一个拉环7-5，钢丝绳7-4绕在主动轮7-3和从动轮7-6上，且与调幅滑块6两侧的拉环7-5连接；电机7-1驱动主动轮7-3正、反转，由钢丝绳7-4通过拉环7-5拉动调幅滑块6在套筒2-1轴向左右滑动；在套筒2-1上对称布置有两组滑块牵引机构7。
38.顶紧机构8与角度调节机构3、幅度调节机构4铰接，通过充油、放油控制顶紧活塞杆8-2在定位缸体8-1内移动；当压力传感器8-5检测到油缸油压达到设定的阈值时，顶紧活塞杆8-2停止运动，完成了顶紧机构8与掌子面9之间的顶紧；活塞杆端部的球铰8-3与减震垫8-4铰接，减震垫8-4能根据掌子面9的形状，绕着球铰8-3转动，使减震垫8-4端面始终与掌子面9紧密贴合；角度传感器8-6、幅度传感器8-7在顶紧机构8位置调节时，实时检测幅度、角度，能根据周围环境情况或设定值完成顶紧机构8位置的调节；顶紧机构8施加一定的预紧力使减震垫8-4顶紧在掌子面9上，顶紧机构8中布置有压力传感器8-5可根据具体的施工情况调节预紧力，周向布置有三组顶紧机构8，三组顶紧机构8同时对掌子面9施加预紧力，能够有效解决钻臂由于顶紧力量不够而打孔困难、窜动大、定位精度低下等问题；由于周向布置有三组减震垫8-4，减震垫8-4与顶紧机构8中顶紧活塞杆8-2端部的球铰8-3铰接，减震垫8-4能根据掌子面9的形状，绕着球铰8-3转动，使减震垫8-4端面始终与掌子面9紧密贴合，实现与复杂形状掌子面9的顶紧，增强了钻臂顶紧定位装置的适用性。
39.调幅滑块6左右滑动能同时控制三组幅度调节机构4的同步摆动，使该顶紧定位装置具有周向稳定性；每组角度调节机构3能够单独调节所在相位的顶紧机构8的角度，当顶紧机构8在定位过程中遇到干涉时，通过幅度调节机构4与角度调节机构3的共同作用能够有效使三组顶紧机构8在避免干涉的同时，寻到合适的位置顶紧掌子面9。
40.工作原理：使用时，首先将钻臂顶紧定位装置安装在钻臂末端，并将钻杆1置于容钻孔2-5中。将钻臂运行到靠近掌子面9的位置，此时电机7-1驱动主动轮7-3正、反转，由钢丝绳7-4通过拉环7-5拉动调幅滑块6在套筒2-1轴向左右滑动；调幅主动杆4-1、调幅从动杆4-2、套筒2-1、调幅滑块6构成四杆机构；调幅滑块6左右滑动，带动调幅主动杆4-1推动调幅从动杆4-2绕调幅铰座2-3摆动，同时控制三组幅度调节机构4的同步摆动，从而能够改变三组顶紧机构8的幅度；角度调节机构3、顶紧机构8的顶紧缸体8-1、幅度调节机构4的调幅从动杆4-2、套筒2-1组成四杆机构；三组角度调节机构3通过调角活塞杆3-2在调角缸体3-1内移动，从而能够单独调节所在相位的顶紧机构8的角度；由于掌子面9的形状凹凸不平，角度调节机构3与幅度调节机构4协同作用，在避免干涉的同时实现三组顶紧机构8不同顶紧定位位置的调节；顶紧机构8通过充油、放油控制顶紧活塞杆8-2在定位缸体8-1内移动，从而
实现顶紧机构8与掌子面9的顶紧，在此过程中减震垫8-4接触掌子面9并根据掌子面9的形状绕球铰8-3转动，使减震垫8-4紧密贴合掌子面9。
41.上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡是在本发明的公开范围之内所做的任何等同替换、修改等，均包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种凿岩台车钻臂顶紧定位装置，其特征在于：该装置包括钻杆(1)、定位机构(2)、角度调节机构(3)、幅度调节机构(4)、滑座(5)、调幅滑块(6)、滑块牵引机构(7)、顶紧机构(8)；钻杆(1)从定位机构(2)的容钻孔(2-5)中穿过并进行凿岩，定位机构(2)左侧外圆周经铰接均布有多组角度调节机构(3)，定位机构(2)中部外圆周经铰接均布有多组幅度调节机构(4)，定位机构(2)右部外圆周经螺纹连接均布有多组滑座(5)；调幅滑块(6)能够在滑座(5)内滑动，调幅滑块(6)与幅度调节机构(4)的调幅主动杆(4-1)铰接；滑块牵引机构(7)在定位机构(2)的周向对称布置，钢丝绳(7-4)与调幅滑块(6)连接，位于同一相位的所述角度调节机构(3)和幅度调节机构(4)外侧共同铰接一组顶紧机构(8)；所述定位机构(2)由套筒(2-1)、调角铰座(2-2)、调幅铰座(2-3)、橡胶层(2-4)、容钻孔(2-5)组成；所述定位机构(2)连接在钻臂端部，钻杆(1)从容钻孔(2-5)中通过，调角铰座(2-2)用于定位机构(2)与角度调节机构(3)的铰接，调幅铰座(2-3)用于定位机构(2)与幅度调节机构(4)的铰接，钻杆(1)与橡胶层(2-4)周向接触，钻杆(1)旋转凿岩而产生的振动将传递给吸振性能优良的橡胶层(2-4)，从而减小钻杆(1)的窜动并实现精准定位凿岩；所述角度调节机构(3)包括：调角缸体(3-1)、调角活塞杆(3-2)；调角缸体(3-1)与定位机构(2)上的调角铰座(2-2)铰接，调角活塞杆(3-2)与顶紧机构(8)的顶紧缸体(8-1)铰接；角度调节机构(3)、顶紧机构(8)的顶紧缸体(8-1)、幅度调节机构(4)的调幅从动杆(4-2)、套筒(2-1)组成四杆机构，通过调角活塞杆(3-2)在调角缸体(3-1)内移动，从而能够调节顶紧机构(8)的角度，进而能够实现钻臂与不同形状掌子面(9)的顶紧；所述幅度调节机构(4)包括：调幅主动杆(4-1)、调幅从动杆(4-2)；调幅主动杆(4-1)的一端与调幅滑块(6)铰接，另一端与调幅从动杆(4-2)中部铰接；调幅从动杆(4-2)一端与定位机构(2)上的调幅铰座(2-3)铰接，另一端与顶紧缸体(8-1)中部铰接；调幅主动杆(4-1)、调幅从动杆(4-2)、套筒(2-1)、调幅滑块(6)构成四杆机构；调幅滑块(6)左右滑动，带动调幅主动杆(4-1)推动调幅从动杆(4-2)绕调幅铰座(2-3)摆动，从而能够改变顶紧机构(8)的幅度，进而能够实现钻臂与不同形状掌子面(9)的顶紧；所述滑座(5)包括：滑块安装板(5-1)、滑块限位槽(5-2)、螺孔(5-3)、滑块安装槽(5-4)；先将调幅滑块(6)安放在套筒(2-1)上，通过螺孔(5-3)将滑块安装板(5-1)固定在套筒(2-1)上，同时确保滑块限位槽(5-2)限制调幅滑块(6)周向转动，并使调幅滑块(6)能够沿着滑块限位槽(5-2)轴向移动；所述滑块牵引机构(7)包括：电机(7-1)、滑轮座(7-2)、主动轮(7-3)、钢丝绳(7-4)、拉环(7-5)、从动轮(7-6)；主动轮(7-3)和从动轮(7-6)均安装在滑轮座(7-2)上，调幅滑块(6)左、右两侧各安装有一个拉环(7-5)，钢丝绳(7-4)绕在主动轮(7-3)和从动轮(7-6)上，且与调幅滑块(6)两侧的拉环(7-5)连接；电机(7-1)驱动主动轮(7-3)正、反转，由钢丝绳(7-4)通过拉环(7-5)拉动调幅滑块(6)在套筒(2-1)轴向左右滑动；在套筒(2-1)上对称布置有两组滑块牵引机构(7)；所述顶紧机构(8)包括：顶紧缸体(8-1)、顶紧活塞杆(8-2)、球铰(8-3)、减震垫(8-4)、压力传感器(8-5)、角度传感器(8-6)、幅度传感器(8-7)；顶紧机构(8)与角度调节机构(3)、幅度调节机构(4)铰接，通过充油、放油控制顶紧活塞杆(8-2)在定位缸体(8-1)内移动；当压力传感器(8-5)检测到油缸油压达到设定的阈值时，顶紧活塞杆(8-2)停止运动，完成了顶紧机构(8)与掌子面(9)之间的顶紧；活塞杆端部的球铰(8-3)与减震垫(8-4)铰接，减震
垫(8-4)能根据掌子面(9)的形状，绕着球铰(8-3)转动，使减震垫(8-4)端面始终与掌子面(9)紧密贴合；角度传感器(8-6)、幅度传感器(8-7)在顶紧机构(8)位置调节时，实时检测幅度、角度，能根据周围环境情况或设定值完成顶紧机构(8)位置的调节。2.根据权利要求书1所述的一种凿岩台车钻臂顶紧定位装置，其特征在于：调幅滑块(6)左右滑动能同时控制多组幅度调节机构(4)的同步摆动，使该顶紧定位装置具有周向稳定性；每组角度调节机构(3)能够单独调节所在相位的顶紧机构(8)的角度，当顶紧机构(8)在定位过程中遇到干涉时，通过幅度调节机构(4)与角度调节机构(3)的共同作用能够有效使多组顶紧机构(8)在避免干涉的同时，寻到合适的位置顶紧掌子面(9)。3.根据权利要求书1所述的一种凿岩台车钻臂顶紧定位装置，其特征在于：所述的多组角度调节机构(3)、幅度调节机构(4)、滑座(5)，组数为3～5组，且这三者的数量相同、相位一一对应。

技术总结

本发明提出了一种凿岩台车钻臂顶紧定位装置，具体包括钻杆、定位机构、角度调节机构、幅度调节机构、滑座、调幅滑块、滑块牵引机构和顶紧机构。其中定位机构对装置起定位、支撑和减窜作用；滑块牵引机构拉动调幅滑块移动能够控制多组幅度调节机构同步摆动，调节顶紧机构的幅度；顶紧机构通过施加预紧力顶紧掌子面，每组角度调节机构能够单独调节所在相位顶紧机构的角度；幅度调节机构与角度调节机构共同作用使多组顶紧机构在避免干涉的同时，寻到合适的位置顶紧掌子面，以便钻杆打孔。本发明通过顶紧机构的减震垫、定位机构的橡胶层、以及周向稳定性能优良的顶紧机构能够提高钻臂的定位精度，解决打孔初期钻杆打孔速度慢、窜动大、精度低的问题。精度低的问题。精度低的问题。