本發(fā)明涉及隧道施工，尤其涉及一種隧道光面爆破外插角輔助控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在隧道光面爆破施工中，鉆孔外插角角度是影響開挖輪廓精度和超欠挖程度的關(guān)鍵參數(shù)，外插角角度偏差過大會(huì)導(dǎo)致超挖(增加混凝土回填成本)或欠挖(需二次修整，延誤工期)。

2、現(xiàn)有的隧道爆破鉆孔時(shí)，外插角角度通常由工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)調(diào)整，易受主觀因素影響，精度難以保證，依賴人工經(jīng)驗(yàn)，傳統(tǒng)方法無(wú)法在鉆孔過程中實(shí)時(shí)獲取角度數(shù)據(jù)，僅能通過事后測(cè)量發(fā)現(xiàn)偏差，導(dǎo)致返工率高，缺乏實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)角度偏差后需停機(jī)調(diào)整，影響施工效率，調(diào)整效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于現(xiàn)有的隧道爆破鉆孔時(shí)，外插角角度通常由工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)調(diào)整，精度難以保證，依賴人工經(jīng)驗(yàn)，缺乏實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)角度偏差后需停機(jī)調(diào)整，影響施工效率，調(diào)整效率低的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種隧道光面爆破外插角輔助控制系統(tǒng)。

2、本發(fā)明提出的一種隧道光面爆破外插角輔助控制系統(tǒng)，包括鑿巖臺(tái)車，還包括安裝在所述鑿巖臺(tái)車上的安裝裝置、調(diào)節(jié)裝置以及固定裝置。

3、所述安裝裝置位于所述鑿巖臺(tái)車的臺(tái)臂外表面，并將所述固定裝置和調(diào)節(jié)裝置固定安裝在所述鑿巖臺(tái)車的外表面，所述安裝裝置包括固定塊，所述固定塊的相對(duì)移動(dòng)能夠?qū)﹁弾r臺(tái)車的臺(tái)臂進(jìn)行夾持。

4、所述調(diào)節(jié)裝置位于所述安裝裝置的外表面，并對(duì)所述固定裝置的位置進(jìn)行調(diào)整，所述調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)桿，所述調(diào)節(jié)桿的移動(dòng)帶動(dòng)所述固定裝置進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括傾斜傳感器，所述傾斜傳感器對(duì)所述鑿巖臺(tái)車上鉆桿的角度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

5、所述固定裝置位于所述調(diào)節(jié)裝置的外表面，并對(duì)所述鑿巖臺(tái)車的鉆桿進(jìn)行夾持，所述固定裝置包括偏轉(zhuǎn)架和滾輪，所述偏轉(zhuǎn)架的偏轉(zhuǎn)帶動(dòng)所述滾輪與所述鑿巖臺(tái)車的鉆桿外表面接觸。

6、優(yōu)選地，所述安裝裝置還包括安裝外殼，所述安裝外殼的外表面與所述鑿巖臺(tái)車的臺(tái)臂外表面接觸，所述安裝外殼的內(nèi)壁通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接有帶有錐齒輪的夾持絲桿，一側(cè)所述夾持絲桿的一端通過連接桿固定連接，所述安裝外殼的內(nèi)壁通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接有帶有錐齒輪的傳遞桿，所述傳遞桿的錐齒輪與所述夾持絲桿的錐齒輪嚙合，所述安裝外殼的內(nèi)壁固定安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸一端通過錐齒輪驅(qū)動(dòng)所述夾持絲桿的連接桿錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

7、通過上述技術(shù)方案，為了將快速將安裝外殼固定在鑿巖臺(tái)車的臺(tái)臂上，通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)，能夠帶動(dòng)夾持絲桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，通過傳遞桿上錐齒輪的傳遞，能夠帶動(dòng)另一側(cè)的夾持絲桿的進(jìn)行同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而能夠帶動(dòng)兩側(cè)相對(duì)固定塊進(jìn)行移動(dòng)，完成對(duì)臺(tái)臂一端的夾持，適應(yīng)多種不同尺寸的臺(tái)臂。

8、優(yōu)選地，所述夾持絲桿的外表面與所述固定塊的內(nèi)壁螺紋連接，所述固定塊的外表面與所述安裝外殼的內(nèi)壁滑動(dòng)插接，所述固定塊的內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接有鎖桿，所述鎖桿的一端與所述鑿巖臺(tái)車的臺(tái)臂一端螺紋連接，所述固定塊的外表面通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接有傳動(dòng)同步輪，所述傳動(dòng)同步輪的內(nèi)壁與所述夾持絲桿的外表面滑動(dòng)插接，所述傳動(dòng)同步輪的外表面通過同步輪和同步帶的配合驅(qū)動(dòng)所述鎖桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。

9、通過上述技術(shù)方案，為了便于安裝外殼穩(wěn)定的固定在臺(tái)臂的一端，通過鎖桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，鎖桿的轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)配合固定塊移動(dòng)能夠使得鎖桿一端螺紋旋進(jìn)鑿巖臺(tái)車的臺(tái)臂一端，防止鑿巖臺(tái)車在鉆孔產(chǎn)生的震動(dòng)對(duì)固定塊的夾持造成不穩(wěn)定，影響安裝外殼的穩(wěn)定性，通過固定塊上的傳動(dòng)同步輪隨著夾持絲桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，通過同步帶和同步輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)能夠帶動(dòng)鎖桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得鎖桿旋進(jìn)鑿巖臺(tái)車的臺(tái)臂內(nèi)。

10、優(yōu)選地，所述鎖桿的內(nèi)壁滑動(dòng)插接有推動(dòng)桿，所述推動(dòng)桿的外表面固定安裝有復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧的一端與所述固定塊的內(nèi)壁通過連接件固定安裝，所述安裝外殼的內(nèi)壁固定安裝有滑槽，所述滑槽的內(nèi)壁滑動(dòng)插接有定位滑板，所述定位滑板的外表面固定安裝有連接彈簧，所述連接彈簧的一端與所述安裝外殼的內(nèi)壁固定安裝，所述定位滑板的一端貫穿所述安裝外殼的外側(cè)面后延伸至其外部，所述推動(dòng)桿的一端固定安裝有楔塊，所述楔塊的一端與所述定位滑板的外表面滑動(dòng)連接。

11、通過上述技術(shù)方案，通過推動(dòng)桿隨著固定塊的移動(dòng)進(jìn)行移動(dòng)接觸到臺(tái)臂的內(nèi)壁后受到擠壓后，能夠向定位滑板一側(cè)進(jìn)行移動(dòng)后，順著定位滑板的斜面后插接進(jìn)入定位滑板的凹槽內(nèi)，完成對(duì)推動(dòng)桿的固定，同時(shí)鎖桿旋進(jìn)臺(tái)臂內(nèi)，楔塊可通過推動(dòng)定位滑板進(jìn)行移動(dòng)，推動(dòng)桿能夠復(fù)位，連接彈簧便于定位滑板的復(fù)位。

12、優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括支撐板，所述支撐板固定安裝在所述安裝外殼的上表面，所述支撐板的外表面通過球形鉸鏈鉸接有調(diào)節(jié)外殼，所述調(diào)節(jié)外殼的內(nèi)壁固定安裝有調(diào)節(jié)液壓缸，所述調(diào)節(jié)液壓缸的活塞桿一端固定安裝有帶有凹槽的移動(dòng)桿，所述移動(dòng)桿的內(nèi)壁通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接有推動(dòng)齒輪，所述調(diào)節(jié)外殼的內(nèi)壁固定安裝有推動(dòng)齒條，所述推動(dòng)齒輪與所述推動(dòng)齒條嚙合，所述移動(dòng)桿的內(nèi)壁通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接有帶有齒輪的凸輪，所述凸輪的齒輪與所述推動(dòng)齒輪嚙合。

13、通過上述技術(shù)方案，通過調(diào)節(jié)液壓缸推動(dòng)移動(dòng)桿，移動(dòng)桿的移動(dòng)帶動(dòng)推動(dòng)齒輪在推動(dòng)齒條上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)齒輪從而能夠帶動(dòng)凸輪進(jìn)行偏轉(zhuǎn)后，凸輪能夠帶動(dòng)推動(dòng)套進(jìn)行移動(dòng)，從而便于摩擦板展開，便于與調(diào)節(jié)桿進(jìn)行復(fù)位，從而保持鉆桿進(jìn)行復(fù)位，防止鉆桿發(fā)生偏轉(zhuǎn)后造成外插角超出設(shè)定的閾值。

14、優(yōu)選地，所述移動(dòng)桿的一端滑動(dòng)插接有推動(dòng)套，所述推動(dòng)套的外表面與所述凸輪的外表面接觸，所述推動(dòng)套的外表面通過銷軸鉸接有呈環(huán)形陣列分布的連桿組件，所述連桿組件的一端與所述移動(dòng)桿的外表面通過銷軸鉸接，所述連桿組件的另一端通過銷軸鉸接有摩擦板。

15、通過上述技術(shù)方案，推動(dòng)套的移動(dòng)，能夠通過連桿組件將摩擦板進(jìn)行撐開后能夠與調(diào)節(jié)桿的一端進(jìn)出接觸，摩擦板與調(diào)節(jié)桿內(nèi)壁接觸面為具有一定粗糙度，便于增加摩擦系數(shù)，從而使得摩擦板的隨著調(diào)節(jié)液壓缸的推動(dòng)能夠帶動(dòng)調(diào)節(jié)桿進(jìn)行移動(dòng)。

16、優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)外殼的內(nèi)壁與所述調(diào)節(jié)桿的外表面滑動(dòng)插接，所述調(diào)節(jié)桿的外表面固定安裝有調(diào)節(jié)彈簧，所述調(diào)節(jié)彈簧的一端與所述調(diào)節(jié)外殼的內(nèi)壁固定安裝，所述調(diào)節(jié)桿的一端固定安裝有位移傳感器，所述調(diào)節(jié)桿的一端內(nèi)壁與所述摩擦板的外表面滑動(dòng)插接。

17、通過上述技術(shù)方案，為了便于調(diào)節(jié)桿的復(fù)位，通過調(diào)節(jié)彈簧能夠便于調(diào)節(jié)桿復(fù)位保持原始的位置，調(diào)節(jié)桿的位移傳感器能夠檢測(cè)調(diào)節(jié)桿的移動(dòng)位置，便于精準(zhǔn)將位移傳感器進(jìn)行復(fù)位。

18、優(yōu)選地，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)還包括檢測(cè)外殼，所述檢測(cè)外殼的外表面通過球形鉸鏈與所述調(diào)節(jié)桿的一端鉸接，所述檢測(cè)外殼的內(nèi)壁與所述傾斜傳感器的外表面固定安裝。

19、通過上述技術(shù)方案，為了檢測(cè)鉆桿進(jìn)行發(fā)生角度的偏轉(zhuǎn)，通過呈環(huán)形陣列分布的傾斜傳感器能夠檢測(cè)到鉆桿發(fā)生的任意角度的偏轉(zhuǎn)，從而能夠便于調(diào)整鉆桿進(jìn)行復(fù)位。

20、優(yōu)選地，所述固定裝置還包括驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述檢測(cè)外殼的外表面，所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤的內(nèi)壁通過銷軸鉸接有限位框，所述限位框的內(nèi)壁與所述偏轉(zhuǎn)架的外表面滑動(dòng)插接，所述偏轉(zhuǎn)架的一端與所述滾輪的外表面轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述偏轉(zhuǎn)架的一端通過銷軸與所述檢測(cè)外殼的外表面鉸接。

21、通過上述技術(shù)方案，通過驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠帶動(dòng)鉸接的限位框轉(zhuǎn)動(dòng)后，帶動(dòng)限位框內(nèi)的偏轉(zhuǎn)架進(jìn)行偏轉(zhuǎn)后與鉆桿接觸，從而鉆桿的偏轉(zhuǎn)能夠帶動(dòng)檢測(cè)外殼進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，同時(shí)偏轉(zhuǎn)架進(jìn)行偏轉(zhuǎn)能夠適應(yīng)多種不同尺寸的鉆桿，滾輪與鉆桿表面接觸，從而能夠減少鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力。

22、優(yōu)選地，所述檢測(cè)外殼的外表面通過軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)連接有固定絲桿，所述檢測(cè)外殼的外表面固定安裝有固定電機(jī)，所述固定電機(jī)的輸出軸一端與所述固定絲桿的一端固定安裝，所述固定絲桿的外表面螺紋連接有固定滑塊，所述固定滑塊的外表面通過銷軸與所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤的外表面鉸接。

23、通過上述技術(shù)方案，通過固定電機(jī)的啟動(dòng)能夠帶動(dòng)固定絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而能夠帶動(dòng)固定滑塊進(jìn)行移動(dòng)后完成帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到自動(dòng)對(duì)鉆桿進(jìn)行夾持固定。

24、本發(fā)明中的有益效果為：

25、1、通過設(shè)置安裝裝置，能夠適應(yīng)多種不同鑿巖臺(tái)車的臺(tái)臂，通過相對(duì)固定塊進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)，完成對(duì)臺(tái)臂一端進(jìn)行夾持，為了便于安裝外殼穩(wěn)定的固定在臺(tái)臂的一端，通過鎖桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，鎖桿的轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)配合固定塊移動(dòng)能夠使得鎖桿一端螺紋旋進(jìn)鑿巖臺(tái)車的臺(tái)臂一端，防止鑿巖臺(tái)車在鉆孔產(chǎn)生的震動(dòng)對(duì)固定塊的夾持造成不穩(wěn)定，影響安裝外殼的穩(wěn)定性，通過固定塊上的傳動(dòng)同步輪隨著夾持絲桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，通過同步帶和同步輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)能夠帶動(dòng)鎖桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得鎖桿旋進(jìn)鑿巖臺(tái)車的臺(tái)臂內(nèi)，推動(dòng)桿隨著固定塊的移動(dòng)進(jìn)行移動(dòng)接觸到臺(tái)臂的內(nèi)壁后受到擠壓后，能夠向定位滑板一側(cè)進(jìn)行移動(dòng)后，順著定位滑板的斜面后插接進(jìn)入定位滑板的凹槽內(nèi)，完成對(duì)推動(dòng)桿的固定，同時(shí)鎖桿旋進(jìn)臺(tái)臂內(nèi)，楔塊可通過推動(dòng)定位滑板進(jìn)行移動(dòng)，推動(dòng)桿能夠復(fù)位，連接彈簧便于定位滑板的復(fù)位，從而能夠便于對(duì)鑿巖臺(tái)車的臺(tái)臂進(jìn)行固定，達(dá)到對(duì)鉆桿的角度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，減少人工的投入。

26、2、通過設(shè)置調(diào)節(jié)裝置，能夠?qū)﹁弾r臺(tái)車的鉆桿在工作時(shí)偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測(cè)，通過調(diào)節(jié)液壓缸推動(dòng)移動(dòng)桿，移動(dòng)桿的移動(dòng)帶動(dòng)推動(dòng)齒輪在推動(dòng)齒條上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)齒輪從而能夠帶動(dòng)凸輪進(jìn)行偏轉(zhuǎn)后，凸輪能夠帶動(dòng)推動(dòng)套進(jìn)行移動(dòng)，從而便于摩擦板展開，便于與調(diào)節(jié)桿進(jìn)行復(fù)位，從而保持鉆桿進(jìn)行復(fù)位，防止鉆桿發(fā)生偏轉(zhuǎn)后造成外插角超出設(shè)定的閾值，為了檢測(cè)鉆桿進(jìn)行發(fā)生角度的偏轉(zhuǎn)，通過呈環(huán)形陣列分布的傾斜傳感器能夠檢測(cè)到鉆桿發(fā)生的任意角度的偏轉(zhuǎn)，從而能夠便于調(diào)整鉆桿進(jìn)行復(fù)位，從而通過檢測(cè)外殼隨著鉆桿的偏轉(zhuǎn)發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，通過傾斜傳感器和位移傳感器的配合能夠檢測(cè)偏轉(zhuǎn)的方向，通過調(diào)節(jié)液壓缸的推動(dòng)，能夠便于檢測(cè)外殼的復(fù)位，從而帶動(dòng)鉆桿進(jìn)行復(fù)位，解決了現(xiàn)有的隧道爆破鉆孔時(shí)，外插角角度通常由工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)調(diào)整，精度難以保證，依賴人工經(jīng)驗(yàn)，缺乏實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)角度偏差后需停機(jī)調(diào)整，影響施工效率，調(diào)整效率低的技術(shù)問題。

27、3、通過設(shè)置固定裝置，能夠?qū)z測(cè)機(jī)構(gòu)固定在鉆桿的外表面，便于鉆桿發(fā)生偏轉(zhuǎn)后帶動(dòng)檢測(cè)外殼進(jìn)行同步偏轉(zhuǎn)，從而能夠?qū)ζD(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測(cè)，通過驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠帶動(dòng)鉸接的限位框轉(zhuǎn)動(dòng)后，帶動(dòng)限位框內(nèi)的偏轉(zhuǎn)架進(jìn)行偏轉(zhuǎn)后與鉆桿接觸，從而鉆桿的偏轉(zhuǎn)能夠帶動(dòng)檢測(cè)外殼進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，同時(shí)偏轉(zhuǎn)架進(jìn)行偏轉(zhuǎn)能夠適應(yīng)多種不同尺寸的鉆桿，滾輪與鉆桿表面接觸，從而能夠減少鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力。