一種具有新型工作臂的礦用撬毛臺(tái)車設(shè)計(jì)研究

1 背景技術(shù)及應(yīng)用

在礦山的開采過(guò)程中，礦洞挖掘爆破后其頂板和側(cè)幫常會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)的石塊，如不及時(shí)將這些石塊清理下來(lái)，就會(huì)有隨時(shí)脫落的危險(xiǎn)，脫落下來(lái)的石塊很容易砸傷施工人員，從而給生產(chǎn)作業(yè)帶來(lái)諸多安全隱患。目前常采用的施工方法是：

（1）工人站在搭好的架子上利用鋼釬將其撬動(dòng)下來(lái)，這樣不僅工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，而且在出現(xiàn)大面積石塊脫落的情況時(shí)，工人若來(lái)不及避讓，也會(huì)給施工的工人帶來(lái)生命危險(xiǎn)。

（2）由于人工容易出現(xiàn)安全隱患部分施工隊(duì)已采用撬毛臺(tái)車對(duì)這些隨時(shí)可能脫落的石塊進(jìn)行清理，但是目前已有型號(hào)撬毛臺(tái)車在使用過(guò)程中存在以下不足之處：①工作時(shí)其工作臂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理，轉(zhuǎn)動(dòng)不夠靈活，使得很多死角無(wú)法清理作業(yè)，工作效率難以達(dá)到理想狀態(tài)。主流撬毛臺(tái)車采用的多節(jié)臂、撬毛器為了破碎目標(biāo)松動(dòng)石塊需要反復(fù)調(diào)整各個(gè)臂的姿態(tài)來(lái)定位目標(biāo)；耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)定位不準(zhǔn)確嚴(yán)重影響到撬毛作業(yè)的工作效率；工作臂節(jié)數(shù)多，相應(yīng)的變角油缸多且活塞桿外露沒(méi)有有效保護(hù)會(huì)被落石砸傷，故障率高，可靠性低；②體積大、制造成本高，不適用小型礦洞；靠液壓控制閥和先導(dǎo)手柄控制工作臂、推土鏟及破碎錘進(jìn)行工作，操作復(fù)雜，控制精度較低；③噴水裝置的噴射面積和噴射力不可調(diào)。

2 設(shè)計(jì)原則

適用于各類型金屬礦山巷道掘進(jìn)和開采挖掘，并克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，設(shè)計(jì)一種具有改進(jìn)型工作臂的礦用撬毛臺(tái)車符合如下設(shè)計(jì)原則：

1)IMERG日平均降水量的空間分布連續(xù)性較好,能夠較好地反映我國(guó)降水量的分布特點(diǎn),但局部地區(qū)較CGDPA偏低。IMERG與CGDPA日平均降水量的相關(guān)系數(shù)為0.91,均方根誤差為0.66 mm/d,相對(duì)偏差為5.32%。IMERG與CGDPA在東部地區(qū)的相關(guān)系數(shù)為0.94,而西部地區(qū)為0.72。兩者在東部地區(qū)的均方根誤差為0.52 mm/d,西部地區(qū)為0.81 mm/d;東部地區(qū)的相對(duì)誤差為-1.62%,西部為-18.6%。IMERG在東部地區(qū)的降水估計(jì)精度明顯優(yōu)于西部。

站在歷史洪流的十字路口，朱棣頂住了壓力。他夙興夜寐，督促修通水路；調(diào)動(dòng)資金，修筑城池宮殿；力排眾議，強(qiáng)力執(zhí)行遷都。李凡跟隨在后，看他意氣風(fēng)發(fā)地站在紫禁城巔，看他披上盔甲跨上戰(zhàn)馬，以帝王之尊親率軍隊(duì)出征漠北，將野心勃勃的蒙古族強(qiáng)勢(shì)擊潰。

（1）該工作臂機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、承載力大、工作范圍大、定位精準(zhǔn)、安全保護(hù)全面和可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。

（2）縮小整機(jī)尺寸、降低制造成本，適用在中小型礦洞。

3 撬毛臺(tái)車的主要結(jié)構(gòu)及技術(shù)方案

一種具有改進(jìn)型工作臂的礦用撬毛臺(tái)車如圖1所示，其包括工作臂機(jī)構(gòu)A、臂架座組件B、電控手柄座椅C、裝載機(jī)底盤D、液壓系統(tǒng)E、前車架F、推土鏟G，臂架座組件B的左側(cè)上端連接有工作臂機(jī)構(gòu)A，左側(cè)下端連接有推土鏟G，臂架座組件B的連接于前車架F上，前車架F的右側(cè)連接有裝載機(jī)底盤D，裝載機(jī)底盤D上端安裝有電控手柄座椅C，電控手柄座椅C的一側(cè)設(shè)置有液壓系統(tǒng)E，液壓系統(tǒng)E分別與各液壓元件相連接。

綜上所述，在臨床上對(duì)胃腸道穿孔患者進(jìn)行時(shí)，多層螺旋CT技術(shù)能夠更加快速準(zhǔn)確的判斷胃腸道穿孔的情況。多層螺旋CT技術(shù)的檢查時(shí)間相對(duì)較短，多層螺旋CT技術(shù)的術(shù)前確診率高，且誤診和漏診的可能性低，對(duì)于胃穿孔的臨床診斷能起到更準(zhǔn)確的效果，該檢查方法具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。

一種所述可滑移油缸保護(hù)罩改進(jìn)型工作臂機(jī)構(gòu)（A）如圖3所示，可滑移油缸保護(hù)罩4包括第一護(hù)罩41、第二護(hù)罩42、滑移件43，第一護(hù)罩41與第二護(hù)罩42之間構(gòu)成防護(hù)腔/滑移腔，且第一護(hù)罩41與第二護(hù)罩42之間具有間距，防護(hù)腔/滑移腔內(nèi)可滑動(dòng)地連接有滑移件43。可滑移油缸保護(hù)罩4通過(guò)銷軸分別與小臂9和大臂8相連接，可在工作臂機(jī)構(gòu)任何聯(lián)動(dòng)姿態(tài)。

一種所述座椅的左邊設(shè)置有左電控手柄、左箱標(biāo)牌，座椅的右邊設(shè)置有右電控手柄、右箱標(biāo)牌。電控手柄座椅C包括左電控手柄11、座椅12、右電控手柄13、右箱標(biāo)牌14、左箱標(biāo)牌15，座椅12的左邊設(shè)置有左電控手柄11、左箱標(biāo)牌15，座椅12的右邊設(shè)置有右電控手柄13、右箱標(biāo)牌14。

工作臂范圍。最大撬毛寬度（mm）：6500；最大撬毛高度（mm）：6000；液壓破碎錘（撬毛器）擺動(dòng)角度上下（°）150，左右（°）150；撬毛臂總重（kg）：1320。

一種噴水裝置的第一筒體、第二筒體、第三筒體依次通過(guò)螺紋連接，第一筒體的中心設(shè)置有弧形漸縮段，第二筒體的中心設(shè)置有第一漸擴(kuò)段，第三筒體的中心設(shè)置有第二漸擴(kuò)段，弧形漸縮段、第一漸擴(kuò)段、第二漸擴(kuò)段依次且平滑過(guò)渡的連接，第二筒體、第三筒體的外周部的一端設(shè)置有內(nèi)螺紋，另一端設(shè)置有外螺紋。

進(jìn)一步地，所述弧形漸縮段（104）具有軸向長(zhǎng)度L1，第一漸擴(kuò)段（105）、第二漸擴(kuò)段（106）具有軸向長(zhǎng)度L2，L1=（0.7-1.0）L2；第一漸擴(kuò)段、第二漸擴(kuò)段都具有錐角a，a=15-20°；可選擇地安裝0個(gè)、1個(gè)或2個(gè)第二筒體（102）或第三筒體（103），從而調(diào)節(jié)噴水裝置的噴射面積和噴射力。

一種改進(jìn)型工作臂機(jī)構(gòu)（A）如圖2所示，工作臂機(jī)構(gòu)A包括破碎錘1、第一螺旋擺動(dòng)油缸2、第二螺旋擺動(dòng)油缸3、可滑移油缸保護(hù)罩4、回轉(zhuǎn)座5、第一俯仰油缸6、第二俯仰油缸7、大臂8、小臂9、噴水裝置10，破碎錘1的下端通過(guò)安裝座安裝有噴水裝置10，破碎錘1的右端通過(guò)螺紋連接件與第一螺旋擺動(dòng)油缸2相連接，第一螺旋擺動(dòng)油缸2的右端通過(guò)螺紋連接件與第二螺旋擺動(dòng)油缸3相連接，第二螺旋擺動(dòng)油缸3的下端與小臂9相連接，小臂9的下端通過(guò)銷軸與大臂8左端相連接，大臂8的右端通過(guò)銷軸與回轉(zhuǎn)座5相連接，回轉(zhuǎn)座5通過(guò)銷軸與臂架座組件B相連接，可滑移油缸保護(hù)罩4的左端通過(guò)銷軸與小臂9的中部相連接，可滑移油缸保護(hù)罩4的右端通過(guò)銷軸與大臂8的中部相連接，第二俯仰油缸7的左端通過(guò)銷軸與小臂9的中部相連接，第二俯仰油缸7的右端通過(guò)銷軸與大臂8的中部相連接，第一俯仰油缸6的左端通過(guò)銷軸與大臂8的中部相連接，第一俯仰油缸6的右端通過(guò)銷軸與回轉(zhuǎn)座5的下端相連接，大臂8的右端通過(guò)銷軸與回轉(zhuǎn)座5的上端相連接，銷軸連接處為鉸接或樞接。

沖擊頻率（bpm）：600-1100；系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)油壓（bar）：90-120；系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)流量（L/min）：25-50；重量（kg）：120；自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)（L/min）：50-80；

這一口連同假牙的茶水嗆得我連聲劇咳不止，咳得我都流出眼淚。我甚至想將假牙咳出來(lái)。但劇咳的結(jié)果假牙義無(wú)反顧地順著我的喉嚨滑了下去。一霎那間，我猶如置身于另外一個(gè)世界，胸腔被劇咳震動(dòng)的有如針扎，牽扯的五臟六腹說(shuō)不出有多難受，尤其是氣息也一下子變短了，仿佛空氣中的氧分子在這一刻都在有意地逃離我。

底盤（D）選用ZL20型礦用底盤，整車尺寸為6500x1715x2490mm以內(nèi)，該底盤可配套裝載機(jī)、鑿巖臺(tái)車等其他產(chǎn)品；在金屬類型礦洞中廣泛適用，通用性好、技術(shù)成熟、維修保養(yǎng)費(fèi)用低廉。

內(nèi)部控制環(huán)境是企業(yè)內(nèi)部控制要素中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，是保證內(nèi)部控制順利實(shí)施的基本前提。企業(yè)要想營(yíng)造完善的內(nèi)部控制環(huán)境必須從內(nèi)部控制制度框架的構(gòu)建著手，以此為基礎(chǔ)，充分發(fā)揮內(nèi)部控制環(huán)境的作用。例如：企業(yè)應(yīng)將內(nèi)部控制的理念灌輸?shù)矫恳幻麊T工的心中，將內(nèi)部控制融入到企業(yè)的所有日常經(jīng)營(yíng)管理環(huán)節(jié)中，從而為內(nèi)部控制的順利實(shí)施營(yíng)造良好的環(huán)境，為內(nèi)部控制的順利實(shí)施提供制度保障。再例如：作為企業(yè)的高層管理者必須結(jié)合自身的實(shí)際情況，高度關(guān)注并重新認(rèn)識(shí)內(nèi)部控制制度的重要性，并在企業(yè)內(nèi)部成立合規(guī)的監(jiān)察部門，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)各個(gè)業(yè)務(wù)處理流程的動(dòng)態(tài)化合規(guī)監(jiān)察。另外，企業(yè)還必須站在全局發(fā)展的角度對(duì)內(nèi)部控制的實(shí)施做一個(gè)整體規(guī)劃。

七是水利體制機(jī)制改革持續(xù)深化。制定了《河南省深化小型水利工程管理體制改革實(shí)施方案》，起草了《河南省小型水庫(kù)管理辦法》。完善縣級(jí)抗旱服務(wù)體系，目前已安排2.82億元用于對(duì)141支縣級(jí)抗旱服務(wù)隊(duì)的扶持。繼續(xù)推進(jìn)基層水利服務(wù)體系建設(shè)，截至2013年7月底，全省142個(gè)縣（市、區(qū)）由編辦出臺(tái)了文件，成立1 970個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利服務(wù)機(jī)構(gòu)，覆蓋鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)2 001個(gè)，落實(shí)人員編制6 142人，落實(shí)人員、辦公經(jīng)費(fèi)1.15億元。

4 撬毛臺(tái)車的主要性能技術(shù)參數(shù)

4.1 撬毛工作臂 （執(zhí)行機(jī)構(gòu)）

GA5柱塞式空氣壓縮機(jī)，最大排量（7bar時(shí)）10 L/s，液壓驅(qū)動(dòng)，氣壓表。

進(jìn)一步地，所述噴水裝置（10）可調(diào)節(jié)角度地安裝于破碎錘（1）下端的安裝座上。

液壓驅(qū)動(dòng)萬(wàn)向節(jié)包括萬(wàn)向節(jié)Ⅰ和萬(wàn)向節(jié)Ⅱ。萬(wàn)向節(jié)Ⅰ。系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)油壓（bar）：210；驅(qū)動(dòng)扭矩（Nm）：7340；保持扭矩（Nm）：18000；最大彎矩能力（Nm）：47800；最大徑向負(fù)載（kg）：5000；最大軸向負(fù)載（kg）：3600；排量(cc)：1870；重量（kg）：110。萬(wàn)向節(jié)Ⅱ。系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)油壓（bar）：210；驅(qū)動(dòng)扭矩（Nm）：4750；保持扭矩（Nm）：12000；

最大彎矩能力（Nm）：11900；最大徑向負(fù)載（kg）：3600；最大軸向負(fù)載（kg）：2700；

液壓泵組：1套系統(tǒng)，包括2個(gè)變量泵用于沖擊和定位，卸載啟動(dòng)方式；系統(tǒng)壓力：150bar～250bar；液壓油箱最大容積：100L：低油位報(bào)警及自動(dòng)停機(jī)，高油溫報(bào)警及自動(dòng)停機(jī)；油箱上裝有集成油溫計(jì)和液位計(jì)，油箱配有16目精度過(guò)濾器；L-HS46HM32低凝抗磨液壓油。

表1中,軌跡點(diǎn)1到11分別對(duì)應(yīng)圖5三維坐標(biāo)系中的11個(gè)坐標(biāo),即11軌跡點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)速度。通過(guò)結(jié)果可以看出狼的速度明顯高于人的速度,且狼的軌跡復(fù)雜多變,相比之下越界人的軌跡單一且有著明確的目的性。使用本文算法對(duì)圖4視頻重新進(jìn)行判斷,結(jié)果不符合越界人條件,不進(jìn)行報(bào)警處理。

該電控手柄座椅C替代多種液壓操作手柄功能于兩個(gè)電控手柄功能之中，包括控制大臂8上升、下降、左擺、右擺；破碎錘1上升、下降、左擺、右擺；具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，控制精度高等特點(diǎn)。

4.2 液壓系統(tǒng)

排量(cc)：1180；重量（kg）：72.5。

4.3 空氣系統(tǒng)

TT053-3液壓破碎錘（撬毛器）；沖擊能量（J）：362；釬桿直徑（mm）：φ53；

4.4 底盤

柴油機(jī)型號(hào)：BX4100DZLQFB，直列4缸四沖程水冷增壓柴油機(jī)，鉸接式底盤+/-38°擺動(dòng)角；液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，靜壓傳動(dòng)變速箱。全時(shí)四驅(qū)，四輪制動(dòng)，具有兩條獨(dú)立回路，液壓全封閉濕式制動(dòng)；緊急停車和緊急制動(dòng)：SAHR(彈簧應(yīng)用液壓失效）全封閉濕式制動(dòng)；前橋自鎖裝置防側(cè)滑。底盤前端布置2個(gè)液壓千斤頂穏機(jī)。尾氣由凈化水箱處理。底盤為集中潤(rùn)滑系統(tǒng)。水平儀用于縱向和橫向傾角測(cè)量；前后輪胎型號(hào)：均為10.00-20的Michelin D2；軸距（mm）：2356；推土鏟（具有輔助穏機(jī)功能）；寬度（mm）×高度（mm）：1700×580；

由于我國(guó)現(xiàn)階段公路工程施工過(guò)程中用到的施工設(shè)備均為大型綜合施工設(shè)備，因此，在施工設(shè)備的維護(hù)與檢修過(guò)程中，如果施工設(shè)備存在管理不善的問(wèn)題，很容易使設(shè)備受損，不僅影響施工效率，增加工程的成本，減少工程的經(jīng)濟(jì)收益。

臥底量（mm）：110；接近角和離去角均為：15°；燃油箱容量（L）：100；最大承載時(shí)爬坡能力：25°。

4.5 電氣系統(tǒng)

電機(jī)總功率:55kw，電壓:380-700伏；頻率：50～60Hz；啟動(dòng)方式：星型/三角型卸載啟動(dòng)，具有電機(jī)熱過(guò)載保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、欠壓/超壓保護(hù)，沖擊計(jì)時(shí)器，數(shù)字式電壓電流表，相序指示報(bào)警器、漏電保護(hù)器、充電器、8kVA變壓器，電纜卷盤直徑：1600mm；電纜型號(hào)（600-700伏時(shí)）：3×50+3G10mm

。

4.6 水系統(tǒng)

增壓水泵CR 5-13液壓驅(qū)動(dòng)，9 bar時(shí)，最大流量125 L/min，水壓表顯示，最小進(jìn)水壓力2 bar。

（4）開發(fā)節(jié)慶活動(dòng)。石門桂花村可以把當(dāng)?shù)赜刑厣墓?jié)慶活動(dòng)開發(fā)出來(lái)，并把它的規(guī)模擴(kuò)大化。可以在每年桂花盛開的時(shí)候舉辦桂花節(jié)，還可以開發(fā)特有的桂花年糕作為特產(chǎn)。同時(shí)也要積極和當(dāng)?shù)芈糜纹髽I(yè)進(jìn)行合作，設(shè)計(jì)有特色的旅游線路，將旅游景點(diǎn)通過(guò)旅行社向游客宣傳、推銷。

4.7 撬毛臺(tái)車整機(jī)參數(shù)

外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）（mm）：6050×1715×2290（駕駛棚高度可調(diào)整）；動(dòng)力布置方式：后置式；通過(guò)能力半徑（mm）內(nèi)/外：≤2800/4750；最大轉(zhuǎn)向角（內(nèi)/外）（°）：35；最小離地間隙（mm）：≥280；整機(jī)重量（kg）：8200。

5 結(jié)語(yǔ)

一種具有改進(jìn)型工作臂的礦用撬毛臺(tái)車，具有以下優(yōu)異技術(shù)效果：

（1）該工作臂機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、承載力大、工作范圍大、定位精準(zhǔn)、安全保護(hù)全面和可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。安裝有整體式液壓沖擊器特點(diǎn)體積小，配有降塵水系統(tǒng)，還設(shè)有特殊的防止外界塵土和碎石進(jìn)入沖擊器內(nèi)。螺旋擺動(dòng)油缸是一種液壓驅(qū)動(dòng)的萬(wàn)向節(jié)，由液壓驅(qū)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)破碎錘在一個(gè)半球面里精確定位地破碎工作；是一種具有較大承載力的萬(wàn)向節(jié)，其他形式的萬(wàn)向節(jié)不同時(shí)具備以上功能?？苫朴透妆Ｗo(hù)罩通過(guò)銷軸分別與小臂和大臂相連接，可在工作臂機(jī)構(gòu)任何聯(lián)動(dòng)姿態(tài)下保護(hù)第二俯仰油缸不被磕碰。噴水裝置通過(guò)設(shè)計(jì)第一筒體、第二筒體、第三筒體依次通過(guò)螺紋連接，可選擇地安裝0個(gè)、1個(gè)或2個(gè)第一筒體或第二筒體，從而調(diào)節(jié)噴水裝置的噴射面積和噴射力。通過(guò)設(shè)計(jì)L1=（0.7-1.0）L2，a=15-20°，可以進(jìn)一步地提高噴射力。

（2）該電控手柄座椅替代多種液壓操作手柄功能于兩個(gè)電控手柄功能之中，包括控制大臂上升、下降、左擺、右擺；破碎錘上升、下降、左擺、右擺；具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，控制精度高等優(yōu)點(diǎn)。

（3）整機(jī)配有結(jié)實(shí)的鉸接底盤，四輪驅(qū)動(dòng)適合在礦山巷道和狹窄隧道中運(yùn)行。采用液壓助力轉(zhuǎn)向，全封閉濕式制動(dòng)底盤集中潤(rùn)滑系統(tǒng)。配備有兩個(gè)液壓千斤頂，進(jìn)行撬毛作業(yè)時(shí)與推土鏟一起穩(wěn)定機(jī)身，提高安全性能。整車配備防落石的可升降頂棚、電纜卷筒、照明系統(tǒng)、空壓機(jī)和增壓水泵等，功能配置齊全可靠性高。