一种轮式隧道拱架作业车技术领域
本发明涉及工程机械领域，特别是涉及一种轮式隧道拱架作业车。
背景技术
随着科技的进步，工程机械得到了极大的发展，其中随着对建筑施工作业要求的
不断提高，尤其是对隧道施工作业中使用的拱架作业车的要求也越来越高。
现有的拱架作业车主要有履带式和轮式，其中轮式拱架作业车主要采用了标准汽
车底盘，由于其结构原因，需要导轨和滑台将臂架以及操作平台移动至接近工作面的位置，
其不仅成本较高，而且工作稳定性较差。传统的拱架作业车主要是由挖掘机、高空作业车等
改造而成，不仅功能简单，而且适应性较差。其中当设置在臂架上的工作平台升高至一定高
度时，影响驾驶室内操作员的视野，进而影响施工的准确性和安全性。
此外，对于三线及以上的隧道或宽度较大的隧道，普通的拱架作业车只能通过中
间至两侧或从两侧至中间依次施工，不能同时施工，进而工作效率较低，影响施工进度。
因此，如何提供一种轮式隧道拱架作业车，以提高其工作效率和适应复杂施工环
境的能力，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种轮式隧道拱架作业车，可以有效解决工作效率低、环境
适应能力差等问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种轮式隧道拱架作业车，包括：机架、前桥和后桥、转向架和驾驶室以及多个臂
架，所述后桥和所述机架固定连接，所述前桥和所述转向架固定连接，所述转向架通过轴线
竖直设置的铰接轴铰接在所述机架上，所述机架上设有控制所述转向架转动的转向动力
部，所述转向架上设有控制所述臂架摆动、俯仰和伸缩的臂架控制机构，所述臂架的末端设
有工作平台和机械手，所述驾驶室设置在所述机架上，所述机架上设有控制所述驾驶室升
降的升降机构。
优选地，所述转向架上设有三个所述臂架，所述臂架沿所述转向架的宽度方向分
布。
优选地，所述升降机构包括伸缩油缸、导柱和导套，所述导套竖直固定在所述机架
上，所述导柱套设在所述导套内，所述导柱的一端和所述驾驶室底部连接，另一端和伸缩油
缸连接。
优选地，所述工作平台包括平台架和控制所述平台架摆动和俯仰的平台控制机
构，所述工作平台上设有控制所述机械手俯仰的机械手控制机构。
优选地，所述臂架包括摆动架和伸缩臂，所述臂架控制机构包括臂架摆动油缸和
臂架俯仰油缸和控制所述伸缩臂伸缩的伸缩油缸，所述臂架摆动油缸的两端分别铰接在所
述转向架和所述摆动架上，所述臂架俯仰油缸的两端分别铰接在所述摆动架和所述伸缩臂
上，所述工作平台包括平台架、曲臂和摆动臂，所述平台架和所述摆动臂固定连接，所述摆
动臂和所述曲臂铰接，所述平台控制结构包括平台俯仰油缸和平台摆动油缸，所述平台俯
仰油缸的两端分别铰接在所述伸缩臂和所述曲臂的一端，所述平台摆动油缸的两端分别铰
接在所述曲臂和所述摆动臂上，所述机械手包括可伸缩机械手臂以及和所述机械手臂转动
连接的机械爪组件，所述机械手控制结构包括机机械手俯仰油缸，所述机械手俯仰油缸的
两端分别和所述摆动臂以及所述机械手臂铰接。
优选地，所述机械爪组件包括转角底座、固定夹钳、活动夹钳和夹紧油缸以及夹钳
摆动油缸，所述转角底座和所述可伸缩机械手臂的末端转动连接，所述固定夹钳固定在所
述转角底座上，所述活动夹钳和所述固定夹钳铰接，所述夹紧油缸的两端分别和所述活动
夹钳以及所述固定夹钳铰接，所述夹钳摆动油缸的两端分别和所述转角底座以及所述固定
夹钳铰接。
优选地，所述转角底座通过连接座和所述机械手臂转动连接，所述连接座固定在
所述机械手臂上，所述连接座上设有限制所述转角底座转动的限位机构。
优选地，所述连接座和所述机械手臂之间设有绝缘装置。
优选地，还包括固定在所述转向架上的折叠型支腿和固定在所述机架上的竖直伸
缩型支腿，所述折叠型支腿包括外伸腿和折叠腿以及折叠油缸，所述外伸腿固定在所述转
向架上，所述折叠腿和所述外伸腿铰接，所述折叠油缸的两端分别和所述外伸腿以及所述
折叠腿铰接。
优选地，所述折叠腿的末端设有用于提高其和所述地面接触面积的脚板。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本发明所提供的一种轮式隧道拱架作业车，包括：机架、前桥和后桥、转向架和驾
驶室以及多个臂架，后桥和机架固定连接，前桥和转向架固定连接，转向架通过轴线竖直设
置的铰接轴铰接在机架上，机架上设有控制转向架转动的转向动力部，转向架上设有控制
臂架摆动、俯仰和伸缩的臂架控制机构，臂架的末端设有工作平台和机械手，驾驶室设置在
机架上，机架上设有控制驾驶室升降的升降机构。
通过多个臂架可实现在隧道内向前的推进施工，无需臂架左右移动来控制工作平
台和机械手在隧道内横向移动，因此可有效提高施工效率。此外，当需要在弯道处施工时，
只需通过转向动力部控制转向架转动即可，无需使整辆作业车进行转动，因此可有效减小
其占用的隧道施工空间。还值得一提的是，通过可升降的驾驶室，可开阔驾驶员的视野，进
而提高控制臂架工作的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些
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，还可以根据这些附
图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种轮式拱架作业车转场时的立体结构
示意图；
图2为本发明一种具体实施方式所提供的一种轮式拱架作业车转场时的主视结构
示意图；
图3为本发明一种具体实施方式所提供的一种轮式拱架作业车施工时的立体结构
示意图；
图4为本发明一种具体实施方式所提供的一种轮式拱架作业车转弯时的俯视结构
示意图；
图5为本发明一种具体实施方式所提供的一种轮式拱架作业车的工作平台的俯视
结构示意图；
图6为本发明一种具体实施方式所提供的一种轮式拱架作业车的机械手的结构示
意图；
图7为本发明一种具体实施方式所提供的一种轮式拱架作业车的转向架的结构示
意图。
附图标记如下：
1为底盘，11为动力部，12为后桥，13为机架，14为前桥，2为驾驶室，21为导柱，22为
伸缩油缸，23为导套，3为臂架，31为摆动架，32为平衡油缸，33为臂架俯仰油缸，4为工作平
台，41为平台俯仰油缸，42为曲臂，43为平台架，44为摆动臂，45为连杆，46为平台摆动油缸，
5为机械手，51为机械爪组件，511为夹紧油缸，512为固定夹钳，513为绝缘装置，514为连接
座，515为转角底座，516为限位机构，517为夹钳摆动油缸，518为活动夹钳，52为机械手臂，6
为支腿，61为前支腿，611为折叠油缸，612为折叠腿，613为脚板，62为后支腿，7为转向架，71
为转向油缸，72为铰接轴，73为导轨，8为滑台。
具体实施方式
正如背景技术部分所述，目前的拱架作业车工作效率低，且环境适应能力较差。
基于上述研究的基础上，本发明实施例提供了一种拱架隧道作业车，通过多个臂
架可实现在隧道内向前的推进施工，无需臂架左右移动来控制工作平台和机械手在隧道内
横向移动，因此可有效提高施工效率。此外，当需要在弯道处施工时，只需通过转向动力部
控制转向架转动即可，无需使整辆作业车进行转动，因此可有效减小其占用的隧道施工空
间。还值得一提的是，通过可升降的驾驶室，可开阔驾驶员的视野，进而提高控制臂架工作
的准确性。
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发
明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不
同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类
似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
请参考图1-图7。
本发明的一种具体实施方式提供了一种轮式隧道拱架作业车，包括：机架13、前桥
14和后桥12、转向架7和驾驶室2以及多个臂架3，后桥12和机架13固定连接，前桥14和转向
架7固定连接，转向架7通过轴线竖直设置的铰接轴72铰接在机架13上，机架13上设有控制
转向架7转动的转向动力部，转向架7上设有控制臂架3摆动、俯仰和伸缩的臂架3控制机构，
臂架3的末端设有工作平台4和机械手5，驾驶室2设置在机架13上，机架13上设有控制驾驶
室2升降的升降机构。
在本实施例中，机架13应设置在底盘1上，机架13上应设有动力部11，动力部11为
该作业车所有动力的来源，通过多个臂架3可实现在隧道内向前的推进施工，无需臂架3左
右移动来控制工作平台4和机械手5在隧道内横向移动，因此可有效提高施工效率。此外，当
需要在弯道处施工时，只需通过转向动力部控制转向架7转动即可，无需使整辆作业车进行
转动，因此可有效减小其占用的隧道施工空间，其中转向动力部可以为转向油缸71。还值得
一提的是，通过可升降的驾驶室2，可开阔驾驶员的视野，进而提高控制臂架3工作的准确
性。
其中，转向架7上优选设有三个臂架3，臂架3沿转向架7的宽度方向分布。当然也可
根据隧道的宽度适当设置臂架3的个数。此外将臂架3沿转向架7的宽度方向设置有利于提
高其紧凑性，以及平衡性。
进一步地，升降机构包括伸缩油缸22、导柱21和导套23，导套23竖直固定在机架13
上，导柱21套设在导套23内，导柱21的一端和驾驶室2底部连接，另一端和伸缩油缸22连接。
通过导套23可有效保证驾驶室2升降的稳定性。
为了优化上述实施例提供的作业车的灵活性，本实施例提供的作业车的工作平台
4包括平台架43和控制平台架43摆动和俯仰的平台控制机构，工作平台4上设有控制机械手
5俯仰的机械手5控制机构。
进一步地，臂架3包括摆动架31和伸缩臂，臂架3控制机构包括臂架3摆动油缸和臂
架俯仰油缸33和控制伸缩臂伸缩的伸缩油缸22，臂架3摆动油缸的两端分别铰接在转向架7
和摆动架31上，臂架俯仰油缸33的两端分别铰接在摆动架31和伸缩臂上，工作平台4包括平
台架43、曲臂42和摆动臂44，平台架43和摆动臂44固定连接，摆动臂44和曲臂42铰接，平台
控制结构包括平台俯仰油缸41和平台摆动油缸46，平台俯仰油缸41的两端分别铰接在伸缩
臂和曲臂42的一端，平台摆动油缸46的两端分别铰接在曲臂42和摆动臂44上，机械手5包括
可伸缩机械手臂52以及和机械手臂52转动连接的机械爪组件51，机械手5控制结构包括机
机械手5俯仰油缸，机械手5俯仰油缸的两端分别和摆动臂44以及机械手臂52铰接。
其中，还可设置平衡油缸32，平衡油缸32的两端分别和伸缩臂以及摆动架31铰接，
平衡油缸32应和平台俯仰油缸41为缸径和杆径相同的油缸，其在一种液压控制模式下可实
现两油缸的同步动作，且运动方向相反，即在伸缩臂俯仰动作下，保持工作平台4处于水平
位置，此外也可单独进行控制，来实现工作平台4的俯仰动作。
此外，为了便于控制平台架43的摆动，曲臂42上铰接有第一连杆45、摆动臂44上铰
接有第二连杆，第一连杆和第二连杆的末端进行铰接，平台俯仰油缸41的一端铰接在第一
连杆和第二连杆末端的铰接处。
进一步地，机械爪组件51包括转角底座515、固定夹钳512、活动夹钳518和夹紧油
缸511以及夹钳摆动油缸517，转角底座515和可伸缩机械手臂52的末端转动连接，固定夹钳
512固定在转角底座515上，活动夹钳518和固定夹钳512铰接，夹紧油缸511的两端分别和活
动夹钳518以及固定夹钳512铰接，夹钳摆动油缸517的两端分别和转角底座515以及固定夹
钳512铰接。可以理解的是，该机械爪可以实现抓紧和旋转的动作，此外通过机械手臂52的
摆动和俯仰可实现机械爪的摆动和俯仰，通过夹钳摆动油缸517可实现夹钳摆动方向的角
度调节，进而提高移动拱架位置的精确性。
进一步地，转角底座515通过连接座514和机械手臂52转动连接，连接座514固定在
机械手臂52上，连接座514上设有限制转角底座515转动的限位机构526。通过限位机构526
可有效控制机械爪组件51的转动角度，避免和其它零部件干涉而损坏机械爪组件51。
更进一步地，连接座514和机械手臂52之间设有绝缘装置513。通过绝缘装置513可
有效地将机械爪组件51与机械手臂52相互隔离，确保焊接作业时，焊接电流与机械手臂52
绝缘，进而保证其它设备的正常工作。
为了提高对转向架7以及机架13的支撑稳定性，本实施例提供的轮式隧道拱架作
业车，还包括固定在转向架7上的折叠型支腿和固定在机架13上的竖直伸缩型支腿，折叠型
支腿包括外伸腿和折叠腿612以及折叠油缸611，外伸腿固定在转向架7上，折叠腿612和外
伸腿铰接，折叠油缸611的两端分别和外伸腿以及折叠腿612铰接。
其中转向架7上应设置两个对称分布在转向架7前方两侧的折叠型支腿，机架13上
也应当设置两个对称分布在机架13后方两侧的竖直伸缩型支腿，且四个支腿6可单独进行
控制，以适应凹凸不平的地形，当工作时可将支腿6伸出与地面接触，以保证支撑的平整度，
当拱架作业车行进时，将支腿6收起即可。通过外伸腿和折叠腿612可有效增加前支腿61伸
开后的宽度，相当于提高了转向架7的宽度，因此在作业时抗倾覆性能较好。
进一步地，折叠腿612的末端设有用于提高其和地面接触面积的脚板613。可以理
解的是，通过该脚板613可提高支撑的稳定性，此外也可在后支腿62上设置脚板613。为了更
好地适应地形，可将脚板613铰接在前支腿61和/或后支腿62上。
除此之外，还可在转向架7上设置导轨73，在摆动架31上设置滑台8，来进一步提高
臂架3的工作范围。
还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非
排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，
而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固
有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括
所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他
实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。
对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明
将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一
致的最宽的范围。