本实用新型涉及隧道领域，特指一种用于钢拱架安装的角度调节伸缩臂。
背景技术：
近年来，我国地下工程事业得到了飞速发展，机械化作业已经逐步在工程技术中得到广泛推广应用，特别是在地下隧道施工领域。
目前，在隧道建设过程中，需要在开挖岩面架设钢拱架，传统的钢拱架重量大，拱架安装主要靠人力施工；现有的钢拱架分为多段，在架设过程中，多段钢拱架需要通过举升设备将钢拱架举升至隧道顶部，然后人工的将多段钢拱架对接在一起，再进行固定连接等操作。
在拱架架设过程中，因拱架的对接方向、对接角度或对接高度不匹配，导致两段拱架难以对接，且现有设备不方便在隧道内调节拱架的对接角度、方向和高度，只有靠人工来调整两段拱架的对接角度、方向和高度；因此需要大量的人力，且劳动强度大，操作效率低且还存在安全隐患。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于钢拱架安装的角度调节伸缩臂，该角度调节伸缩臂能够带动抓取钢拱架的抓手机构自由移动，进而方便钢拱架在隧道内的架设。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种用于钢拱架安装的角度调节伸缩臂，它包括铰接座、伸缩段和抓手安装部；所述伸缩段一端和铰接座铰接，另一端和抓手安装部铰接；所述伸缩段和铰接座间设置有伸缩段俯仰机构，所述伸缩段俯仰机构调节伸缩段相对于铰接座的俯仰角度；所述伸缩段和抓手安装部间设置有角度调节机构，所述角度调节机构调节抓手安装部相对于伸缩段的偏转角度。
由于上述结构，当抓手安装部上装上抓取钢拱架的抓手机构后，通过伸缩段俯仰机构和角度调节机构相互配合能够多方位的调节抓手机构的工作位置，且伸缩段能够伸缩，便于根据需要调节整个角度调节伸缩臂的长度，方便了钢拱架在隧道内的架设。
进一步的，所述伸缩段包括固定套筒和活动套筒，所述活动套筒滑动套设在固定套筒上，所述活动套筒上端铰接有抓手安装部，所述固定套筒下端铰接有铰接座；所述伸缩段内设置有伸缩机构，所述伸缩机构带动活动套筒沿固定套筒滑动。
进一步的，所述伸缩机构为伸缩油缸；所述伸缩油缸一端与固定套筒铰接，另一端与活动套筒铰接。
进一步的，所述伸缩段俯仰机构为俯仰油缸，所述俯仰油缸一端与铰接座铰接，另一端与固定套筒铰接；所述角度调节机构为角度调节油缸，所述角度调节油缸一端与活动套筒铰接，另一端与抓手安装部铰接；所述俯仰油缸带动伸缩段俯仰的运动平面与角度调节油缸带动抓手安装部偏转的运动平面相互垂直。
由于上述结构，当抓手安装部上装上抓取钢拱架的抓手机构后，因为俯仰油缸带动伸缩段俯仰的运动平面与角度调节油缸带动抓手安装部偏转的运动平面相互垂直，因此抓手机构的位置能够在多个方向上进行调节，进而方便了钢拱架在隧道内的架设。
进一步的，所述抓手安装部上安装有抓手机构；所述抓手机构包括支撑平台，所支撑平台上设置有卡爪机构；所述卡爪机构包括位于支撑平台两侧的卡爪与位于支撑平台底部的卡爪连接杆和夹紧油缸；所述卡爪连接杆固定设置在支撑平台底部，其两端分别与支撑平台两侧的卡爪铰接；所述夹紧油缸两端分别与卡爪连接杆两端的卡爪铰接，并带动两卡爪开合。
由于现有的钢拱架呈圆弧型，其长度较长，现有的机械臂上只设置一个抓手机构，若采用现有的抓手机构来抓取钢拱架的话，钢拱架很容易以抓手为支点而出现左右摆动的情况。为了避免钢拱架绕抓手机构摆动，则必须使用多个抓手机构来抓取钢拱架，则对应的需要增加额外的机械手臂。
而本实用新型中，抓手机构由于有支撑平台的存在，支撑平台的两端能够支撑在弧形钢拱架的两个点上，由于支撑平台上还设置有卡爪机构，卡爪至少能够抓取钢拱架的一个点，因此本实用新型的抓手机构通过支撑平台和卡爪机构的配合，至少能够支撑或抓取弧形钢拱架的三个点，则能够有效的避免钢拱架在抓取过程中出现摆动，保证弧形钢拱架在安装运输过程中保持平衡。且避免增设额外的机械臂。
进一步的，所述支撑平台铰接在抓手安装部上，所述支撑平台和抓手安装部间设置有支撑平台俯仰机构；所述支撑平台俯仰机构调节支撑平台相对于抓手安装部的俯仰角度。
由于上述结构，支撑平台俯仰机构带动支撑平台转动，进而调节整个抓手机构的角度，使角度调节伸缩臂和抓手机构配合能够更加方便的在隧道内架设拱架。
进一步的，所述支撑平台俯仰机构为支撑平台俯仰油缸；所述支撑平台俯仰油缸一端铰接在抓手安装部上，另一端铰接在支撑平台底部。
进一步的，所述铰接座还通过连杆机构设置在底座上；所述底座和连杆机构间设置有驱动油缸，所述驱动油缸带动连杆机构绕底座翻转。
由于上述结构，角度调节伸缩臂通过连杆机构相对于底座翻转，进一步的提高了角度伸缩臂的自由度，进而便于更好的在隧道内架设钢拱架。
进一步的，所述连杆机构包括连杆一、连杆二和连杆三；所述连杆一与铰接座固定连接，所述连杆一一端与底座铰接，另一端与连杆二一端铰接，连杆二另一端与连杆三一端铰接，连杆三另一端铰接在底座上；所述底座和连杆三之间还设置有驱动油缸，所述驱动油缸一端铰接在底座上，另一端铰接在连杆三上。
进一步的，所述底座设置在旋转机构上，所述旋转机构带动底座水平转动。
由于旋转机构的存在，角度调节伸缩臂便可实现更多角度的调节，进一步的方便了钢拱架在隧道内的架设。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的角度调节伸缩臂通过伸缩段俯仰机构和/或角度调节机构和/或连杆机构和/或旋转机构的配合能够带动抓取钢拱架的抓手机构实现多方位的调节，且抓手机构通过支撑平台俯仰油缸进一步的能够调节抓手机构相对于角度调节伸缩臂的角度，进一步的提高了角度调节伸缩臂与抓手机构间的自由度，方便了拱架在隧道内的安装，提高了拱架的安装效率和灵活度。且抓手机构设置有支撑平台，能够避免抓手机构抓取弧形钢拱架后，钢拱架相对于抓手机构摆动，保证了拱架架设过程中的安全。
附图说明
图1和2是角度调节伸缩臂的立体图；
图3是角度调节伸缩臂的平面图；
图4是角度调节伸缩臂和底座的内部结构图；
图5是角度调节伸缩臂与底座的连接结构图；
图6是抓手机构结构图；
图7是抓手机构的底部结构图；
图8是卡头与卡座的结构图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
一种用于钢拱架安装的角度调节伸缩臂，它包括铰接座65、伸缩段和抓手安装部610；所述伸缩段一端和铰接座65铰接，另一端和抓手安装部610铰接；所述伸缩段和铰接座65间设置有伸缩段俯仰机构612，所述伸缩段俯仰机构612调节伸缩段相对于铰接座65的俯仰角度；所述伸缩段和抓手安装部610间设置有角度调节机构611，所述角度调节机构611调节抓手安装部610相对于伸缩段的偏转角度。
所述伸缩段包括固定套筒66和活动套筒67，所述活动套筒67滑动套设在固定套筒66上，所述活动套筒67上端铰接有抓手安装部610，如图1所示，抓手安装部610下端与活动套筒上端固定设置的铰接耳69铰接；所述固定套筒66下端铰接有铰接座65；所述伸缩段内设置有伸缩机构68，所述伸缩机构68带动活动套筒67沿固定套筒66滑动。
所述伸缩机构68为伸缩油缸；所述伸缩油缸一端与固定套筒66铰接，另一端与活动套筒铰接。如图4所示，所述缸体伸缩油缸的缸体位于活动套筒67内，缸体底部与活动套筒67上端铰接，伸缩油缸的活塞杆位于固定套筒66内，活塞杆端部与固定套筒66的下端铰接。
所述伸缩段俯仰机构612为俯仰油缸，所述俯仰油缸一端与铰接座65铰接，另一端与固定套筒66外壁铰接；如图1和2所示，俯仰油缸的缸体与铰接座65铰接，俯仰油缸的活塞杆与固定套筒66外壁铰接；所述角度调节机构611为角度调节油缸，所述角度调节油缸一端与活动套筒67的外壁铰接，另一端与抓手安装部610铰接；如图1和2所示，角度调节油缸的缸体与活动套筒67的外壁铰接，角度调节油缸的活塞杆与抓手安装部铰接；所述俯仰油缸带动伸缩段俯仰的运动平面与角度调节油缸带动抓手安装部610偏转的运动平面相互垂直。
所述抓手安装部610上安装有抓手机构；所述抓手机构包括支撑平台55，所支撑平台55上设置有卡爪机构；如图1所述，支撑平台上设置有2个卡爪机构；所述卡爪机构包括位于支撑平台55两侧的卡爪54与位于支撑平台55底部的卡爪连接杆53和夹紧油缸52；所述卡爪连接杆53固定设置在支撑平台55底部，其两端分别与支撑平台55两侧的卡爪54铰接；所述夹紧油缸52两端分别与卡爪连接杆53两端的卡爪54铰接，并带动两卡爪54开合。
所述支撑平台55铰接在抓手安装部610上，所述支撑平台55和抓手安装部610间设置有支撑平台俯仰机构51；所述支撑平台俯仰机构51调节支撑平台55相对于抓手安装部610的俯仰角度。
所述支撑平台俯仰机构51为支撑平台俯仰油缸；所述支撑平台俯仰油缸一端铰接在抓手安装部610上，另一端铰接在支撑平台55底部。如图3所述，支撑平台俯仰油缸的缸体铰接在抓手安装部610上，支撑平台俯仰油缸的活塞杆铰接在支撑平台55底部。
如图3所述，抓手机构位于抓手安装部610的侧面，未铰接角度调节油缸的一面，同时抓手安装部610的该侧面上设置有抓手铰接耳，所述支撑平台55一端铰接在抓手铰接耳的上部，另一端与支撑平台俯仰油缸一端铰接，所述支撑平台俯仰油缸的另一端铰接在抓手铰接耳的下部。
所述卡爪54包括卡座541和卡头542，所述卡座541与卡爪连接杆53和夹紧油缸铰接，所述卡头542可拆卸的设置在卡座541上。
由于现有的拱架有工字钢形的，也有花拱架形的，因此卡头可拆卸的设置在卡座上，能够根据拱架类型选择不同的卡头，进而方便卡爪更好的抓取拱架，保证工作中的安全。
所述卡头542通过插接的方式设置在卡座541上。所述卡座541头部设置有插接头543/插接孔544，卡头542底部设置有插接孔544/插接头543。
所述插接头543呈正多边形，插接孔544的形状与插接头543相互匹配。能够避免卡头插在卡座上时转动。
所述插接头543和插接孔544的侧面均开设有设置插销546的插销孔545；当插接头543插入插接孔544内时，插销546插入插销孔545内，限制卡座541和卡头542分离。所述卡座541的中部与卡爪连接杆53的端部铰接；所述卡座541的底部与夹紧油缸52铰接。
所述铰接座还通过连杆机构设置在底座7上；所述底座和连杆机构间设置有驱动油缸，所述驱动油缸61带动连杆机构绕底座7翻转。
所述连杆机构包括连杆一64、连杆二63和连杆三62；所述连杆一64与铰接座65固定连接，所述连杆一64一端与底座7铰接，另一端与连杆二63一端铰接，连杆二63另一端与连杆三62一端铰接，连杆三62另一端铰接在底座7上；所述底座7和连杆三62之间还设置有驱动油缸61，所述驱动油缸61一端铰接在底座7上，另一端铰接在连杆三62上。
如图4和5所述，所述底座7内部为空心结构，驱动油缸位于底座内部。
所述底座7设置在旋转机构上，所述旋转机构带动底座水平转动。所述旋转机构位于底座的底部，所述旋转机构为旋转油缸。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：
1.一种用于钢拱架安装的角度调节伸缩臂，其特征在于：它包括铰接座（65）、伸缩段和抓手安装部（610）；所述伸缩段一端和铰接座（65）铰接，另一端和抓手安装部（610）铰接；所述伸缩段和铰接座（65）间设置有伸缩段俯仰机构（612），所述伸缩段俯仰机构（612）调节伸缩段相对于铰接座（65）的俯仰角度；所述伸缩段和抓手安装部（610）间设置有角度调节机构（611），所述角度调节机构（611）调节抓手安装部（610）相对于伸缩段的偏转角度。
2.根据权利要求1所述的用于钢拱架安装的角度调节伸缩臂，其特征在于：所述伸缩段包括固定套筒（66）和活动套筒（67），所述活动套筒（67）滑动套设在固定套筒（66）上，所述活动套筒（67）上端铰接有抓手安装部（610），所述固定套筒（66）下端铰接有铰接座（65）；所述伸缩段内设置有伸缩机构（68），所述伸缩机构（68）带动活动套筒（67）沿固定套筒（66）滑动。
3.根据权利要求2所述的用于钢拱架安装的角度调节伸缩臂，其特征在于：所述伸缩机构（68）为伸缩油缸；所述伸缩油缸一端与固定套筒（66）铰接，另一端与活动套筒（67）铰接。
4.根据权利要求3所述的用于钢拱架安装的角度调节伸缩臂，其特征在于：所述伸缩段俯仰机构（612）为俯仰油缸，所述俯仰油缸一端与铰接座（65）铰接，另一端与固定套筒（66）铰接；所述角度调节机构（611）为角度调节油缸，所述角度调节油缸一端与活动套筒（67）铰接，另一端与抓手安装部（610）铰接；所述俯仰油缸带动伸缩段俯仰的运动平面与角度调节油缸带动抓手安装部（610）偏转的运动平面相互垂直。
5.根据权利要求1至4之一所述的用于钢拱架安装的角度调节伸缩臂，其特征在于：所述抓手安装部（610）上安装有抓手机构；所述抓手机构包括支撑平台（55），所支撑平台（55）上设置有卡爪机构；所述卡爪机构包括位于支撑平台（55）两侧的卡爪（54）与位于支撑平台（55）底部的卡爪连接杆（53）和夹紧油缸（52）；所述卡爪连接杆（53）固定设置在支撑平台（55）底部，其两端分别与支撑平台（55）两侧的卡爪（54）铰接；所述夹紧油缸（52）两端分别与卡爪连接杆（53）两端的卡爪（54）铰接，并带动两卡爪（54）开合。
6.根据权利要求5所述的用于钢拱架安装的角度调节伸缩臂，其特征在于：所述支撑平台（55）铰接在抓手安装部（610）上，所述支撑平台（55）和抓手安装部（610）间设置有支撑平台俯仰机构（51）；所述支撑平台俯仰机构（51）调节支撑平台（55）相对于抓手安装部（610）的俯仰角度。
7.根据权利要求6所述的用于钢拱架安装的角度调节伸缩臂，其特征在于：所述支撑平台俯仰机构（51）为支撑平台俯仰油缸；所述支撑平台俯仰油缸一端铰接在抓手安装部（610）上，另一端铰接在支撑平台（55）底部。
8.根据权利要求7所述的用于钢拱架安装的角度调节伸缩臂，其特征在于：所述铰接座还通过连杆机构设置在底座（7）上；所述底座和连杆机构间设置有驱动油缸，所述驱动油缸（61）带动连杆机构绕底座（7）翻转。
9.根据权利要求8所述的用于钢拱架安装的角度调节伸缩臂，其特征在于：所述连杆机构包括连杆一（64）、连杆二（63）和连杆三（62）；所述连杆一（64）与铰接座（65）固定连接，所述连杆一（64）一端与底座（7）铰接，另一端与连杆二（63）一端铰接，连杆二（63）另一端与连杆三（62）一端铰接，连杆三（62）另一端铰接在底座（7）上；所述底座（7）和连杆三（62）之间还设置有驱动油缸（61），所述驱动油缸（61）一端铰接在底座（7）上，另一端铰接在连杆三（62）上。
10.根据权利要求8所述的用于钢拱架安装的角度调节伸缩臂，其特征在于：所述底座（7）设置在旋转机构上，所述旋转机构带动底座水平转动。
技术总结
本实用新型公开了一种用于钢拱架安装的角度调节伸缩臂，它包括铰接座、伸缩段和抓手安装部；所述伸缩段一端和铰接座铰接，另一端和抓手安装部铰接；所述伸缩段和铰接座间设置有伸缩段俯仰机构，所述伸缩段俯仰机构调节伸缩段相对于铰接座的俯仰角度；所述伸缩段和抓手安装部间设置有角度调节机构，所述角度调节机构调节抓手安装部相对于伸缩段的偏转角度。该角度调节伸缩臂能够带动抓取钢拱架的抓手实现多自由度的转动，能够更加方便的调节钢拱架的安装角度、方向和高度。
技术研发人员：蓝传雯
受保护的技术使用者：蓝传雯
技术研发日：.01.25
技术公布日：.01.03
