[發明專利]一種大直徑泥水盾構機滾刀換刀機械手

在審

• 申請號: 201710153382.5
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106926267A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 夏毅敏;沈烽;劉玉江;程永亮;吳遁;陳鵬;陳強;暨智勇;郭犇;錢聰;姚菁
• 申請（專利權）人: 中南大學;中國鐵建重工集團有限公司;中鐵十四局集團有限公司
• 主分類號: B25J15/08
• 分類號: B25J15/08;B23P19/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所43114
• 代理人: 顏勇

本發明公開了一種大直徑泥水盾構機滾刀換刀機械手，包括基座、機械伸縮臂以及換刀裝置，本發明通過整體在物料倉導軌上的移動和機械伸縮臂的伸縮來實現整體定位；所述換刀裝置包括殼體、螺栓拆裝模塊、楔塊拆裝模塊、壓塊拆裝模塊和滾刀拆裝模塊，所述螺栓拆裝模塊、楔塊拆裝模塊、壓塊拆裝模塊和滾刀拆裝模塊均設置在殼體上，用于實現螺栓、壓塊、楔塊和滾刀的拆裝。本發明能夠代替人工進行滾刀換刀作業，保障施工人員的人身安全，節約經濟成本，提高換刀效率。

技術領域

本發明涉及一種盾構掘進機換刀裝置，尤其涉及一種大直徑泥水盾構機滾刀換刀機械手。

背景技術

刀具作為泥水平衡盾構機掘進的核心部件直接與前方土石相作用，尤其是孤石、基巖凸起和上軟下硬等地質條件下，普遍存在磨損和斷裂失效嚴重的問題。若盾構刀具群體中的單個刀具發生嚴重磨損，則會影響其刀群整體破巖性能，因此及時檢查、更換刀具是不可避免的一項工作。現階段，泥水盾構在水下通常只能采用人工帶壓進倉換刀方式，該作業方式不僅經濟成本高，作業難度大，工作效率低，而且具有很大的危險性，容易發生安全事故。因此有必要設計一種代替人工換刀的機器來實現盾構換刀的自動化，代替人類完成換刀作業。為此發明了這種換刀機械手。

CN202483585U公開了一種滾刀卸取設備，在該設備中包括由鋼板焊接成的“日字型”底架，底架上部設有頂升螺栓孔和連接螺栓孔，底架下部兩側設有基座，通過設備周邊的四個頂升螺栓把滾刀慢慢頂起，從而達到拆卸滾刀的目的。這種方法采用原始機械方法，依賴于四個頂升螺栓的強度以及其擰入速度的平穩性。

CN105855849A公開了一種盾構機單滾刀換刀機械手，該設備包括殼體，在殼體上設置有螺栓拆裝模塊、梯形楔塊拆裝模塊、方形楔塊拆裝模塊、軸向旋轉模塊和滾刀拆裝固定模塊。設置有第一電磁鐵、第二電磁鐵和第三電磁鐵，采用通過電磁鐵得電從而能夠吸住金屬的方式，進行楔塊和壓塊的拆裝。這種方法依賴于電磁鐵得電之后產生的電磁力，但是泥水盾構充滿泥漿的惡劣換刀環境會影響該設備的可靠性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種大直徑泥水盾構滾刀換刀機械手；該換刀機械手能夠很好的代替現有的人工帶壓進倉換刀的技術，安全、快速、經濟地實現滾刀的更換，極大地加快了掘進工程的施工進度。

為解決上述技術問題，本發明所提供的大直徑泥水盾構滾刀換刀機械手，包括基座、機械伸縮臂、換刀裝置；所述機械伸縮臂一端與所述基座轉動連接；

所述換刀裝置包括殼體、螺栓拆裝模塊、楔塊拆裝模塊、壓塊拆裝模塊和滾刀拆裝模塊；所述殼體頂端通過第一轉軸與所述機械伸縮臂的另一端相接，所述殼體通過所述第一轉軸的帶動以圍繞所述第一轉軸的軸線旋轉，所述機械伸縮臂上安裝有驅動所述第一轉軸旋轉的第二旋轉驅動機構；

所述滾刀拆裝模塊包括T形滑動軌道、左滾刀夾持臂、右滾刀夾持臂、左滾刀夾持手、右滾刀夾持手、第一線性驅動機構，所述T形滑動軌道設置在所述殼體上，所述左滾刀夾持臂和右滾刀夾持臂對應設置，所述左滾刀夾持手和右滾刀夾持手分別通過第一液壓缸和第二液壓缸與所述左滾刀夾持臂和右滾刀夾持臂一端連接，所述左滾刀夾持臂和右滾刀夾持臂的另一端與所述T形滑動軌道滑動連接；所述第一線性驅動機構帶動所述左滾刀夾持手和右滾刀夾持手相向運動實現對滾刀的夾持；

所述壓塊拆裝模塊包括第一夾持條、第三液壓缸、第二線性驅動機構，所述第一夾持條安裝于所述殼體內，包括對應設置的兩個壓塊夾持部，所述第一夾持條通過第二線性驅動機構帶動所述兩個壓塊夾持部相向運動實現對所述壓塊的夾持，所述第三液壓缸安裝于所述殼體內，以驅動所述第二線性驅動機構帶動所述第一夾持條運動伸出至所述殼體外；

所述楔塊拆裝模塊包括第二夾持條、第四液壓缸、第三線性驅動機構，所述第二夾持條安裝于所述殼體內，包括對應設置的兩個楔塊夾持部，所述第二夾持條通過第三線性驅動機構帶動所述兩個楔塊夾持部相向運動實現對所述楔塊的夾持，所述第四液壓缸安裝于所述殼體內，以驅動所述第三線性驅動機構帶動所述第二夾持條運動伸出至所述殼體外。