[發明專利]一種微型盾構用六自由度管片拼裝機

在審

• 申請號: 201711285904.3
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108035721A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 蘇延奇;徐昊朗;李留濤
• 申請（專利權）人: 徐工集團凱宮重工南京有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D11/08;E21D11/40
• 代理公司: 北京君華知識產權代理事務所(普通合伙) 11515
• 代理人: 朱慶華

本發明涉及一種微型盾構用六自由度管片拼裝機，包括回轉機構、舉升機構、平動機構、連接平臺、管片抓取與微調裝置和液壓與電氣系統，回轉機構設置在盾體支撐梁上，且回轉機構通過舉升機構與連接平臺相連接，連接平臺底部滑動地與平動機構相連接，管片抓取與微調裝置設置在平動機構的底部，液壓與電氣系統用于控制回轉機構、舉升機構、平動機構和管片抓取與微調裝置實現隧道管片在安裝工作過程中的初步定位和精確定位。本發明實現了對隧道管片的抓取、夾緊和在安裝過程中的初步定位、姿態的微調整以及精確定位，從而達到六自由度的靈敏操作，定位過程簡單，提高了工作效率。同時，本發明結構緊湊，空間尺寸小，設備布置和安裝操作維護方便。

技術領域

本發明涉及拼裝機技術領域，尤其涉及一種微型盾構用六自由度管片拼裝機。

背景技術

微型盾構機常用于市政管線綜合管廊工程施工中，其結構受施工工況與周邊環境的限制，其內部設備空間較為有限。管片拼裝是盾構法施工中影響施工進度與掘進效率較為關鍵的一環。在管片拼裝過程中為了能夠實現管片的精確定位，要求管片拼裝機除了具備管片位置實現功能外，還應有管片的姿態實現功能以及必不可少的管片抓取功能。目前盾構上常用的管片拼裝機主要有兩種結構形式，其一是通過安裝于中盾內H梁的基體,通過橫梁將管片拼裝機安裝在盾構機內。二是通過托輪與側向支撐輪實現管片拼裝機在盾構隧道橫截面內的安裝。目前的管片拼裝機在應用過程中存在著一些局限性：

一、采用橫梁將管片拼裝機安裝在盾構機內的結構形式，因其結構中部設計有拼裝機行走橫梁，造成在小微型盾構機中空間緊湊，設備布置與安裝操作維護不便。

二、管片拼裝機的抓取微調機構結構稍顯復雜，同時結構剛性稍差。部分管片拼裝機的微調機構管片姿態調節能力不足，在管片拼裝過程中定位過程復雜，效率低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是設計一種微型盾構用六自由度管片拼裝機，解決現有的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明的微型盾構用六自由度管片拼裝機，其包括回轉機構、舉升機構、平動機構、連接平臺、管片抓取與微調裝置和液壓與電氣系統，所述回轉機構設置在盾體支撐梁上，且所述回轉機構通過所述舉升機構與所述連接平臺相連接，所述連接平臺底部滑動地與所述平動機構相連接，所述管片抓取與微調裝置設置在所述平動機構的底部，且所述管片抓取與微調裝置與隧道管片相匹配，所述液壓與電氣系統分別與所述回轉機構、舉升機構、平動機構、管片抓取與微調裝置相連接，用于控制所述回轉機構、舉升機構、平動機構和管片抓取與微調裝置實現所述隧道管片在安裝工作過程中的初步定位和精確定位。

進一步地，所述回轉機構包括液壓馬達、減速機、回轉支撐和回轉框架，所述液壓馬達和減速機分別固定設置在所述盾體支撐梁上，且所述液壓馬達通過所述減速機與所述回轉支撐驅動連接，所述回轉支撐與所述回轉框架轉動連接。

進一步地，所述舉升機構包括第一舉升油缸、第二舉升油缸、第一導向柱、第二導向柱和固定夾，所述第一舉升油缸和第二舉升油缸分別通過所述固定夾對稱地設置在所述回轉框架上，且所述第一舉升油缸和第二舉升油缸的推桿分別通過第一銷軸與所述連接平臺對稱連接，所述第一導向柱和第二導向柱的上部分別垂直與所述回轉框架套筒連接，所述第一導向柱和第二導向柱的下部分別通過多個緊固螺栓與所述連接平臺相連接。

進一步地，所述平動機構包括平動油缸、平動導軌和平動支架，所述平動油缸和平動導軌分別固定設置在所述連接平臺的底部，所述平動支架的一端通過第二銷軸與所述平動油缸的推桿相連接，且所述平動支架與所述平動導軌滑動連接。

進一步地，所述管片抓取與微調裝置包括上平臺、微調機構、下連接板、抓取夾緊機構和安裝座，所述上平臺上部通過連接螺栓和銷釘與所述平動支架可拆卸連接，所述上平臺下部通過所述微調機構分別與所述下連接板、抓取夾緊機構相連接，所述抓取夾緊機構固定設置在所述安裝座中，所述抓取夾緊機構用于抓取并夾緊所述隧道管片，所述安裝座穿設在所述下連接板的中心處。