[發明專利]一種管片拼裝機及其盾構機和拼裝方法

有效

• 申請號: 202011008438.6
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112031796B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 廖兆錦;鄭康泰;李飛宇;高文梁;高明;閆陽;高亞飛;崔俊峰
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D11/40;E21D11/08
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 鄭園

1.一種管片拼裝機，包括拼裝機主體，其特征在于，所述拼裝機主體上設有拼裝機支架（8），拼裝機支架（8）上設有轉動機構，轉動機構通過傳動機構與尾盾（2）連接，且拼裝機支架（8）內設有通過傳動機構對拼裝機主體進行調節的限位機構；

所述限位機構包括用于對拼裝機主體位置進行調節的軸向限位機構和徑向限位機構，軸向限位機構和徑向限位機構均設置在拼裝機支架（8）內，且軸向限位機構和徑向限位機構均與支撐架（5）接觸。

2.根據權利要求1所述的管片拼裝機，其特征在于，所述傳動機構包括齒條機構（4），齒條機構（4）固定設置在支撐架（5）的中部，且齒條機構（4）與轉動機構相連接；所述支撐架（5）沿圓周方向固定設置在尾盾（2）的內側壁上，且支撐架（5）的上部穿設在拼裝機支架（8）內。

3.根據權利要求2所述的管片拼裝機，其特征在于，所述支撐架（5）通過底板（3）與尾盾（2）相連接，且底板（3）上設有筋板（6），筋板（6）與尾盾（2）的內側壁相連接。

4.根據權利要求3所述的管片拼裝機，其特征在于，所述轉動機構包括驅動器（7），驅動器（7）設置在拼裝機支架（8）上，驅動器（7）上設有驅動軸（10），驅動軸（10）與齒輪（11）固定連接；所述齒輪（11）位于拼裝機支架（8）內，且齒輪（11）與齒條機構（4）相嚙合。

5.根據權利要求4所述的管片拼裝機，其特征在于，所述拼裝機支架（8）內固定設有定位機構（9），定位機構（9）的中部設有過孔，驅動軸（10）穿過過孔后與齒輪（11）相連接。

6.根據權利要求1-5任一項所述的管片拼裝機，其特征在于，所述軸向限位機構包括至少一組軸向限位輪組，軸向限位輪組包括對稱設置在支撐架（5）兩側的軸向限位輪（16），拼裝機支架（8）的內側壁上對稱固定設有調節架（19），調節架（19）的上下兩側均設有斜面；兩個軸向限位輪（16）分別通過第二緊固件（17）與對應的調節架（19）相連接，且兩個軸向限位輪（16）的兩側分別與支撐架（5）和對應調節架（19）的斜面相接觸。

7.根據權利要求6所述的管片拼裝機，其特征在于，所述徑向限位機構包括第一調節軸（14）和第二調節軸（13），第二調節軸（13）對稱設置在底板（3）的兩側，且第二調節軸（13）上均設有第二徑向限位輪（12-2），兩個第二徑向限位輪（12-2）分別與支撐架（5）的兩側對應接觸；所述第一調節軸（14）穿設在拼裝機支架（8）上，且第一調節軸（14）上對稱設有第一徑向限位輪（12-1）；兩個第一徑向限位輪（12-1）均設置在支撐架（5）內，且兩個第一徑向限位輪（12-1）之間設有固定板（12-3），固定板（12-3）與兩個第一徑向限位輪（12-1）相配合；所述固定板（12-3）與拼裝機支架（8）固定連接。

8.一種盾構機，其特征在于，包括至少兩個如權利要求1-7任一項所述的管片拼裝機，管片拼裝機沿圓周方向分布在尾盾（2）內。

9.一種如權利要求8所述的盾構機的拼裝方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，將四個拼裝機主體所在的旋轉軌跡的最上端設定為零度位置，順時針方向對所述旋轉軌跡進行四等分，分別為第一象限、第二象限、第三象限和第四象限；

S2，通過控制系統啟動三號拼裝機（22）使三號拼裝機（22）運行到180度位置處，三號拼裝機（22）抓取第一管片，然后將第一管片運送到270度位置處；

S3，在三號拼裝機（22）離開180度位置時，通過控制系統啟動二號拼裝機（21），當三號拼裝機（22）到270度位置處時，二號拼裝機（21）剛好到達180度位置處；

S4，270度位置處的推進油缸伸出將第一管片頂緊，三號拼裝機（22）準備撤離，同時二號拼裝機（21）抓取第二管片；

S5，通過控制系統啟動四號拼裝機（23）向270度位置處移動抓取第一管片，并使三號拼裝機（22）回到180度位置處，同時二號拼裝機（21）將第二管片運送到90度位置處，90度位置處的推進油缸伸出將第二管片頂緊，二號拼裝機（21）準備撤離；

S6，通過控制系統啟動一號拼裝機（20）并使一號拼裝機（20）抓取第二管片，同時四號拼裝機（23）將第一管片運送并安裝到第四象限，三號拼裝機（22）準備抓取第三管片；

S7，一號拼裝機（20）將第二管片運送并安裝到第一象限，同步地，三號拼裝機（22）抓取第三管片；

S8，三號拼裝機（22）將第三管片運送到270度位置處，同時，啟動二號拼裝機（21）使二號拼裝機（21）運行到180度位置處準備抓取第四管片；

S9，重復執行步驟S4-S8對管片進行倒運，直至一號拼裝機（20）和四號拼裝機（23）將第一象限和第四象限中的對應區域布滿管片，然后由二號拼裝機（21）和三號拼裝機（22）對第二象限和第三象限中的對應區域進行管片安裝。