[發明專利]一種盾構機及其換刀裝置

有效

• 申請號: 202110905704.3
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113334394B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 程永亮;廖金軍;江旭;徐震;曹龍飛;聶明嬌;袁渝
• 申請（專利權）人: 中國鐵建重工集團股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J11/00;E21D9/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐麗

1.一種盾構機的換刀裝置，用于更換刀盤（9）上的刀具（10），其特征在于，包括：

換刀倉（11），所述換刀倉（11）具有刀具更換位和刀具存儲位；

能夠拆卸刀具和裝配刀具的換刀機械臂，所述換刀機械臂設置在所述換刀倉（11）內，且所述換刀機械臂能夠在所述刀具更換位和所述刀具存儲位之間往復運動，且所述換刀機械臂在所述刀具更換位時能夠拆卸所述刀盤（9）上的刀具（10），并能夠運輸至所述刀具存儲位；所述換刀機械臂在所述刀具存儲位時能夠抓取待更換的刀具并能夠運輸至所述刀具更換位進行裝配；

控制系統，所述控制系統用于控制所述換刀機械臂運動；

所述換刀機械臂和刀具存儲位均設置在所述換刀倉內，并且所述刀具存儲位可同時存放拆卸的刀具和待更換的刀具，且所述刀具存儲位內存放的刀具能夠升降，以將拆卸下的刀具上升至待更換的刀具在所述刀具存儲位內存放時的所在位置；

所述換刀機械臂包括：

換刀機械手（8），所述換刀機械手（8）能夠抓取和釋放刀具，所述換刀機械手（8）與所述控制系統信號連接；

傳動驅動機構，所述傳動驅動機構帶動所述換刀機械手（8）在所述刀具更換位與所述刀具存儲位之間運動；

所述傳動驅動機構包括：

用于帶動所述換刀機械手（8）擺動的擺動組件，所述擺動組件一端與所述換刀機械手（8）鉸接；

轉動組件，所述轉動組件用于帶動所述換刀機械手（8）在水平面和豎直面轉動的轉動組件；

上下移動組件，所述上下移動組件用于帶動所述換刀機械手（8）沿豎直方向移動；

所述擺動組件包括：

動幅臂（6），所述動幅臂（6）一端與所述換刀機械手（8）鉸接；

擺動驅動件，所述擺動驅動件一端與所述換刀機械手（8）鉸接，且所述動幅臂（6）和擺動驅動件與所述換刀機械手（8）的鉸接點之間具有間隙，所述擺動驅動件與所述控制系統信號連接；

所述轉動組件包括：

柱臂（3），所述動幅臂（6）和所述擺動驅動件的另一端均與所述柱臂（3）鉸接，且所述動幅臂（6）和所述擺動驅動件與所述柱臂（3）的鉸接點之間具有間隙；所述柱臂（3）的中心軸線垂直于所述刀盤（9）的中心軸線，且所述柱臂（3）能夠繞所述刀盤（9）的中心軸線和所述柱臂（3）的中心軸線轉動；

轉動驅動件，所述轉動驅動件驅動所述柱臂（3）轉動，所述轉動驅動件與所述控制系統信號連接。

2.根據權利要求1所述的盾構機的換刀裝置，其特征在于，所述換刀倉（11）沿所述刀盤（9）軸向布置，且位于所述刀盤（9）遠離盾構方向的一側。

3.根據權利要求1所述的盾構機的換刀裝置，其特征在于，所述上下移動組件包括：柱臂爬行機構（4），所述柱臂爬行機構（4）能夠沿所述柱臂（3）的軸向移動的安裝在所述柱臂（3）上，且所述動幅臂（6）和所述擺動驅動件均通過所述柱臂爬行機構（4）與所述柱臂（3）鉸接；

爬行驅動件，所述爬行驅動件用于驅動所述柱臂爬行機構（4）沿所述柱臂（3）移動，且所述爬行驅動件與所述控制系統信號連接。

4.根據權利要求3所述的盾構機的換刀裝置，其特征在于，所述擺動驅動件包括：

第一液壓缸（5）和第二液壓缸（7），且所述第一液壓缸（5）一端與所述換刀機械手（8）鉸接，所述第一液壓缸（5）的另一端與所述第二液壓缸（7）通過轉向連接件鉸接，所述第二液壓缸（7）的另一端與所述柱臂爬行機構（4）鉸接，所述第一液壓缸（5）、所述第二液壓缸（7）和所述轉向連接件的軸線兩兩相交。

5.根據權利要求1-4任一項所述的盾構機的換刀裝置，其特征在于，還包括刀具輸送裝置（1），所述刀具輸送裝置（1）用于將待更換的刀具輸送至刀具存儲位并能夠將刀盤（9）上拆卸的刀具（10）輸送至預設位置，且所述刀具存儲位的刀具（10）沿豎直方向堆疊布置，并且能夠沿豎直方向移動。

6.一種盾構機，其特征在于，包括如權利要求1-5任一項所述的換刀裝置。