[發明專利]一種隧道弧形件拼裝機微調平臺、弧形件及其托舉抓取自動控制方法

在審

• 申請號: 202210432198.5
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN114893204A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 林春剛;王華;艾厚軍;趙自力;萬俊峰;馬兆飛;彭懷煬;胡辰翔;尚偉;李荊;謝韜;王春玲;黃小福;洪僑亨;牛富生;張遼
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道局集團有限公司;中鐵隧道勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: E21D9/14
• 分類號: E21D9/14;E21D11/40;E21F17/00
• 代理公司: 西安維賽恩專利代理事務所(普通合伙) 61257
• 代理人: 劉艷霞

本發明公開了一種隧道弧形件拼裝機微調平臺及其托舉抓取自動控制方法，基礎機架，為一長方形的框架支撐結構，在四個頂角處均設置有豎直向的頂升式可調支腿，可在豎直方向上升或下降；縱移機架，架設在基礎機架上，可沿基礎機架的縱向前后往復滑移；橫移平臺，可沿縱移機架的左右方向往復滑移；旋轉軸承，設置在橫移平臺的上部。回轉平臺，位于旋轉軸承上，其幾何中心與旋轉軸承的幾何中心豎向共線；頂升微調油缸，分別豎直設置于回轉平臺的四個角的上部，其缸體固定在回轉平臺上，各推桿豎直向上，用于托舉抓取弧形件，各油缸均與控制系統相連接。該方法實現了在狹小空間內自主托舉抓取弧形件，施工效率高、人工勞動強度低。

技術領域

本發明屬于隧道工程機械技術領域，具體涉及一種隧道弧形件拼裝機微調平臺、弧形件及其托舉抓取自動控制方法。

背景技術

隨著我國交通基礎建設規模的日益擴大，我國已成為世界上隧道工程數量最多、條件最復雜的國家。針對多種多樣的隧道工況，已經開發出了多種隧道修建技術與配套裝備。隧道預制拼裝技術是通過標準化的工廠預制塊拼接組成的隧道結構，可大幅度地縮短工期、保證隧道結構的質量、改善隧道內部施工環境。隨著綠色、低碳理念的引入隧道施工領域，預制拼裝技術近年來獲得較多關注。伴隨著科技的發展,機械化、信息化、智能化是未來隧道工程建設發展的必然方向,隧道工程將由高速發展向高質量發展轉變，進入隧道智能建造時代。某在建隧道工程為盾構法施工，隧道內部結構如：道床板、水溝槽、中隔墻等，采用全預制拼裝技術建設。

采用的道床板為中空的弧形桁架結構，需要弧形件拼裝機完成精準定位。定位前需要首先完成托舉抓取弧形件動作。弧形件托舉抓取由根據弧形件擺放姿態，弧形件拼裝機微調平臺調整自身姿態，契合弧形件擺放姿態，從而完成托舉抓取。由于在弧形件內部動作，且為向上托舉抓取，內部光線不足、設備結構相互遮擋，施工人員無法靠近查看和手動操作。

發明內容

本發明的目的是提供種隧道弧形件拼裝機微調平臺、弧形件及其托舉抓取自動控制方法，實現了在狹小空間內自主托舉抓取弧形件，施工效率高、人工勞動強度低。

本發明采用以下技術方案：一種隧道弧形件拼裝機微調平臺，弧形件拼裝機微調平臺包括：

基礎機架，為一長方形的框架支撐結構，在四個頂角處均設置有豎直向的頂升式可調支腿，可在豎直方向上升或下降；

縱移機架，為一長方形框架，架設在基礎機架上，可沿基礎機架的縱向前后往復滑移；

橫移平臺，為一板體，水平設置于縱移機架上，可沿縱移機架的左右方向往復滑移；

旋轉軸承，設置在橫移平臺的上部，且其幾何中心與橫移平臺的幾何中心豎向共線；

回轉平臺，為一板體，水平設置，位于旋轉軸承上，其幾何中心與旋轉軸承的幾何中心豎向共線；

頂升微調油缸，為四個，分別豎直設置于回轉平臺的四個角的上部，其缸體固定在回轉平臺上，各推桿豎直向上，且末端為平板結構，用于托舉抓取弧形件，各油缸均與控制系統相連接。

進一步地，該回轉平臺的前或后端設置有回轉油缸，回轉油缸沿縱向設置，其一端鉸接連接在橫移平臺側，另一端鉸接連接在回轉平臺側，用于為回轉平臺提供旋轉的驅動力。

進一步地，在回轉平臺前后側面的左右兩端均設置有一左右水平間距傳感器，用于測量回轉平臺左右與弧形件內隔墻1-2的距離；

在回轉平臺左右側面的前后兩端，均各設置有一豎向垂直間距傳感器，用于向上測量與弧形件內頂部壁面的距離；

在回轉平臺前端的擋塊上設置有擋塊按壓式開關，在縱移機架前后縱向移動時，用于檢測回轉平臺是否觸碰到弧形件；

在各頂升微調油缸推桿的上表面均設置有推桿按壓式開關，在頂升微調油缸推桿頂升過程中，用于檢測是否接觸到水平頂板的下壁面；