專利名稱：六自由度雙臂交錯(cuò)拼裝的盾構(gòu)管片拼裝機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種六自由度雙臂交錯(cuò)拼裝的盾構(gòu)管片拼裝機(jī)。
背景技術(shù)：
管片拼裝機(jī)是隧道施工用的盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)種的重要關(guān)鍵部件之一。在掘進(jìn)完一環(huán)的距離后，管片拼裝機(jī)負(fù)責(zé)將預(yù)制的管片安裝到剛開挖好的隧道面上，形成襯砌，用來支護(hù)剛開挖好的隧道表面。管片拼裝的質(zhì)量會(huì)直接影響到地下水的滲透和地表沉降。管片拼裝的速度對(duì)于整個(gè)盾構(gòu)掘進(jìn)的速度也影響很大，提高管片拼裝效率能夠有效地加快隧道施工進(jìn)度，從而可以降低建設(shè)成本。但現(xiàn)有的盾構(gòu)管片拼裝機(jī)只能實(shí)現(xiàn)單一管片的拼裝，結(jié)構(gòu)也相對(duì)復(fù)雜。 發(fā)明內(nèi)容為了克服上述缺陷，本實(shí)用新型提供了一種六自由度雙臂交錯(cuò)拼裝的盾構(gòu)管片拼裝機(jī)，該管片拼裝機(jī)不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且可實(shí)現(xiàn)兩管片交錯(cuò)拼裝，大大提升拼裝效率。本實(shí)用新型為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種六自由度雙臂交錯(cuò)拼裝的盾構(gòu)管片拼裝機(jī)，包括兩懸臂梁，該兩懸臂梁沿盾構(gòu)軸線方向且左右平行地固定在盾構(gòu)機(jī)中盾的H梁上，所述管片拼裝機(jī)還包括兩個(gè)調(diào)節(jié)油缸、四個(gè)升降油缸、六個(gè)平移油缸、六個(gè)液壓馬達(dá)、六個(gè)小齒輪、六個(gè)回轉(zhuǎn)軸承、六個(gè)安裝座和用來抓取管片的六個(gè)管片鉗頭裝置，所述六個(gè)平移油缸的軸線平行于所述懸臂梁軸線設(shè)置，且每個(gè)油缸的底座固連于其中一個(gè)懸臂梁上，每個(gè)底座的活塞桿與一安裝底座固連；所述每個(gè)懸臂梁上間隔設(shè)有三個(gè)回轉(zhuǎn)軸承，該回轉(zhuǎn)軸承能夠分別沿其所在的懸臂梁軸線平移和旋轉(zhuǎn)；所述每個(gè)回轉(zhuǎn)軸承的外圈側(cè)面分別與一小齒輪嚙合連接，該每一小齒輪分別固設(shè)于一液壓馬達(dá)上，該每一液壓馬達(dá)分別固設(shè)于與一安裝座上；在位于所述每個(gè)懸臂梁上的三個(gè)回轉(zhuǎn)軸承的外圈表面上依次連接升降油缸、調(diào)節(jié)油缸和升降油缸，該升降油缸和調(diào)節(jié)油缸的底座分別固設(shè)于回轉(zhuǎn)軸承外側(cè)面上，該升降油缸和調(diào)節(jié)油缸的活塞桿分別連接一管片鉗頭裝置。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述兩懸臂梁的一端分別固設(shè)一豎梁，該豎梁分別與所述懸臂梁和中間橫梁垂直。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，還設(shè)有一中間橫梁，該中間橫梁分別與所述兩懸臂梁的一端固連。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述六個(gè)平移油缸平行間隔設(shè)于所述兩懸臂梁之間，且每個(gè)平移油缸的底座分別固設(shè)于所述中間橫梁上，所述每個(gè)懸臂梁上的三個(gè)回轉(zhuǎn)軸承分別對(duì)應(yīng)連接與其鄰近的三個(gè)平移油缸。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述管片鉗頭裝置為球形管片鉗頭裝置。本實(shí)用新型的有益效果是該管片拼裝機(jī)兩側(cè)分別設(shè)有一套獨(dú)立的拼裝系統(tǒng)，每一系統(tǒng)都可實(shí)現(xiàn)六自由度的管片拼裝，能交替拼裝管片，大幅度提高管片拼裝的效率。
圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I的俯視圖。結(jié)合附圖，作以下說明I——懸臂梁2——調(diào)節(jié)油缸3——升降油缸4——平移油缸5——液壓馬達(dá)6——小齒輪7——回轉(zhuǎn)軸承8——安裝座9——管片鉗頭裝置10——豎梁11-橫梁100-管片
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例。如圖1、2所示，一種六自由度雙臂交錯(cuò)拼裝的盾構(gòu)管片拼裝機(jī)，包括兩懸臂梁I、兩個(gè)調(diào)節(jié)油缸2、四個(gè)升降油缸3、六個(gè)平移油缸4、六個(gè)液壓馬達(dá)5、六個(gè)小齒輪6、六個(gè)回轉(zhuǎn)軸承7、六個(gè)安裝座8、用來抓取管片的六個(gè)管片鉗頭裝置9、豎梁10和中間橫梁11。兩懸臂梁一端上分別設(shè)一豎梁10，安裝使用時(shí)，該豎梁固設(shè)于盾構(gòu)機(jī)上，且兩懸臂梁沿盾構(gòu)軸線方向設(shè)置。兩懸臂梁之間還固設(shè)一中間橫梁11，六個(gè)平移油缸的軸線平行于懸臂梁軸線設(shè)置，且每個(gè)油缸的底座均固連于中間橫梁上，每個(gè)底座的活塞桿與一安裝底座固連。在每個(gè)懸臂梁上間隔設(shè)有三個(gè)回轉(zhuǎn)軸承，該回轉(zhuǎn)軸承能夠分別沿其所在的懸臂梁軸線平移和旋轉(zhuǎn)；每個(gè)回轉(zhuǎn)軸承的外圈側(cè)面分別與一小齒輪嚙合連接，該每一小齒輪分別固設(shè)于一液壓馬達(dá)上，該每一液壓馬達(dá)分別固設(shè)于與一安裝座上；在位于每個(gè)懸臂梁上的三個(gè)回轉(zhuǎn)軸承的外圈表面上依次連接升降油缸、調(diào)節(jié)油缸和升降油缸，該升降油缸和調(diào)節(jié)油缸的底座分別固設(shè)于回轉(zhuǎn)軸承外側(cè)面上，該升降油缸和調(diào)節(jié)油缸的活塞桿分別連接一管片鉗頭裝置。該六自由度雙臂交錯(cuò)拼裝的盾構(gòu)管片拼裝機(jī)左右分為兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)和原理相同，現(xiàn)以一套為例。同時(shí)，將隧道的軸線方向設(shè)為X軸，隧道徑向水平方向設(shè)為Y軸，隧道徑向鉛垂方向設(shè)為Z軸。由于三個(gè)平移油缸固定在中間橫梁上，因此三個(gè)平移油缸的活塞桿沿懸臂梁方向的伸縮運(yùn)動(dòng)，依次通過安裝座、液壓馬達(dá)、小齒輪可帶動(dòng)回轉(zhuǎn)軸承在懸臂梁上滑動(dòng)，而調(diào)節(jié)油缸和升降油缸也和回轉(zhuǎn)軸承固連，因此，通過三個(gè)平移油缸的伸縮運(yùn)動(dòng)可帶動(dòng)回轉(zhuǎn)軸承、調(diào)節(jié)油缸和升降油缸一起沿懸臂梁軸線方向滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)位于調(diào)節(jié)油缸和升降油缸另一端的管片鉗頭裝置上的管片100作沿懸臂梁軸線方向的前后平移運(yùn)動(dòng)。三個(gè)液壓馬達(dá)同步轉(zhuǎn)動(dòng)可依次通過三個(gè)小齒輪帶動(dòng)三個(gè)回轉(zhuǎn)軸承沿懸臂梁方向做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其中，六平移油缸分別連接六回轉(zhuǎn)軸承，可以同步或者是單獨(dú)進(jìn)行伸縮，同步伸縮的時(shí)候，管片作軸向的移動(dòng)，以左側(cè)為例，若一個(gè)平移油缸不動(dòng)，剩下的兩個(gè)平移油缸運(yùn)動(dòng)，配合升降油缸及調(diào)節(jié)油缸的運(yùn)動(dòng)則管片作繞徑向的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。與現(xiàn)有的盾構(gòu)管片拼裝機(jī)相比較，本實(shí)用新型所述的六自由度雙臂交錯(cuò)拼裝的盾構(gòu)管片拼裝機(jī)的每個(gè)手臂都具有可以實(shí)現(xiàn)X軸向運(yùn)動(dòng)(前后平移)的平移油缸、可實(shí)現(xiàn)Z軸向運(yùn)動(dòng)(上下升降)的升降油缸及調(diào)節(jié)油缸、可實(shí)現(xiàn)繞X軸回轉(zhuǎn)(YZ平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn))的回轉(zhuǎn)軸承，通過調(diào)節(jié)油缸、升降油缸及回轉(zhuǎn)軸承的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)Y軸向微調(diào)(左右搖擺)，通過平移油缸的行程差配合升降油缸及調(diào)節(jié)油缸的運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)(XY平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)) 以及利用升降油缸和調(diào)節(jié)油缸行程差配合平移油缸的運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)(XZ平面內(nèi)俯仰)。更重要的是，通過雙臂的交錯(cuò)拼裝，能大幅度的降低一環(huán)管片的拼裝時(shí)間。
權(quán)利要求1.一種六自由度雙臂交錯(cuò)拼裝的盾構(gòu)管片拼裝機(jī)，包括兩懸臂梁(I)，該兩懸臂梁沿盾構(gòu)軸線方向且左右平行地固定在盾構(gòu)機(jī)中盾的H梁上，其特征在于所述管片拼裝機(jī)還包括兩個(gè)調(diào)節(jié)油缸(2)、四個(gè)升降油缸(3)、六個(gè)平移油缸(4)、六個(gè)液壓馬達(dá)(5)、六個(gè)小齒輪<；6)、六個(gè)回轉(zhuǎn)軸承(7)、六個(gè)安裝座(8)和用來抓取管片(100)的六個(gè)管片鉗頭裝置(9)，所述六個(gè)平移油缸的軸線平行于所述懸臂梁軸線設(shè)置，且每個(gè)油缸的底座固連于其中一個(gè)懸臂梁上，每個(gè)底座的活塞桿與一安裝底座固連；所述每個(gè)懸臂梁上間隔設(shè)有三個(gè)回轉(zhuǎn)軸承，該回轉(zhuǎn)軸承能夠分別沿其所在的懸臂梁軸線平移和旋轉(zhuǎn)；所述每個(gè)回轉(zhuǎn)軸承的外圈側(cè)面分別與一小齒輪嚙合連接，該每一小齒輪分別固設(shè)于一液壓馬達(dá)上，該每一液壓馬達(dá)分別固設(shè)于與一安裝座上；在位于所述每個(gè)懸臂梁上的三個(gè)回轉(zhuǎn)軸承的外圈表面上依次連接升降油缸、調(diào)節(jié)油缸和升降油缸，該升降油缸和調(diào)節(jié)油缸的底座分別固設(shè)于回轉(zhuǎn)軸承外側(cè)面上，該升降油缸和調(diào)節(jié)油缸的活塞桿分別連接一管片鉗頭裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的六自由度雙臂交錯(cuò)拼裝的盾構(gòu)管片拼裝機(jī)，其特征在于在所述兩懸臂梁的一端分別固設(shè)一豎梁(10)，該豎梁分別與所述懸臂梁和中間橫梁垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的六自由度雙臂交錯(cuò)拼裝的盾構(gòu)管片拼裝機(jī)，其特征在于還設(shè)有一中間橫梁(11)，該中間橫梁分別與所述兩懸臂梁的一端固連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的六自由度雙臂交錯(cuò)拼裝的盾構(gòu)管片拼裝機(jī)，其特征在于所述六個(gè)平移油缸平行間隔設(shè)于所述兩懸臂梁之間，且每個(gè)平移油缸的底座分別固設(shè)于所述中間橫梁上，所述每個(gè)懸臂梁上的三個(gè)回轉(zhuǎn)軸承分別對(duì)應(yīng)連接與其鄰近的三個(gè)平移油缸。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的六自由度雙臂交錯(cuò)拼裝的盾構(gòu)管片拼裝機(jī)，其特征在于所述管片鉗頭裝置為球形管片鉗頭裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種六自由度雙臂交錯(cuò)拼裝的盾構(gòu)管片拼裝機(jī)，包括兩懸臂梁，該兩懸臂梁沿盾構(gòu)軸線方向且左右平行地固定在盾構(gòu)機(jī)中盾的H梁上，六個(gè)平移油缸的軸線平行于懸臂梁軸線設(shè)置，且每個(gè)油缸的底座固連于其中一個(gè)懸臂梁上，每個(gè)底座的活塞桿與一安裝底座固連；每個(gè)懸臂梁上間隔設(shè)有三個(gè)回轉(zhuǎn)軸承，每個(gè)回轉(zhuǎn)軸承的外圈側(cè)面分別與一小齒輪嚙合連接，該每一小齒輪分別固設(shè)于一液壓馬達(dá)上，該每一液壓馬達(dá)分別固設(shè)于與一安裝座上；在位于每個(gè)懸臂梁上的三個(gè)回轉(zhuǎn)軸承的外圈表面上依次固接升降油缸、調(diào)節(jié)油缸和升降油缸，該升降油缸和調(diào)節(jié)油缸又分別連接一管片鉗頭裝置。該管片拼裝機(jī)不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且可實(shí)現(xiàn)兩管片交錯(cuò)拼裝，大大提升拼裝效率。
文檔編號(hào)E21D11/40GK202544853SQ20122012475
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者孫志超, 徐昊斌, 蘇延奇 申請(qǐng)人:江蘇凱宮隧道機(jī)械有限公司