本發(fā)明涉及一種刀盤刀具外觀監(jiān)視與清洗裝置，尤其涉及一種大直徑泥水盾構(gòu)機刀盤刀具清洗與外觀監(jiān)視裝置。

背景技術(shù)：

近些年國內(nèi)外盾構(gòu)制造技術(shù)得到了較大的發(fā)展，盾構(gòu)機的應(yīng)用范圍也不斷地擴大，目前盾構(gòu)機施工方法已經(jīng)被廣泛地運用于國內(nèi)外城市地下空間工程，如地下管線布置、地鐵線路開挖等方面。在不同城市地層地下施工過程中盾構(gòu)機遇到的地層也越來越復(fù)雜，往往同一條隧道不僅要穿越含沙土層，同時也要穿越卵礫石、硬巖等復(fù)雜地層。經(jīng)過已有的大量工程實踐證明，盾構(gòu)機在硬巖或復(fù)合地層地質(zhì)掘進過程中盾構(gòu)機的刀具消耗量非常大，盾構(gòu)機的刀具往往出現(xiàn)刀圈、軸承、密封等方面不同程度的損壞。當(dāng)?shù)毒叱霈F(xiàn)損壞時，需要施工人員進入刀盤背部區(qū)域進行刀具更換作業(yè)，施工人員需要在一定氣壓，甚至水壓的作用下進行換刀作業(yè)，在該種條件下對換刀人員技能提出了較高的要求，而且存在安全隱患，且換刀過程中需要先手動檢查需要更換的刀具，這種操作不僅嚴(yán)重影響施工進度，而且會大大增大施工費用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種大直徑泥水盾構(gòu)機刀盤刀具清洗與外觀監(jiān)視裝置，該裝置能有效減小盾構(gòu)刀具更換過程中因人工檢測所需耗費的時間，提高盾構(gòu)機施工效率，降低施工風(fēng)險。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的大直徑泥水盾構(gòu)機刀盤刀具清洗與外觀監(jiān)視裝置，包括：基座；第一連接臂，其一端通過第一轉(zhuǎn)軸與所述基座連接，并通過所述第一轉(zhuǎn)軸的帶動以圍繞所述第一轉(zhuǎn)軸的軸線旋轉(zhuǎn)；第二連接臂，其一端通過第二轉(zhuǎn)軸與所述第一連接臂的另一端連接，并通過所述第二轉(zhuǎn)軸的帶動以圍繞所述第二轉(zhuǎn)軸的軸線旋轉(zhuǎn)；第三連接臂，其一端通過第三轉(zhuǎn)軸與所述第二連接臂的另一端連接，并通過所述第三轉(zhuǎn)軸的帶動以圍繞所述第三轉(zhuǎn)軸的軸線旋轉(zhuǎn)；第一驅(qū)動裝置，其對所述第一轉(zhuǎn)軸施加驅(qū)動力；第二驅(qū)動裝置，其對所述第二轉(zhuǎn)軸施加驅(qū)動力；第三驅(qū)動裝置，其對所述第三轉(zhuǎn)軸施加驅(qū)動力；第一監(jiān)視探頭，其安裝在所述第三連接臂自由端的上部，用于實時監(jiān)控刀盤刀具磨損情況；第一照明探頭，其安裝于所述第三連接臂自由端的前部，用于提供照明。第二監(jiān)視探頭，其安裝在所述物料倉頂部，能夠?qū)崟r觀測機械臂的狀態(tài)，用于靈活調(diào)節(jié)機械臂位置。第二照明探頭，其安裝在所述物料倉頂部，用于探查第一照明探頭的照明死角，為第二監(jiān)視探頭提供視野。

進一步地，該監(jiān)視裝置包括清洗系統(tǒng)，所述清洗系統(tǒng)用于清洗刀具上的淤泥或者粘土；所述清洗系統(tǒng)包括安裝于所述第三連接臂自由端前部的噴頭；所述噴頭通過管道與水泵連接，所述水泵與盾構(gòu)機內(nèi)水源連接。

進一步地，該監(jiān)視裝置包括線性驅(qū)動系統(tǒng)，所述線性驅(qū)動系統(tǒng)包括基座、導(dǎo)軌、滑塊和平移電機，所述基座安裝在泥水盾構(gòu)機物料倉內(nèi)，所述導(dǎo)軌安裝于所述基座上，所述滑塊固定于所述基座底部，并與所述導(dǎo)軌滑動配合，所述平移電機固定安裝在所述基座上，并通過輸出端的齒輪與固定安裝在所述基座上的齒條嚙合傳動，從而帶動所述基座沿泥水盾構(gòu)機掘進方向移動。

進一步地，所述第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸、第三轉(zhuǎn)軸的軸線相互平行。

進一步地，所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括外殼、伺服電機、減速器、第一轉(zhuǎn)軸、滾動軸承和第一套筒。所述伺服電機的輸出軸與所述減速器的輸入軸連接，所述減速器輸出軸與所述第一轉(zhuǎn)軸連接，所述滾動軸承安裝在所述第一轉(zhuǎn)軸上，所述滾動軸承外圈過盈連接第一套筒。

進一步地，所述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和第三旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置均與所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)相同。

進一步地，所述水管通過物料倉后隔板與放置在后隔板后面的水泵連接，所述水泵與水罐連接；可通過水泵將水罐中的水從水管引出至噴頭處，實現(xiàn)對刀盤與刀具的清洗。

本發(fā)明的有益效果是：

通過對每個第一連接臂動作的控制，能進行任意角度的旋轉(zhuǎn)控制，通過刀盤的緩慢旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對刀盤刀具的監(jiān)視，大大節(jié)省因人工檢測所需耗費的時間，提高泥水盾構(gòu)機施工效率，保障人工安全，降低施工風(fēng)險。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種大直徑泥水盾構(gòu)機刀盤刀具清洗與外觀監(jiān)視裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一種大直徑泥水盾構(gòu)機刀盤刀具清洗與外觀監(jiān)視裝置的工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一種大直徑泥水盾構(gòu)機刀盤刀具清洗與外觀監(jiān)視裝置的停止?fàn)顟B(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明一種大直徑泥水盾構(gòu)機刀盤刀具清洗與外觀監(jiān)視裝置的第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和第一連接臂連接的縱向剖面示意圖；

其中：1-第一連接臂；2-第二連接臂；3-第三連接臂；4-基座；5-第一轉(zhuǎn)軸；6-第二轉(zhuǎn)軸；7-第三轉(zhuǎn)軸；8-第一監(jiān)控探頭；9-第一照明探頭；10-噴頭；11-平移電機；12-滑塊；13-導(dǎo)軌；14-水泵；15-水罐；16-水管；17-空氣管路；18-前隔板；19-后隔板；20-第一套筒；21-滾動軸承；22-伺服電機；23-外殼；24-減速器；25-第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置；26-第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置；27-第三旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置；28-第二照明探頭；29-第二監(jiān)控探頭；30-物料倉；31-氣墊倉；32-泥水倉；33-刀盤；34-刀具

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的說明。

如圖1所示，本發(fā)明所提供的一種大直徑泥水盾構(gòu)機刀盤刀具清洗與外觀監(jiān)視裝置，包括：基座4、第一連接臂1、第二連接臂2、第三連接臂3、第一驅(qū)動裝置25、第二驅(qū)動裝置26、第三驅(qū)動裝置27，第一連接臂1與所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置25通過第一轉(zhuǎn)軸5連接，使所述第一連接臂1與所述第一轉(zhuǎn)軸5同步旋轉(zhuǎn)；所述第二連接臂2與所述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置26通過第二轉(zhuǎn)軸6連接，使所述第二連接臂2與所述第二轉(zhuǎn)軸6同步旋轉(zhuǎn)；所述第三連接臂3與所述第三旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置27通過第三轉(zhuǎn)軸7連接，使所述第三連接臂3與所述第三轉(zhuǎn)軸7同步旋轉(zhuǎn)，所述第一轉(zhuǎn)軸5、第二轉(zhuǎn)軸6、第三轉(zhuǎn)軸7的軸線相互平行,在所述第三連接臂3的自由端前部安裝有第一照明探頭9和噴頭10，所述噴頭10通過管道與水泵14相連，所述水泵14與固定安裝在泥水盾構(gòu)機內(nèi)的水罐15相連通；在所述第三連接臂3的自由端上部安裝有第一監(jiān)控探頭8，用于實時監(jiān)控刀盤刀具磨損情況。

如圖1所示，該監(jiān)視裝置包括線性驅(qū)動系統(tǒng)，所述線性驅(qū)動系統(tǒng)包括基座4、導(dǎo)軌13、滑塊12和平移電機11，所述基座4安裝在泥水盾構(gòu)機氣墊倉31內(nèi)，并且位于氣墊倉31中心軸線上；所述導(dǎo)軌13安裝于物料倉內(nèi)，所述滑塊12固定于所述基座4底部，并與所述導(dǎo)軌13滑動配合，所述平移電機11固定安裝在所述基座4上，并通過輸出端的齒輪與固定安裝在所述基座4上的齒條嚙合傳動，從而帶動所述基座4沿泥水盾構(gòu)機掘進方向移動。

所述導(dǎo)軌13固定在泥水盾構(gòu)機物料倉30內(nèi)，所述滑塊12固定于所述基座4底部，并與所述導(dǎo)軌13滑動配合，所述平移電機11固定安裝在所述基座4上，并通過輸出端的齒輪與齒條嚙合傳動，從而帶動所述基座4沿泥水盾構(gòu)機掘進方向移動。

進一步的，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括外殼23、伺服電機22、減速器24、第一轉(zhuǎn)軸5、滾動軸承21和第一套筒20。所述伺服電機22的輸出軸與所述減速器24的輸入軸連接，所述減速器24輸出軸與所述第一轉(zhuǎn)軸5連接，所述滾動軸承21安裝在所述第一轉(zhuǎn)軸5上，所述滾動軸承21外圈過盈連接第一套筒20。

本發(fā)明的工作原理是，在氣墊倉31上導(dǎo)軌13位置對應(yīng)處設(shè)有倉門，從氣墊倉31內(nèi)物料倉30的上方往泥水倉32通過空氣管路注入空氣，將泥水倉32內(nèi)液面控制在物料倉30下方0.3m；打開倉門，啟動平移電機11，使得齒輪旋轉(zhuǎn)，齒輪沿著齒條橫向移動，從而帶動整體在導(dǎo)軌13上移動，直至第一連接臂1移動到倉門位置處，依次調(diào)整第一連接臂1和第二連接臂2的位置，使第三連接臂3到達合適的位置，通過第三連接臂前端的第一照明探頭9查看刀盤33上刀具34磨損情況，若遇到刀具34處有淤泥或者粘土粘接情況，可通過水泵14將水罐15中的水從水管16引出，通過管路抽至第三連接臂3前端噴頭10處，利用噴頭10中噴出的水清洗刀具34上的淤泥或者粘土；通過刀盤33的緩慢旋轉(zhuǎn)可逐個檢查每個刀具的失效情況，并記錄需要更換的刀具的號碼。

當(dāng)全部刀具34磨損情況檢查結(jié)束并記錄好相應(yīng)要更換的刀具34號碼后，關(guān)閉水泵14，保持噴頭10處于打開狀態(tài)一段時間，直至噴頭10處沒有水噴出。關(guān)閉噴頭10，保持所述第一照明探頭9和第二照明探頭28處于打開狀態(tài)，所述第一連接臂1、第二連接臂2、第三連接臂3分別繞各自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)收縮成z字形；啟動平移電機11，使得第一連接臂1移進物料倉30內(nèi)部，關(guān)上前隔板18。