盾构机及其管片铺设机构的制作方法

专利2022-05-09  0



1.本实用新型涉及盾构施工技术领域,特别是涉及一种盾构机及其管片铺设机构。


背景技术:

2.城市化进程的不断加快,盾构施工法的应用也日益广泛。盾构机在进行隧道挖掘过程中,需要将管片铺设在隧道的内壁以抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊的荷载力。传统的管片铺设机构在进行管片铺设过程中,只能单片进行堆叠,铺设效率较低。


技术实现要素:

3.基于此,有必要针对铺设效率较低的问题,提供一种盾构机及其管片铺设机构。
4.其技术方案如下:
5.一方面,提供了一种管片铺设机构,包括:
6.转动件;
7.移动组件,所述移动组件至少为两个,至少两个移动组件绕所述转动件的周向间隔设置,所述移动组件包括与所述转动件连接的连接部、及能够相对所述连接部沿所述转动件的轴向往复移动的移动部;
8.伸缩件,所述伸缩件至少为两个,所述伸缩件设有间隔设置的连接端与伸缩端,每个所述移动部均至少与一个所述连接端连接;
9.拾取件,所述拾取件与所述伸缩端连接,且每个所述伸缩端至少对应设有一个所述拾取件。
10.上述实施例的管片铺设机构,转动件转动相应的角度时,能够带动至少两个移动组件、伸缩件及拾取件均转动相应的角度,结合移动部沿转动件的第一轴向方向的移动,从而能够带动与移动部对应连接的伸缩件和拾取件运动至管片的正上方;当管片正上方的伸缩件伸长时,从而使得伸缩端上的拾取件移动至对管片进行拾取,从而完成一次性对至少两个管片进行拾取;接着伸缩件回缩而使得管片均悬空;再结合移动部沿转动件的第二轴向方向的移动,使得拾取的至少两个管片均能移动至各自的待铺设部位的正上方,进一步结合伸缩件的伸长和拾取件对管片的卸料,从而将至少两个管片同步铺设在各自的待铺设部位上,从而能够快速的完成至少两个管片在隧道壁上的堆叠铺设,铺设效率高。并且,转动件只需转动一次,每个移动部只需沿转动件的轴向往复移动一次,伸缩件只需伸长两次和回缩一次,即可对至少两个管片完成一次铺设,降低了转动件、移动组件及伸缩件的运动次数,有利于延长其使用寿命,保证工作的可靠性,也提高了铺设效率。
11.下面进一步对技术方案进行说明:
12.在其中一个实施例中,所述管片铺设机构还包括与所述伸缩端连接的转接件,所述转接件具有能够与管片的外轮廓相匹配的转接面,所述转接面上设有所述拾取件。
13.在其中一个实施例中,所述转接面上设有安装槽,所述拾取件包括吸嘴及用于对所述吸嘴进行抽真空的真空泵,所述吸嘴设置于所述安装槽内,且所述吸嘴的吸附面与所
述转接面处于同一表面上。
14.在其中一个实施例中,所述管片铺设机构还包括安装组件,所述安装组件设置于所述安装槽内,且所述安装组件使所述吸嘴能够安装于沿所述安装槽的长度方向的任一位置。
15.在其中一个实施例中,所述安装组件包括连接件及沿所述安装槽的长度方向设置的安装件,所述连接件与所述安装件滑动配合,沿所述安装槽的长度方向,所述安装件设有至少两个用于与所述连接件固定连接的第一连接部,所述吸嘴与所述连接件连接。
16.在其中一个实施例中,每个所述安装件对应至少两个所述连接件,且所述连接件与所述吸嘴一一对应设置。
17.在其中一个实施例中,沿所述转接面的长度方向,所述转接面上设有至少两个间隔设置的所述安装槽。
18.在其中一个实施例中,所述移动组件包括电动滑轨或直线电机。
19.在其中一个实施例中,所述管片铺设机构还包括旋转驱动元件,所述旋转驱动元件的旋转输出端与所述转动件传动连接。
20.另一方面,提供了一种盾构机,包括所述的管片铺设机构。
21.上述实施例的盾构机,隧道开设后,利用管片铺设机构能够高效率的完成管片在隧道壁上的堆叠铺设,铺设效率高。
附图说明
22.构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为一个实施例的管片铺设机构的结构示意图;
25.图2为图1的管片铺设机构的移动部与伸缩件的连接示意图;
26.图3为图1的管片铺设机构的转接件的转接面的结构示意图;
27.图4为图3的管片铺设机构的转接件的转接面安装有吸嘴的结构示意图;
28.图5为图1的管片铺设机构的旋转驱动元件与转动件的装配示意图。
29.附图标记说明:
30.10、管片铺设机构,100、转动件,200、移动组件,210、连接部,220、移动部,300、伸缩件,310、连接端,320、伸缩端,400、拾取件,410、吸嘴,411、吸附面,420、真空泵,500、转接件,510、转接面,511、安装槽,610、连接件,611、第二螺纹孔,620、安装件,621、第一螺纹孔,700、旋转驱动元件,710、旋转输出端。
具体实施方式
31.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分
理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
32.如图1所示,在一个实施例中,提供了一种管片铺设机构10,包括转动件100、移动组件200、伸缩件300及拾取件400。如此,当转动件100转动时,能够带动移动组件200、伸缩件300和拾取件400同步转动,结合移动组件200带动伸缩件300的移动,从而使得拾取件400移动至管片(未图示)的正上方;接着让伸缩件300伸长,从而利用拾取件400对管片进行拾取;然后,伸缩件300回缩而使得管片悬空;再利用移动组件200带动伸缩件300、拾取件400及管片一同运动至待铺设部位的正上方;最后,伸缩件300再次伸长,结合拾取件400对管片的卸料,从而将管片铺设在待铺设部位上;依此往复,能够完成管片在隧道的内壁上的铺设。
33.如图1及图2所示,具体地,移动组件200至少为两个,至少两个移动组件200绕转动件100的周向间隔设置,移动组件200包括与转动件100采取螺接、焊接、铆接或卡接等方式进行连接的连接部210、及能够相对连接部210沿转动件100的轴向往复移动的移动部220;伸缩件300设有间隔设置的连接端310与伸缩端320,每个移动部220均至少与一个连接端310采取螺接、焊接、铆接或卡接等方式进行连接;拾取件400与伸缩端320采取螺接、焊接、铆接或卡接等方式进行连接,且每个伸缩端320至少对应设有一个拾取件400。如此,转动件100转动相应的角度时,能够带动至少两个移动组件200、伸缩件300及拾取件400均转动相应的角度,结合移动部220沿转动件100的第一轴向方向(如图2的a方向所示)的移动,从而能够带动与移动部220对应连接的伸缩件300和拾取件400运动至管片的正上方;当管片正上方的伸缩件300伸长时,从而使得伸缩端320上的拾取件400移动至对管片进行拾取,从而完成一次性对至少两个管片进行拾取;接着伸缩件300回缩而使得管片均悬空;再结合移动部220沿转动件100的第二轴向方向(如图2的b方向所示)的移动(其中,第二轴向方向与第一轴向方向互为反方向,例如第二轴向方向朝左,则第一轴向方向朝右),使得拾取的至少两个管片均能移动至各自的待铺设部位的正上方,进一步结合伸缩件300的伸长和拾取件400对管片的卸料,从而将至少两个管片同步铺设在各自的待铺设部位上,从而能够快速的完成至少两个管片在隧道壁上的堆叠铺设,铺设效率高。并且,转动件100只需转动一次,每个移动部220只需沿转动件100的轴向往复移动一次,伸缩件300只需伸长两次和回缩一次,即可对至少两个管片完成一次铺设,降低了转动件100、移动组件200及伸缩件300的运动次数,有利于延长其使用寿命,保证工作的可靠性,也提高了铺设效率。
34.其中,转动件100可以是转盘、转轮或其他能够转动的元件。移动组件200可以是电动滑轨、直线电机或其他能够带动伸缩件300做直线移动的元件;其中,当移动组件200是电动滑轨时,电动滑轨的轨道即为连接部210,电动滑轨的滑块即为移动部220,滑块能够沿轨道往复移动;当移动组件200是直线电机时,直线电机的定子部分即为连接部210,直线电机的动子部分即为移动部220。伸缩件300可以是液压缸、气压缸或现有的其他能够提供伸缩运动的元件,可以将缸体(即连接端310)采用焊接、螺接等方式固设在移动部220上,在伸缩杆的端部(即伸缩端320)上采用焊接或螺接等方式固设拾取件400。
35.需要进行说明的是,每个伸缩端320至少对应设有一个拾取件400,是指每个伸缩端320上可以仅固设有一个拾取件400,也可以是固设有两个、三个或更多的拾取件400。
36.此外,拾取件400与伸缩端320之间还可以存在中间元件,便于安装与连接。如图1至图4所示,在一个实施例中,管片铺设机构10还包括与伸缩端320连接的转接件500。转接件500具有能够与管片的外轮廓相匹配的转接面510。转接面510上采用螺接、焊接或铆接等方式固设有拾取件400。如此,将转接件500采用焊接、铆接或螺接等方式固设在伸缩端320上后,再将拾取件400采用焊接、铆接、螺接或卡接等方式固设在转接件500的转接面510上,安装方便、可靠。并且,转接面510的轮廓与管片的外轮廓相匹配,拾取件400对管片进行拾取后,能够使得管片的外侧壁与转接面510贴合而,保证拾取件400能够稳定、可靠的对管片进行拾取,避免掉落。并且,可以在转接面510上分布至少两个拾取件400,使得所有拾取件400的拾取面所在的平面与转接面510平行,使得至少两个拾取件400均能够与管片实现可靠、稳定的连接,不会出现间隙。其中,转接件500可以是转接板、转接片或其他结构。
37.如图3及图4所示,进一步地,转接面510上设有安装槽511。如图1及图4所示,拾取件400包括吸嘴410及用于对吸嘴410进行抽真空的真空泵420。如图4所示,吸嘴410设置于安装槽511内,且吸嘴410的吸附面411与转接面510处于同一表面上。如此,伸缩件300的伸缩端320伸缩,从而带动转接面510移动至与管片的外侧壁贴合时,能够利用真空泵420对吸嘴410进行抽真空,从而能够稳定、可靠的对管片进行吸附拾取,使得管片能够稳定、可靠的贴合转接面510,结合伸缩件300的回缩及移动部220沿第二轴向方向的移动,能够将管片转运至待铺设部位的上方。其中,吸嘴410的吸附面411是指吸嘴410朝向管片的端面,优选为吸附面411的轮廓也与管片的外轮廓相匹配,增大了贴合面积,吸附的更加牢靠。真空泵420可以采用卡接、螺接或铆接等方式固设在转动件100上,也可以外置。安装槽511可以是条形槽。当然,在其他实施例中,拾取件400还可以通过夹持(例如机械手的抓取)等方式对管片进行拾取。
38.其中,吸嘴410可以采取卡接、插接或螺接等方式固设在安装槽511的内壁上;当然,吸嘴410也可以通过中间元件设置在安装槽511内。
39.在一个实施例中,管片铺设机构10还包括安装组件(未标注)。安装组件设置于安装槽511内,且安装组件使吸嘴410能够安装于沿安装槽511的长度方向(如图3及图4的c方向所示)的任一位置。如此,利用安装组件不仅能够实现吸嘴410在安装槽511内的安装,并且,还能够根据实际的管片尺寸或大小灵活的调整吸嘴410在安装槽511内的安装位置,保证吸嘴410能够准确、可靠的对管片进行吸附拾取。
40.其中,安装组件使吸嘴410能够安装于沿安装槽511的长度方向的任一位置,可以通过安装组件与吸嘴410的滑动配合的方式实现,也可以通过将吸嘴410采用焊接、螺接或铆接等方式固设在安装组件的长度方向上实现。
41.如图3及图4所示,在一个实施例中,安装组件包括连接件610及沿安装槽511的长度方向设置的安装件620。连接件610与安装件620滑动配合。沿安装槽511的长度方向,安装件620设有至少两个用于与连接件610固定连接的第一连接部。吸嘴410与连接件610连接。如此,将吸嘴410采用螺接、铆接或焊接等方式固设在连接件610上后,通过连接件610与安装件620之间的滑动配合,从而能够带动吸嘴410沿安装槽511的长度方向灵活的移动,并且通过连接件610与不同的第一连接部进行固定连接,在改变吸嘴410在安装槽511长度方向上的安装位置后能够实现稳定、可靠的安装固定,保证工作的可靠性。通过改变吸嘴410在安装槽511的长度方向上的安装位置,使得吸嘴410的安装位置适应不同长度、不同重量的
管片的拾取要求,保证管片拾取的稳定性和可靠性,也使得吸嘴410能够尽可能的贴合管片的外侧壁,吸附效果好。其中,安装件620可以是杆状或条状,可以通过焊接、铆接或螺接等方式将安装件620与安装槽511的内壁进行连接,从而将安装件620沿安装槽511的长度方向固设在安装槽511内;连接件610可以是块状或板状;可以通过在安装件620上开设相应的滑槽或滑轨,利用连接件610与滑槽或滑轨的滑动配合,从而实现连接件610沿安装槽511的长度方向的往复移动,进而带动吸嘴410沿安装槽511的长度方向的往复移动。
42.进一步地,每个安装件620对应至少两个连接件610,且连接件610与吸嘴410一一对应设置。如此,利用至少两个连接件610能够将至少两个吸嘴410对应一个安装件620设置,不仅能够保证对管片实现稳定、可靠的吸附拾取,还可以通过灵活的调整每个吸嘴410在安装槽511内的安装固定位置,能够满足不同尺寸的管片的拾取要求,保证管片受到的吸附力均匀,避免管片悬空后发生掉落。
43.其中,连接件610与第一连接部的固定连接,可以通过插接、卡接、螺接等方式实现,只需满足能够稳定、可靠的将连接件610与安装件620连为一体即可。如图3所示,例如,第一连接部包括设置在安装件620上的第一螺纹孔621,至少两个第一螺纹孔621沿安装件620的长度方向间隔设置,连接件610上设有能够与第一螺纹孔621对应连通的第二螺纹孔611,当连接件610相对安装件620滑动至合适位置而使得第一螺纹孔621与第二螺纹孔611对应导通,再借助螺栓或螺钉等紧固件与第二螺纹孔611和第一螺纹孔621的螺纹配合,从而实现连接件610与安装件620的安装固定,进而实现吸嘴410在安装槽511内的安装位置的调整。
44.在一个实施例中,沿转接面510的长度方向(如图3及图4的d方向所示),转接面510上设有至少两个间隔设置的安装槽511。如此,通过在转接面510上开设至少两个安装槽511,每个安装槽511内均安装有吸嘴410,且吸嘴410的吸附面411均与转接面510重合,从而能够更加稳定、可靠的实现对管片的吸附拾取;并且,至少两个安装槽511沿转接面510的长度方向间隔设置,每个安装槽511内均设有吸嘴410,也能够满足对不同宽度的管片的拾取要求。进一步地,每个安装槽511内均对应设有一个安装组件,每个安装组件的安装件620均对应至少两个连接件610,即每个安装槽511内均对应设有至少两个吸嘴410,且吸嘴410在安装槽511内的安装位置能够灵活的调整。如此,能够根据管片的尺寸(长度和宽度)的变化而灵活的进行调整,满足使用要求。
45.如图5所示,在上述任一实施例的基础上,管片铺设机构10还包括旋转驱动元件700,旋转驱动元件700的旋转输出端710与转动件100传动连接。如此,利用旋转驱动元件700的旋转输出端710的转动,从而带动转动件100转动,进而带动移动组件200、伸缩件300和拾取件400同步转动,结合移动组件200的移动、伸缩件300的伸缩及拾取件400的拾取作用,从而完成管片的铺设。其中,旋转驱动元件700可以是伺服电机或其他现有的能够提供旋转驱动力的元件。旋转输出端710与转动件100的传动连接,可以通过键与键槽配合的方式实现,也可以通过联轴器连接的方式实现。
46.在一个实施例中,还提供了一种盾构机,包括上述任一实施例的管片铺设机构10。
47.上述实施例的盾构机,隧道开设后,利用管片铺设机构10能够高效率的完成管片在隧道壁上的堆叠铺设,铺设效率高。
48.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽
度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
49.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
50.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
51.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
52.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
53.还应当理解的是,在解释元件的连接关系或位置关系时,尽管没有明确描述,但连接关系和位置关系解释为包括误差范围,该误差范围应当由本领域技术人员所确定的特定值可接受的偏差范围内。例如,“大约”、“近似”或“基本上”可以意味着一个或多个标准偏差内,在此不作限定。
54.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
55.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征:
1.一种管片铺设机构,其特征在于,包括:转动件;移动组件,所述移动组件至少为两个,至少两个移动组件绕所述转动件的周向间隔设置,所述移动组件包括与所述转动件连接的连接部、及能够相对所述连接部沿所述转动件的轴向往复移动的移动部;伸缩件,所述伸缩件至少为两个,所述伸缩件设有间隔设置的连接端与伸缩端,每个所述移动部均至少与一个所述连接端连接;拾取件,所述拾取件与所述伸缩端连接,且每个所述伸缩端至少对应设有一个所述拾取件。2.根据权利要求1所述的管片铺设机构,其特征在于,所述管片铺设机构还包括与所述伸缩端连接的转接件,所述转接件具有能够与管片的外轮廓相匹配的转接面,所述转接面上设有所述拾取件。3.根据权利要求2所述的管片铺设机构,其特征在于,所述转接面上设有安装槽,所述拾取件包括吸嘴及用于对所述吸嘴进行抽真空的真空泵,所述吸嘴设置于所述安装槽内,且所述吸嘴的吸附面与所述转接面处于同一表面上。4.根据权利要求3所述的管片铺设机构,其特征在于,所述管片铺设机构还包括安装组件,所述安装组件设置于所述安装槽内,且所述安装组件使所述吸嘴能够安装于沿所述安装槽的长度方向的任一位置。5.根据权利要求4所述的管片铺设机构,其特征在于,所述安装组件包括连接件及沿所述安装槽的长度方向设置的安装件,所述连接件与所述安装件滑动配合,沿所述安装槽的长度方向,所述安装件设有至少两个用于与所述连接件固定连接的第一连接部,所述吸嘴与所述连接件连接。6.根据权利要求5所述的管片铺设机构,其特征在于,每个所述安装件对应至少两个所述连接件,且所述连接件与所述吸嘴一一对应设置。7.根据权利要求3所述的管片铺设机构,其特征在于,沿所述转接面的长度方向,所述转接面上设有至少两个间隔设置的所述安装槽。8.根据权利要求1至7任一项所述的管片铺设机构,其特征在于,所述移动组件包括电动滑轨或直线电机。9.根据权利要求1至7任一项所述的管片铺设机构,其特征在于,所述管片铺设机构还包括旋转驱动元件,所述旋转驱动元件的旋转输出端与所述转动件传动连接。10.一种盾构机,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的管片铺设机构。
技术总结
本实用新型涉及一种盾构机及其管片铺设机构,管片铺设机构包括转动件、移动组件、伸缩件及拾取件;其中,移动组件至少为两个,至少两个移动组件绕转动件的周向间隔设置,移动组件包括与转动件连接的连接部、及能够相对连接部沿转动件的轴向往复移动的移动部;伸缩件至少为两个,伸缩件设有间隔设置的连接端与伸缩端,每个移动部均至少与一个连接端连接;拾取件与伸缩端连接,且每个伸缩端至少对应设有一个拾取件。管片铺设机构能够将至少两个管片同步铺设在各自的待铺设部位上,从而能够快速的完成至少两个管片在隧道壁上的堆叠铺设,铺设效率高。效率高。效率高。


技术研发人员:王海君 尹宝党 龚志凌 林世齐
受保护的技术使用者:中铁建华南建设有限公司
技术研发日:2020.10.15
技术公布日:2021/7/8

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