【技术实现步骤摘要】
:本专利技术涉及工程机械
,具体涉及一种泥水平衡盾构机辅助换刀装置及其使用方法。
技术介绍
:盾构机作业时主要是通过刀盘来完成掌子面岩土的破碎剥离。在施工中,盾构机会遇到各种不同的复杂地层,故刀盘的受力情况相当复杂,极易造成刀盘上刀具的磨损,这严重制约了盾构机的掘进效率。围绕上述问题而进行的研究主要分为两个方面:一方面是提高盾构机刀具的使用寿命;另一方面就是发展盾构机换刀的相应技术。目前比较成熟的换刀技术主要有常压换刀、带压换刀和使用竖井换刀。其中,常压换刀对地质条件要求较高,不易满足;带压换刀的技术门槛高,很多施工单位尚未掌握盾构机带压进舱作业的关键技术;而使用竖井换刀时间长、对环境破坏较大,且不适合在城市的一些重要地点施工。此外,以上换刀技术都需要作业人员进入开挖舱,而该舱内环境恶劣,尤其带压换刀,高压环境将使作业人员承受极大的安全风险。针对上述问题,如何合理、经济地更换盾构机刀具,并保证作业人员的安全已经成为盾构施工中一个重要的研究方向。因此,有必要研制一种适用于盾构机换刀作业的辅助换刀装置来提高换刀效率、降低换刀成本、保障操作人员的安全。
技术实现思路
:本专利技术的目的是提供一种泥水平衡盾构机辅助换刀装置及其使用方法,用于刀具磨损检测及更换,可有效提高换刀效率、降低换刀成本、保障操作人员的安全。为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种泥水平衡盾构机辅助换刀装置,用于辅助泥水平衡 ...
【技术保护点】
一种泥水平衡盾构机辅助换刀装置,用于辅助泥水平衡盾构机进行换刀作业,所述泥水平衡盾构机最前端为刀盘,所述刀盘后面顺次布置有开挖舱、气垫舱及人闸舱,所述气垫舱位于开挖舱后,所述人闸舱位于气垫舱后,且所述开挖舱后部开设有第一舱门,通过所述第一舱门与气垫舱连通,所述气垫舱后部开设有第二舱门,通过所述第二舱门与人闸舱连通,所述人闸舱后部开设有第三舱门,作业人员通过所述第三舱门进入所述人闸舱,其特征在于:所述辅助换刀装置包括:所述气垫舱上部固接的第一滑轨,嵌装在所述第一滑轨上的移动滑台,所述移动滑台可沿所述第一滑轨滑动,机器人固接于所述移动滑台;所述机器人包括第一螺旋摆动缸,所述第一螺旋摆动缸上端固接于移动滑台,其下端固接机器人大臂,可带动机器人大臂沿第一螺旋摆动缸的中心轴转动,所述机器人大臂下端为开口设置,所述开口端之间设置有第二螺旋摆动缸,所述第二螺旋摆动缸的缸体一侧固接有机器人中臂一端,可带动机器人中臂沿第二螺旋摆动缸的中心轴转动,所述机器人中臂另一端固接第三螺旋摆动缸的缸体一侧,所述第三螺旋摆动缸的缸体两端固接有机器人前臂,可带动机器人前臂沿第三螺旋摆动缸的中心轴转动,机器人前臂远离第三 ...
【技术特征摘要】
1.一种泥水平衡盾构机辅助换刀装置,用于辅助泥水平衡盾构机进行换刀作业,所述
泥水平衡盾构机最前端为刀盘,所述刀盘后面顺次布置有开挖舱、气垫舱及人闸舱,所述气
垫舱位于开挖舱后,所述人闸舱位于气垫舱后,且所述开挖舱后部开设有第一舱门,通过所
述第一舱门与气垫舱连通,所述气垫舱后部开设有第二舱门,通过所述第二舱门与人闸舱连
通,所述人闸舱后部开设有第三舱门,作业人员通过所述第三舱门进入所述人闸舱,其特征
在于:
所述辅助换刀装置包括:所述气垫舱上部固接的第一滑轨,嵌装在所述第一滑轨上的移
动滑台,所述移动滑台可沿所述第一滑轨滑动,机器人固接于所述移动滑台;所述机器人包
括第一螺旋摆动缸,所述第一螺旋摆动缸上端固接于移动滑台,其下端固接机器人大臂,可
带动机器人大臂沿第一螺旋摆动缸的中心轴转动,所述机器人大臂下端为开口设置,所述开
口端之间设置有第二螺旋摆动缸,所述第二螺旋摆动缸的缸体一侧固接有机器人中臂一端,
可带动机器人中臂沿第二螺旋摆动缸的中心轴转动,所述机器人中臂另一端固接第三螺旋摆
动缸的缸体一侧,所述第三螺旋摆动缸的缸体两端固接有机器人前臂,可带动机器人前臂沿
第三螺旋摆动缸的中心轴转动,机器人前臂远离第三螺旋摆动缸的一端固接第一安装座,所
述人闸舱下部安装有第二滑轨,运送架架设在所述第二滑轨上,运送架可沿所述第二滑轨滑
动,运送架上端设置有第二安装座,换刀机械臂安装在所述第二安装座上,换刀机械臂的前
端安装有照明和摄像装置。
2.根据权利要求1所述的一种泥水平衡盾构机辅助换刀装置,其特征在于:所述第一
螺旋摆动缸上端通过缸体法兰固接于移动滑台的上端面,其下端通过输出法兰固接机器人大
臂,带动机器人大臂沿第一螺旋摆动缸的中心轴做180°的回转运动。
3.根据权利要求1所述的一种泥水平衡盾构机辅助换刀装置,其特征在于:所述机器
人大臂为V型结构或U型结构,V型或U型结构的开口端之间通过法兰固接第二螺旋摆动缸。
4.根据权利要求1所述的一种泥水平衡盾构机辅助换刀装置,其特征在于:所述第二
螺旋摆动缸带动机器人中臂沿第二螺旋摆动缸的中心轴做120°的回转运动。
5.根据权利要求1所述的一种泥水平衡盾构机辅助换刀装置,其特征在于:所述第三
螺旋摆动缸带动机器人前臂沿第三螺旋摆动缸的中心轴做...
【专利技术属性】
技术研发人员:林文强,周溪桥,郑兴华,
申请(专利权)人:东北大学,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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