一种隧道内部弧形件拼装机跨越式自行走控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种隧道内部弧形件拼装机跨越式自行走控制装置，包括行走机构，行走机构用于纵向穿入弧形件中空空间，且在中空空间内跨越式自动行走；包括：副机架和主机架，副机架可在主机架上纵向往复移动，且其支腿可向上离开地面或向下接触地面；且在主机架的支腿向上离开地面时，副机架的支腿接触地面，形成支撑；且在副机架的支腿接触地面时，推动主机架在纵向上向前移动；在主机架的支腿接触地面时，拉动副机架在纵向上向前移动。实现了隧道内部弧形件拼装机在复杂环境下自动跨越式行走，可以缩短复杂环境下拼装设备的行走时间。间。间。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道内部弧形件拼装机跨越式自行走控制装置


[0001]本技术属于隧道工程机械
，具体涉及一种隧道内部弧形件拼装机跨越式自行走控制装置。

技术介绍

[0002]伴随着科技的发展，机械化、信息化、智能化是未来隧道工程建设发展的必然方向,隧道工程将由高速发展向高质量发展转变，进入隧道智能建造时代。某在建隧道工程为盾构法施工，隧道内部结构如：道床板、水沟槽、中隔墙等，采用全预制拼装技术建设。道床板为中空的弧形桁架结构(以下简称弧形件)，采用自制的拼装设备完成精准定位。为实现多工序并行作业，拼装设备需要在弧形件内跨越式行进，弧形件弧形底板弧形中间部分为镂空孔，采用机械装置进行托举抓取时，机械装置需先行进至其内部空间，并穿过镂空孔在地面做支撑，则就必须跨越过底板，由于内部空间狭小、光线不足、设备结构相互遮挡，需要一特定的行走装置。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种隧道内部弧形件拼装机跨越式自行走控制装置，实现了隧道内部弧形件拼装机在复杂环境下自动跨越式行走，可以缩短复杂环境下拼装设备的行走时间。
[0004]本技术采用以下技术方案：一种隧道内部弧形件拼装机跨越式自行走控制装置，包括行走机构，行走机构用于纵向穿入弧形件中空空间，且在中空空间内跨越式自动行走；
[0005]包括：副机架和主机架，其中：
[0006]主机架，为四支腿的立方体框架结构，用于放置于隧道内，且其纵梁沿隧道的纵向方向；其可在隧道内纵向移动和横向滑动，且其支腿可向上离开地面或向下穿过弧形件底部的镂空孔接触地面；
[0007]副机架，为四支腿的立方体框架结构，在竖直方向上为上下间隔设置的双层长方形支撑架；上下层的纵梁架设在主机架纵梁的上下壁面；副机架可在主机架上纵向往复移动，且其支腿可向上离开地面或向下接触地面；且在主机架的支腿向上离开地面时，副机架的支腿接触地面，形成支撑；
[0008]且在副机架的支腿接触地面时，推动主机架在纵向上向前移动；在主机架的支腿接触地面时，拉动副机架在纵向上向前移动。
[0009]进一步地，该主机架的四支腿均有配套的主机架外滑套和主机架内滑套装配而成；主机架外滑套均竖直设置，为下部开口的壳体，相邻的两个主机架外滑套间连接有主机架纵梁或主机架横梁，围成一长方形框架；
[0010]主机架内滑套竖直设置，一个对应一个同轴套设于主机架外滑套内，在各主机架内滑套顶部均设置有主机架顶升油缸，且主机架顶升油缸的推杆与主机架外滑套的内顶部
相连接，用于推动主机架内滑套在竖直方向上向下或向上滑动。
[0011]进一步地，在各主机架内滑套的下端均设置有主机架弧形撑靴，主机架弧形撑靴为一板块，各位于同一纵端的两个弧形撑靴的长边横向放置，且其长度大于主机架内滑套的横向宽度；
[0012]主机架弧形撑靴的上壁上沿其长度方向开设有凹槽，凹槽内用于卡持放置主机架内滑套，且主机架内滑套可在凹槽内滑动；其下壁面为弧状，与隧道管片的弧度相一致；
[0013]在各主机架弧形撑靴和主机架内滑套间，且沿横向方向连接有一横向移动油缸，横向移动油缸用于拉动主机架内滑套在主机架弧形撑靴上横向滑动。
[0014]进一步地，该副机架的四支腿均有配套的副机架外滑套和副机架内滑套装配而成；四个副机架外滑套均竖直设置，且位于上下设置的两个长方形框架的四个顶点处；
[0015]各副机架内滑套均竖直设置，且与副机架外滑套一一对应，同轴套设于对应的副机架外滑套；各副机架内滑套的顶部均设置有竖直向的副机架顶升油缸，副机架顶升油缸的顶端与副机架外滑套相连接，用于推动副机架内滑套在竖直方向上向下或向上滑动。
[0016]进一步地，各副机架内滑套的下端均设置有一副机架弧形撑靴，各副机架弧形撑靴均为一块状体，其上壁面与对应的副机架内滑套相连接，下壁面为弧状，与隧道管片的弧度形状相一致。
[0017]进一步地，在主机架和副机架间连接有纵向移动油缸，纵向移动油缸纵向走向设置，用于驱动主机架和副机架纵向上向前移动。
[0018]进一步地，在前侧的两个副机架外滑套前侧面，且靠近外侧边线处均设置有前方避障测距传感器，各副机架外滑套上均设置有两个，且分别位于其上下两端，前方避障测距传感器用于探测前进方向的障碍；
[0019]在各主机架弧形撑靴、副机架弧形撑靴外侧壁面，且靠近底部设置有左右调姿测距传感器；
[0020]在主机架外滑套的上端均设置有主、副机架纵向测距传感器；
[0021]各传感器均与控制系统相连接。
[0022]进一步地，在主机架的左右两纵梁的上下壁上，且沿其长度走向均设置有轨道，上下的轨道用作副机架纵梁的滑动通道；
[0023]在副机架的横梁上，且位于轨道的位置处均设置有滚轮。
[0024]本技术还公开了上述的一种隧道内部弧形件拼装机跨越式自行走控制装置的控制方法，该控制方法如下：
[0025]步骤一、前方避障测距传感器监测行进前方是否有足够的空间，当不具备通行条件时发出预警信息，提示调整弧形件摆放姿态；当具备通行条件时可给出副机架顶升油缸启动控制指令；
[0026]步骤二、副机架顶升油缸启动，推动副机架內滑套向下滑动，向下推动副机架弧形撑靴接触隧道管片，形成支撑；副机架弧形撑靴在接近隧道管片时，副机架弧形撑靴前后侧面的管片接近开关给出接近控制信号，当前后两侧的两个接近距离信号不一致时，给出压溃弧形件的预警信号，并给出纵向移动油缸控制信号，驱动副机架向接近距离较远的一侧移动；当前后两侧的当两个接近距离信号一致时，四个副机架顶升油缸移动，使副机架弧形撑靴压向隧道管片形成支撑；
[0027]步骤三、主机架顶升油缸收缩，各主机架內滑套向上缩回，在缩回动作接近设定值时，外滑套接近开关给出接近控制信号，且在四个主机架內滑套全部缩回到位后，给出到位控制信号；
[0028]步骤四、纵向移动油缸伸出，推动主机架在滚轮的支撑下，相对副机架向前移动，在移动过程中，联动控制主机架横向移动油缸，使前后主机架弧形撑靴与主机架的中线重合；
[0029]通过主、副机架纵向测距传感器测量前行位移量，当位移量达到单个弧形件纵向尺寸时停止前行；纵向移动油缸前移或后退，用于使主机架弧形撑靴可完全落入弧形件内部镂空孔位置；
[0030]左右调姿测距传感器检测行走机构与弧形件左右水平方向的间距，识别弧形件内部中空结构的边线；
[0031]步骤五、主机架顶升油缸伸出，使主机架內滑套向下伸，使主机架弧形撑靴落入弧形件内部镂空孔内的隧道管片上；
[0032]步骤六、副机架顶升油缸缩回，副机架內滑套和副机架弧形撑靴向上缩回；
[0033]当副机架內滑套接近缩回设定值时，位于副机架外滑套侧面的外滑套接近开关给出副机架內滑套接近控制信号，降低副机架顶升油缸缩回速度，使副机架內滑套、副机架弧形撑靴缩回到位；
[0034]步骤七、纵向移动油缸缩回，驱动副机架相对主机架向前移动。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道内部弧形件拼装机跨越式自行走控制装置，其特征在于，包括行走机构(3)，所述行走机构(3)用于纵向穿入弧形件(2)中空空间，且在中空空间内跨越式自动行走；包括：副机架(3
‑
2)和主机架(3
‑
1)，其中：所述主机架(3
‑
1)，为四支腿的立方体框架结构，用于放置于隧道(5)内，且其纵梁沿隧道(5)的纵向方向；其可在隧道(5)内纵向移动和横向滑动，且其支腿可向上离开地面或向下穿过所述弧形件(2)底部的镂空孔接触地面；所述副机架(3
‑
2)，为四支腿的立方体框架结构，在竖直方向上为上下间隔设置的双层长方形支撑架；上下层的纵梁架设在所述主机架(3
‑
1)纵梁的上下壁面；所述副机架(3
‑
2)可在所述主机架(3
‑
1)上纵向往复移动，且其支腿可向上离开地面或向下接触地面；且在所述主机架(3
‑
1)的支腿向上离开地面时，所述副机架(3
‑
2)的支腿接触地面，形成支撑；且在所述副机架(3
‑
2)的支腿接触地面时，推动所述主机架(3
‑
1)在纵向上向前移动；在所述主机架(3
‑
1)的支腿接触地面时，拉动所述副机架(3
‑
2)在纵向上向前移动。2.如权利要求1所述的一种隧道内部弧形件拼装机跨越式自行走控制装置，其特征在于，所述主机架(3
‑
1)的四支腿均有配套的主机架外滑套(3
‑1‑
3)和主机架内滑套(3
‑1‑
4)装配而成；所述主机架外滑套(3
‑1‑
3)均竖直设置，为下部开口的壳体，相邻的两个所述主机架外滑套(3
‑1‑
3)间连接有主机架纵梁(3
‑1‑
1)或主机架横梁(3
‑1‑
2)，围成一长方形框架；所述主机架内滑套(3
‑1‑
4)竖直设置，一个对应一个同轴套设于所述主机架外滑套(3
‑1‑
3)内，在各所述主机架内滑套(3
‑1‑
4)顶部均设置有主机架顶升油缸(3
‑1‑
6)，且主机架顶升油缸(3
‑1‑
6)的推杆与所述主机架外滑套(3
‑1‑
3)的内顶部相连接，用于推动所述主机架内滑套(3
‑1‑
4)在竖直方向上向下或向上滑动。3.如权利要求2所述的一种隧道内部弧形件拼装机跨越式自行走控制装置，其特征在于，在各所述主机架内滑套(3
‑1‑
4)的下端均设置有主机架弧形撑靴(3
‑1‑
5)，所述主机架弧形撑靴(3
‑1‑
5)为一板块，各位于同一纵端的两个弧形撑靴(3
‑1‑
5)的长边横向放置，且其长度大于所述主机架内滑套(3
‑1‑
4)的横向宽度；所述主机架弧形撑靴(3
‑1‑
5)的上壁上沿其长度方向开设有凹槽，凹槽内用于卡持放置所述主机架内滑套(3
‑1‑
4)，且所述主机架内滑套(3
‑1‑
4)可在凹槽内滑动；其下壁面为弧状，与隧道管片(1)的弧度相一致；在各所述主机架弧形撑靴(3
‑1‑
5)和主机架内滑套(3
‑1‑
4)间，且沿横向方向连接有一横向移动油缸(3
‑1‑
7)，所述横向移动油缸(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓越，林春刚，尚伟，邹翀，王百泉，王华，王振飞，李荆，谢韬，王春玲，洪侨亨，胡辰翔，崔志斌，黄小福，贺雄飞，
申请(专利权)人：中铁隧道局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：