本发明专利技术公开了一种刀盘清洗装置，其包括伸缩机构以及设置在伸缩机构上机械臂，伸缩机构包括内部中空且一端开口的伸缩筒，伸缩筒的内部活动设置有用于连接机械臂的滑动座，伸缩筒内侧壁的延伸方向上设置有齿条和若干导向杆，滑动座同时滑动套设在若干导向杆上，滑动座上设置有驱动电机，驱动电机的转轴上设置有齿轮，齿轮与齿条相啮合，滑动座设置有用于固定滑动座的限位机构；本方案通过滑动座可将机械臂从冲刷孔位处送入，使机械臂前端的高压喷头靠近刀盘背面，从而降低高压喷头的动能损失，提高对刀盘的冲刷清洗效果；同时通过机械臂的弯曲构型，可实现刀盘不同位置处的冲刷清洗。可实现刀盘不同位置处的冲刷清洗。可实现刀盘不同位置处的冲刷清洗。
【技术实现步骤摘要】
一种刀盘清洗装置及其使用方法
[0001]本专利技术涉及盾构机刀盘冲洗
，具体涉及一种刀盘清洗装置及其使用方法。
技术介绍
[0002]随着规划拟建隧道穿越的地质条件日趋复杂多变，对盾构机施工性能也提出了全新的挑战，而刀盘作为盾构机开挖地层的“铁齿钢牙”，其破排性能尤为重要；在面对复杂交错的地层施工时，刀盘破碎性能常受到其梳排性能的影响，如刀盘上固结泥饼或集结碴石后，会引发刀盘推进力增大、刀盘发热升温、掌子面开挖困难等风险，严重时可能引起掌子面失稳地面塌陷、地表过量沉降建筑物垮塌等事故。
[0003]目前针对刀盘上固结的泥饼和碴石的处理方案，主要是依据在盾构机的刀盘隔板上设置固定的冲刷孔位，并通过冲刷系统进行冲刷清洗，但冲刷水柱均需要经过土仓内一段距离的泥浆混合物后，才能到达刀盘背面，这极大的降低了冲刷水柱的动能，冲刷顽固的泥饼时，不仅能耗大，而且效果差。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的上述不足，本专利技术提供了一种刀盘清洗装置及其使用方法，解决了盾构机上对刀盘冲刷清洗效果差的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]提供一种刀盘清洗装置，其包括伸缩机构以及设置在伸缩机构上机械臂；伸缩机构包括内部中空且一端开口的伸缩筒，伸缩筒的内部活动设置有用于连接机械臂的滑动座，伸缩筒内侧壁的延伸方向上设置有齿条和若干导向杆，滑动座同时滑动套设在若干导向杆上，滑动座上设置有驱动电机，驱动电机的转轴上设置有齿轮，齿轮与齿条相啮合，滑动座设置有用于固定滑动座的限位机构；机械臂包括连接座、第一支臂和第二支臂，连接座的后端与滑动座连接，连接座的前端与第一支臂的后端铰接，且铰接处设置有驱动第一支臂转动的第一驱动件，第一支臂的前端与第二支臂的后端铰接，且铰接处设置有驱动第二支臂转动的第二驱动件，第二支臂的前端设置有高压喷头和识别模块，驱动电机、限位机构、第一驱动件、第二驱动件和识别模块均与控制器电连接。
[0007]采用上述技术方案的有益效果为：本方案通过驱动电机可带动滑动座沿导向杆来回运动，从而使与滑动座连接的机械臂来回伸缩，进而使机械臂前端第二支臂上的高压喷头从冲刷孔位处伸入并靠近刀盘背面，降低高压喷头清洗刀盘背面时的动能损失，以达到对刀盘良好的冲刷清洗效果，其中识别模块可监测高压喷头与刀盘背面的距离以及刀盘背面的清洗效果；同时通过机械臂的弯曲构型，可实现对刀盘背面不同位置处的冲刷清洗。
[0008]进一步地，限位机构包括与控制器电连接的限位油缸，限位油缸包括两个伸缩方向相反的伸缩端，两个伸缩端上均设置有限位板，伸缩筒的内侧壁上设置有两块支撑板，两块限位板的前端分别与两块支撑板的外侧端相抵接。
[0009]采用上述技术方案的有益效果为：限位机构对滑动座起限位固定的作用，通过限位油缸带动限位板与支撑板的外侧端相抵接，从而使支撑板对滑动座提供支撑力，抵消了高压喷头在清洗刀盘时产生的反作用力，有效地防止了滑动座反向运动；同时两块限位板相背的对称设置，使得支撑板通过限位板对滑动座提供的支撑力重心平稳，使滑动座不易发生偏移。
[0010]进一步地，第一驱动件包括铰接在连接座上的伸缩液压缸，第一支臂的后端与连接耳的一端固定连接，连接耳的另一端与连接座铰接，伸缩液压缸的伸缩杆与连接耳上靠近第一支臂的一端铰接，且伸缩液压缸的伸缩方向与连接耳的延伸方向呈锐角布置，伸缩液压缸与控制器电连接。
[0011]采用上述技术方案的有益效果为：通过伸缩液压缸的伸缩可实现第一支臂的转动，同时具有自锁功能，并通过伸缩液压缸有限的伸缩量，有效地限制了第一支臂的转动幅度，防止第一支臂转动幅度过大而造成安全事故。
[0012]进一步地，第一支臂的前端设置有U形连接件，第二支臂的后端设置有T形连接件，U形连接件与T形连接件铰接，第二驱动件包括设置在U形连接件一侧的第一旋转油缸，T形连接件与第一旋转油缸转动连接，第一旋转油缸与控制器电连接。
[0013]采用上述技术方案的有益效果为：通过U形连接件与T形连接件的铰接，使第一支臂和第二支臂的铰接点结构稳定，承载能力强，同时通过第一旋转油缸可带动第二支臂实现180度转动。
[0014]进一步地，滑动座上设置有若干与导向杆滑动配合的滑动套筒；其中滑动套筒通过增大与导向杆的滑动接触面积，从而对滑动座起到了良好的限位导向作用，防止滑动座发生偏移。
[0015]进一步地，连接座与滑动座之间通过第二旋转油缸转动连接，第二旋转油缸的转动平面与伸缩筒的延伸方向垂直，第二旋转油缸与控制器电连接。
[0016]采用上述技术方案的有益效果为：通过第二旋转油缸的转动，可实现整个机械臂的360度旋转，从而提高了机械臂的弯曲自由度，有利于机械臂的弯曲构型，便于高压喷头对刀盘的不同位置处进行冲刷清洗。
[0017]进一步地，第一支臂在连接座上的转动平面与第二支臂在第一支臂上的转动平面垂直；有利于机械臂在三维空间内的弯曲构型。
[0018]进一步地，伸缩筒的开口处设置有法兰盘，通过法兰盘可使伸缩筒与刀盘隔板上的冲刷孔位对接固定，且拆装方便。
[0019]提供一种刀盘清洗装置的使用方法，其包括以下步骤：
[0020]S1：将伸缩筒的开口与刀盘隔板上的冲刷孔位对接固定；
[0021]S2：通过水管将冲刷孔位一侧的高压水源接头与高压喷头连接；
[0022]S3：通过驱动电机带动滑动座沿导向杆向外侧滑动，第二支臂前端的高压喷头从冲刷孔位处伸入至土仓内，并逐渐靠近刀盘背面；
[0023]S4：通过识别模块实时监测高压喷头与刀盘背面的距离，直至高压喷头靠近刀盘背面待清洗的位置；
[0024]S5：驱动限位油缸，使两块限位板的前端分别与两块支撑板的外侧端相抵接；
[0025]S6：通过高压喷头喷出的高压水柱对刀盘进行冲刷清洗，并通过识别模块监视刀
盘背面清洗位置的冲洗效果，若杂质冲洗干净，则执行步骤S8；否则执行步骤S7；
[0026]S7：加大高压水源接头的水压后返回步骤S6；
[0027]S8：通过第二旋转油缸的旋转、第一支臂和第二支臂的摆动，机械臂弯曲构型，使高压喷头运动至刀盘背面不同的清洗位置处，重复执行步骤S6
‑
S8，直至高压喷头完成对刀盘背面的一个清洗区域的冲刷清洗；
[0028]S9：通过驱动电机带动滑动座沿导向杆向内侧滑动，机械臂收缩至伸缩筒内，将高压喷头与高压水源接头断开；
[0029]S10：拆下伸缩筒，并将伸缩筒与刀盘隔板上的另外一个冲刷孔位对接固定，重复执行步骤S2
‑
S10，直至伸缩筒完成与刀盘隔板上所有冲刷孔位的对接配合，从而完成对整个刀盘背面的冲刷清洗。
[0030]本专利技术的有益效果为：
[0031]1.本方案的刀盘清洗装置结构合理、操作方便，通过滑动座可将机械臂从冲刷孔位处送入，使机械臂前端的高压喷头靠近刀盘背面，从而降低高压喷头的动能损失，提高对刀盘的冲刷本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种刀盘清洗装置，其特征在于，包括伸缩机构以及设置在伸缩机构上机械臂；所述伸缩机构包括内部中空且一端开口的伸缩筒(1)，所述伸缩筒(1)的内部活动设置有用于连接机械臂的滑动座(2)，所述伸缩筒(1)内侧壁的延伸方向上设置有齿条(3)和若干导向杆(4)，所述滑动座(2)同时滑动套设在若干导向杆(4)上，所述滑动座(2)上设置有驱动电机(5)，所述驱动电机(5)的转轴上设置有齿轮(6)，所述齿轮(6)与齿条(3)相啮合，所述滑动座(2)设置有用于固定滑动座(2)的限位机构；所述机械臂包括连接座(7)、第一支臂(8)和第二支臂(9)，所述连接座(7)的后端与滑动座(2)连接，所述连接座(7)的前端与第一支臂(8)的后端铰接，且铰接处设置有驱动第一支臂(8)转动的第一驱动件，所述第一支臂(8)的前端与第二支臂(9)的后端铰接，且铰接处设置有驱动第二支臂(9)转动的第二驱动件，所述第二支臂(9)的前端设置有高压喷头(10)和识别模块(11)，所述驱动电机(5)、限位机构、第一驱动件、第二驱动件和识别模块(11)均与控制器电连接。2.根据权利要求1所述的刀盘清洗装置，其特征在于，所述限位机构包括与控制器电连接的限位油缸(12)，所述限位油缸(12)包括两个伸缩方向相反的伸缩端，两个所述伸缩端上均设置有限位板(13)，所述伸缩筒(1)的内侧壁上设置有两块支撑板(14)，两块所述限位板(13)的前端分别与两块支撑板(14)的外侧端相抵接。3.根据权利要求1所述的刀盘清洗装置，其特征在于，所述第一驱动件包括铰接在连接座(7)上的伸缩液压缸(15)，所述第一支臂(8)的后端与连接耳(16)的一端固定连接，所述连接耳(16)的另一端与连接座(7)铰接，所述伸缩液压缸(15)的伸缩杆与连接耳(16)上靠近第一支臂(8)的一端铰接，且伸缩液压缸(15)的伸缩方向与连接耳(16)的延伸方向呈锐角布置，所述伸缩液压缸(15)与控制器电连接。4.根据权利要求1所述的刀盘清洗装置，其特征在于，所述第一支臂(8)的前端设置有U形连接件(17)，所述第二支臂(9)的后端设置有T形连接件(18)，所述U形连接件(17)与T形连接件(18)铰接，所述第二驱动件包括设置在U形连接件(17)一侧的第一旋转油缸(19)，所述T形连接件(18)与第一旋转油缸(19)转动连接，所述第一旋转油缸(19)与控制器电连接。5.根据权利要求1所述的刀盘清洗装置，其特征在于，所述滑动座(2)上设置有若干与导向杆(4)滑...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨芳盛，曹太波，李凤鸣，杨肖，李石生，王祺翔，陈锡强，王宏旭，凌峰，刘玥岩，仲敏，陈泽鑫，张槐财，林天宇，
申请(专利权)人：中建一局集团华南建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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