一种用于刀盘泥饼清理的可折展足式机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于刀盘泥饼清理的可折展足式机器人，包括多个节段杆和旋转喷头，各节段杆之间通过节段销轴连接，每个节段销轴连接有节段驱动电机，旋转喷头设置于节段杆上，两个最外端节段杆上设有电磁足底。本实用新型专利技术能有效清除超大直径常压刀盘各区域泥饼，移动灵活，冲刷范围大，冲刷效果好，具备良好的社会、经济价值。经济价值。经济价值。

【技术实现步骤摘要】
一种用于刀盘泥饼清理的可折展足式机器人


[0001]本技术涉及清洗机器人
，具体涉及一种用于刀盘泥饼清理的可折展足式机器人。

技术介绍

[0002]超大直径隧道具备空间尺寸大、通行能力大、土地集约等优势，已成为隧道工程发展的重要趋势；近些年超大直径盾构机在越江隧道、公路隧道、铁路隧道、公铁合建隧道等工程中的应用广泛。当前国内超大直径盾构项目方兴未艾，市场前景广阔。超大直径盾构机常压刀盘因人员可进入刀盘中空主梁更换滚刀、刮刀，更换刀具方便，无需带压操作，在超大直径盾构项目中应用较多；但超大直径盾构机常压刀盘也因为开挖直径大(大于14m)、中心约五米区域没有开口、整体开口率小(低于30％)、刀盘厚度大(大于2m)等结构特点，刀盘在掘进过程中容易淤积泥饼，在风化泥岩、粉质粘土等黏性地层结泥饼现象严重。泥饼会增加刀盘和刀具的负荷，导致刀盘、刀具磨损加剧，增加刀具消耗；泥饼严重时，将使刀盘失去掘削能力，对盾构掘进速度、施工安全造成极大威胁。
[0003]目前针对超大直径盾构常压刀盘结泥饼问题，主要采用增加环流系统流量、加大刀盘冲刷流量、调整掘进参数、添加化学分散剂泡仓等辅助措施，减缓刀盘泥饼生成，但尚未找到泥饼清除有效手段。为了清理刀盘泥饼，多数采用人工清理方法，人工清理需要准备工作多、投入大、工人劳动强度大、往往需要带压作业、危险系数高、作业效率低。当前已有部分超大直径盾构机配备刀盘高压水冲刷系统，但只能满足刀盘周边区域的局部冲刷，均属于固定冲刷点位，泥饼冲刷区域有限，尚无超大直径盾构机常压刀盘泥饼的移动冲刷有效方法。本专利为了解决上述问题，进行了相应的开发。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种用于刀盘泥饼清理的可折展足式机器人，能有效清除超大直径常压刀盘各区域泥饼，移动灵活，冲刷范围大，冲刷效果好，具备良好的社会、经济价值。
[0005]本技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种用于刀盘泥饼清理的可折展足式机器人，包括电磁足底、多个节段杆和旋转喷头，各节段杆之间通过节段销轴连接，每个节段销轴连接有节段驱动电机，旋转喷头设置于节段杆上，两个最外端节段杆上设有电磁足底。
[0007]按照上述技术方案，节段杆的个数为5个，分别为2个末端节段杆、2个边节段杆和1个中间节段杆，中间节段杆的两端分别通过节段销轴与2个边节段杆的一端连接，2个边节段杆的另一端与末端节段杆的一端连接，2个电磁足底通过足底销轴分别与2个末端节段杆的另一端连接。
[0008]按照上述技术方案，旋转喷头设置于中间节段杆上旋转喷头。
[0009]按照上述技术方案，2个末端节段杆上均设有旋转喷头。
[0010]按照上述技术方案，其中一个电磁足底，或其中一个节段杆上设有控制器，控制器分别与节段驱动电机、足底驱动电机和电磁足底连接。
[0011]按照上述技术方案，控制器连接有操控手柄。
[0012]按照上述技术方案，节段杆和/或电磁足底上设有摄像头，摄像头与控制器连接。
[0013]按照上述技术方案，旋转喷头连接有高压水管。
[0014]按照上述技术方案，最外的节段杆的外端通过足底销轴与电磁足底连接。
[0015]按照上述技术方案，各节段销轴相互平行，并与电磁足底底面垂直。
[0016]本技术具有以下有益效果：
[0017]1、本技术通过电磁足底吸附于刀盘上，通过节段驱动电机带动相应的节段销轴转动，使与相应节段销轴连接的两个节段杆发生相对转动，各节段杆可绕节段销轴周向旋转实现折展，两个电磁足底交替吸附于刀盘上，实现机器人可在刀盘表面自由移动行走，具备多处旋转冲刷功能，移动及冲洗范围大，即可移动至刀盘中心区域，也可移动至刀盘周边区域，满足超大直径常压刀盘泥饼的大范围、移动清理需要；机器人采用线性拓扑结构，折叠状态下体积小巧，具有较高折展比，能够穿越刀盘刀具间的狭小空间，满足穿行要求，可兼容现有超大直径盾构机人舱及常压刀盘刀筒结构，无需对现有常压刀盘进行改造。
[0018]2、机器人采用同时具备视频探测及人仓外远程遥操作功能，自动化程度高。
附图说明
[0019]图1是本技术实施例中用于刀盘泥饼清理的可折展足式机器人的结构示意图；
[0020]图2是图1的A向旋转视图；
[0021]图3是本技术实施例中用于刀盘泥饼清理的可折展足式机器人的折展行走示意图；
[0022]图4是本技术实施例中用于刀盘泥饼清理的可折展足式机器人在超大直径刀盘作业示意图；
[0023]图中，1
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电磁足底，2
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末端节段杆，3
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边节段杆，4
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中间节段杆，5
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中间旋转喷头，6
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末端旋转喷头，7
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足底销轴，8
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节段销轴，9
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刀盘，10
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可折展足式机器人。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和实施例对本技术进行详细说明。
[0025]参照图1～图4所示，本技术提供的一个实施例中的一种用于刀盘泥饼清理的可折展足式机器人，包括电磁足底1、多个节段杆和旋转喷头，各节段杆之间通过节段销轴8连接，每个节段销轴8连接有节段驱动电机，旋转喷头设置于节段杆上，两个最外端节段杆上设有电磁足底1；通过电磁足底1吸附于刀盘9上，通过节段驱动电机带动相应的节段销轴8转动，使与相应节段销轴8连接的两个节段杆发生相对转动，各节段杆可绕节段销轴8周向旋转实现折展，两个电磁足底1交替吸附于刀盘9上，实现机器人在刀盘9上爬行，旋转喷头对刀盘9上的泥土进行冲洗。
[0026]所述的可折展足式机器人采用线性拓扑结构，折叠状态下体积小巧，具有较高折展比，能够兼容超大直径常压刀盘人舱及滚刀刀筒结构尺寸，无需对现有超大直径常压刀
盘结构更改，机器人能够穿越刀盘刀具间的狭小空间，满足穿行要求；机器人能够通过电磁足底1吸附在超大直径超压刀盘表面，机器人行走时，一端电磁足底1吸附，另一端电磁足底1释放，电磁足底1配合各节段通过折展动作实现移动行走，机器人在刀盘表面行走灵活，移动能力强、适应性较强，满足超大直径盾构刀盘大范围移动要求；机器人搭载多处高压水旋转喷头，旋转喷头能够冲刷电磁足底1及刀盘表面多处泥饼，保障电磁足底1在刀盘表面的可靠吸附，具备较大冲刷范围。
[0027]进一步地，节段杆的个数为5个，分别为2个末端节段杆2、2个边节段杆3和1个中间节段杆4，中间节段杆4的两端分别通过节段销轴8与2个边节段杆3的一端连接，2个边节段杆3的另一端与末端节段杆2的一端连接，2个电磁足底1通过足底销轴7分别与2个末端节段杆2的另一端连接。
[0028]进一步地，旋转喷头设置于中间节段杆4上旋转喷头；作为中间旋转喷头5，中间旋转喷头5安装在中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于刀盘泥饼清理的可折展足式机器人，其特征在于，包括多个节段杆和旋转喷头，各节段杆之间通过节段销轴连接，每个节段销轴连接有节段驱动电机，旋转喷头设置于节段杆上，两个最外端节段杆上设有电磁足底。2.根据权利要求1所述的用于刀盘泥饼清理的可折展足式机器人，其特征在于，节段杆的个数为5个，分别为2个末端节段杆、2个边节段杆和1个中间节段杆，中间节段杆的两端分别通过节段销轴与2个边节段杆的一端连接，2个边节段杆的另一端与末端节段杆的一端连接，2个电磁足底通过足底销轴分别与2个末端节段杆的另一端连接。3.根据权利要求2所述的用于刀盘泥饼清理的可折展足式机器人，其特征在于，旋转喷头设置于中间节段杆上旋转喷头。4.根据权利要求2所述的用于刀盘泥饼清理的可折展足式机器人，其特征在于，2个末端节段杆上均设有旋转喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琨，王开强，孙庆，王志云，邢朋飞，冯文强，李楠，佟志忠，刘开扬，谷海华，胡海瑞，朱晓冬，吴剑波，王畅，崔立山，刘汉凯，任文豪，
申请(专利权)人：中建三局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：