隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂制造技术

本发明专利技术公开了一种隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂，包括小车(1)、旋转底座(2)、立柱(3)、拼装机械臂主体(4)、配重块(5)、调节部(6)、修复钢板安装部(7)和固定部(8)；小车可滑动式设在隧道(9)内并通过固定部固定，立柱通过旋转底座可转动式设在小车上，拼装机械臂主体可转动式装在立柱上，配重块连接在拼装机械臂主体一端与旋转底座间；修复钢板安装部通过调节部可调节式装在拼装机械臂主体另一端，修复钢板装在修复钢板安装部上，拼装机械臂主体转动延伸至管片(901)内侧并贴合在管片内壁上。本发明专利技术能解决现有技术中内张钢圈施工作业对动车依赖大和施工效率低的问题。工作业对动车依赖大和施工效率低的问题。工作业对动车依赖大和施工效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂


[0001]本专利技术涉及一种机械臂，尤其涉及一种隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂。

技术介绍

[0002]地铁隧道等隧道工程是城市建设的重要组成部分之一，隧道在长期使用后由于受到沉降、地面建筑结构施工等因素的影响，导致隧道存在一定程度的变形，需要对隧道进行修复施工。
[0003]内张钢圈加固作为隧道结构损伤的一项主要修复技术，广泛应用于各种原因引起的隧道横向大变形和纵向不均匀沉降的治理中。其原理是：以原有钢筋混凝土结构为基础，在隧道的管片内弧安装一圈2～3cm的钢板形成钢圈支撑，分块的钢板与钢板之间采用焊缝连接，且通过螺栓将钢圈与混凝土管片连接，并在钢圈与管片的空隙内填充灌注环氧树脂使其连成整体，形成一个新的受力结构提升隧道整体强度。
[0004]现有技术的内张钢圈施工作业需要通过动车牵引钢板，对动车的依赖较大，钢板牵引到施工位置处后需要施工人员对其进行吊装和固定，施工效率较低。因此，需要提供一种隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂，能解决现有技术中内张钢圈施工作业对动车依赖大和施工效率低的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂，能解决现有技术中内张钢圈施工作业对动车依赖大和施工效率低的问题。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]一种隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂，包括小车、旋转底座、立柱、拼装机械臂主体、配重块、调节部、修复钢板安装部和固定部；小车可滑动式设置在隧道内，小车具备刹车功能，且能通过固定部可靠固定在隧道内；立柱通过旋转底座可转动式设置在小车上，拼装机械臂主体可转动式安装在立柱的上部，配重块连接在拼装机械臂主体的一端与旋转底座之间；修复钢板安装部通过调节部可调节式安装在拼装机械臂主体的另一端，修复钢板安装在修复钢板安装部上，拼装机械臂主体能转动延伸至隧道的管片内侧，使修复钢板能通过调节部贴合在管片的内壁上。
[0008]所述的固定部包括对称安装在隧道的内壁底部两侧的若干个固定牛腿、对称安装在小车的两侧的若干个连接耳板和调节螺杆，连接耳板通过调节螺杆与固定牛腿拉结固定，使小车固定安装在隧道内。
[0009]所述的隧道的底部沿隧道的长度方向铺设有一对移动轨道，小车通过车轮沿一对移动轨道可滑动式设置在隧道内；且小车设有抱轨结构，使小车通过抱轨结构固定在一对移动轨道上。
[0010]所述的旋转底座包括旋转轴承座、安装板和立柱底座；旋转轴承座的外圈底部固
定安装在小车的顶部中心，安装板固定安装在旋转轴承座的内圈顶部，使安装板可转动式设置在小车的上方；立柱底座设置在安装板上，立柱的底部固定安装在立柱底座的一端，配重块通过调节组件安装在立柱底座的另一端。
[0011]所述的调节组件包括配重臂和第一伸缩油缸；配重臂的一端与立柱底座的一端可转动式连接，配重臂的另一端延伸至立柱底座的另一端并与配重块固定连接；第一伸缩油缸的一端与配重臂可转动式连接，第一伸缩油缸的另一端与拼装机械臂主体的一端可转动式连接。
[0012]所述的拼装机械臂主体包括大臂、中臂、小臂、第二伸缩油缸和第三伸缩油缸；大臂可转动式安装在立柱的顶部，且大臂一端与第一伸缩油缸的另一端可转动式连接，大臂的另一端与中臂一端可转动式连接，中臂的另一端与小臂一端可转动式连接；第二伸缩油缸可转动式连接在中臂一端和大臂一端之间，第三伸缩油缸可转动式连接在中臂一端与小臂一端之间；小臂的另一端与调节部连接。
[0013]所述的调节部包括伸缩部和转动部，伸缩部的安装端通过固定安装在小臂的另一端上，转动部的安装端固定安装在伸缩部的伸缩端上；修复钢板安装部固定安装在转动部的转动端上。
[0014]本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0015]1、本专利技术由于设有小车、移动轨道和钢板安装部，能使小车在人力推动或小功率驱动下沿移动轨道滑动，将钢板安装在钢板安装部上后能随小车快速、稳定的移动至施工位置处，完成钢板的隧道内运输，无需依赖于动车牵引运输钢板，有利于降低能耗并提高施工效率。
[0016]2、本专利技术由于设有旋转底座、拼装机械臂主体和调节部，旋转底座能满足钢板的90
°
来回转动，拼装机械臂主体通过销轴连接油缸驱动的大、中、小臂，能实现大臂
±
50
°
、中臂
±
55
°
和小臂
±
30
°
的摆幅，并通过调节部满足顶升和角度微调，能实现各个方向和角度的多自由度调节，保证钢板的移动轨迹能覆盖整个隧道断面，并与管片内壁匹配贴合，有利于提高钢板的修复安装效率和质量。
[0017]3、本专利技术由于采用轻量模块化拼装，整体质量轻，结构简单，可通过人工实现快速拆装和搬运，有利于降低使用能耗，提高钢板修复安装效率。
附图说明
[0018]图1是本专利技术隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂的主视图；
[0019]图2是本专利技术隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂的剖视图(小车和固定部未示出)；
[0020]图3是图2中A
‑
A的剖视图；
[0021]图4是本专利技术隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂中小车的俯视图；
[0022]图5是本专利技术隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂中小车的主视图；
[0023]图6是本专利技术隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂的施工覆盖范围示意图；图中，三块阴影部分分别为大臂、中臂和小臂的摆幅；
[0024]图7是本专利技术隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂的使用示意图。
[0025]图中，1小车，101车轮，102连接耳板，103调节螺杆，2旋转底座，201旋转轴承座，
202安装板，203立柱底座，3立柱，4拼装机械臂主体，401大臂，402中臂，403小臂，404第二伸缩油缸，405第三伸缩油缸，5配重块，501配重臂，502第一伸缩油缸，6调节部，601伸缩部，602转动部，7钢板安装部，8固定部，9隧道，901管片，902固定牛腿，903移动轨道。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0027]请参见附图1和附图7，一种隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂，包括小车1、旋转底座2、立柱3、拼装机械臂主体4、配重块5、调节部6、修复钢板安装部7和固定部8；小车1可滑动式设置在隧道9内，且小车1具备刹车功能，能通过固定部8可靠固定在隧道9内；立柱3通过旋转底座2可转动式设置在小车1上，拼装机械臂主体4可转动式安装在立柱3的上部，配重块5连接在拼装机械臂主体4的一端与旋转底座2之间；修复钢板安装部7通过调节部6可调节式安装在拼装机械臂主体4的另一端，修复钢板安装在修复钢板安装部7上，拼装机械臂主体4能转动延伸至隧道9的管片901内侧，使修复钢板能通过调节部6贴合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂，其特征是：包括小车(1)、旋转底座(2)、立柱(3)、拼装机械臂主体(4)、配重块(5)、调节部(6)、修复钢板安装部(7)和固定部(8)；小车(1)可滑动式设置在隧道(9)内，且小车(1)能通过固定部(8)固定在隧道(9)内；立柱(3)通过旋转底座(2)可转动式设置在小车(1)上，拼装机械臂主体(4)可转动式安装在立柱(3)的上部，配重块(5)连接在拼装机械臂主体(4)的一端与旋转底座(2)之间；修复钢板安装部(7)通过调节部(6)可调节式安装在拼装机械臂主体(4)的另一端，修复钢板安装在修复钢板安装部(7)上，拼装机械臂主体(4)能转动延伸至隧道(9)的管片(901)内侧，使修复钢板能通过调节部(6)贴合在管片(901)的内壁上。2.根据权利要求1所述的隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂，其特征是：所述的固定部(8)包括对称安装在隧道(9)的内壁底部两侧的若干个固定牛腿(902)、对称安装在小车(1)的两侧的若干个连接耳板(102)和调节螺杆(103)，连接耳板(102)通过调节螺杆(103)与固定牛腿(902)拉结固定，使小车(1)固定安装在隧道(9)内。3.根据权利要求1或2所述的隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂，其特征是：所述的隧道(9)的底部沿隧道(9)的长度方向铺设有一对移动轨道(903)，小车(1)通过车轮(101)沿一对移动轨道(903)可滑动式设置在隧道(9)内；且小车(1)设有抱轨结构，使小车(1)通过抱轨结构固定在一对移动轨道(903)上。4.根据权利要求1所述的隧道修复施工用轻量化多自由度拼装机械臂，其特征是：所述的旋转底座(2)包括旋转轴承座(201)、安装板(202)和立柱底座(203)；旋转轴承座(201)的外圈底部固定安装在小车(1)的顶部中心，安装板(202)固定安装在旋转轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯师，李永迪，王倩芸，李芹峰，张益中，张晨，王惠蕾，李迅，张佳峰，白中强，张兵，马佳佳，刘奕韬，
申请(专利权)人：上海久卓机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：