CN105201523A - 一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置 - Google Patents

Abstract

一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置，包括上座连接板、提升油缸上座、提升油缸、提升油缸销轴、主梁、导向轮销轴、导轮、活动臂、导向架连接板、滑块、平衡滑块、油杯、滑板滑槽、主梁沟槽、平移油缸等，所述的上座连接板固定连接在掘进机拖车A上，提升油缸上座与上座连接板螺纹连接固定，提升油缸两端通过挡块和提升油缸销轴分别与提升油缸上座和主梁连接，导向架与导向架连接板螺纹连接固定，在导向架上安装导向轮销轴，导向架连接板固定连接在掘进机拖车A上。本发明结构紧凑，机械强度高，抗振能力强，施工效率高，综合造价低，应用于全断面掘进机技术领域中。

Description

一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置

技术领域

本发明涉及全断面掘进机技术领域中用于地铁隧道、公路铁路隧道和矿山隧道开挖的大型现代化机械设备施工的一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置。

背景技术

目前，全断面掘进机是地铁隧道、公路铁路隧道和矿山隧道开挖的大型现代化机械设备。其中，管片的施工是全断面硬岩掘进机施工过程中关键的一步，不仅应该满足隧道投入使用，而且要满足施工过程中安全性和功能性的要求，对于长距离大直径的隧道施工，每一环所需管片数量多，对管片的调运和存储有更高的要求，管片的供给直接关系着掘进机的施工效率。现今的全断面掘进机施工作业中，掘进效率不断的提高，一旦管片运送不及时，就会造成设备停机，严重影响掘进效率，无形中增加了运营成本。

我国全断面掘进机技术还处于成长阶段，施工直径不断的扩大，对管片调运和存储功能的要求不断提高，对此，实际施工的设备上已有一些应对措施，例如：采用喂片机配合吊机提供一环所需的管片，但是喂片机长度和容量毕竟有限，对大直径高效率的施工作业有很大的局限性；采用隧道服务列车直接进行管片的运送，虽然服务列车可以装载更多的管片，但是没有存储的能力，无法保证管片的连续供给，运送时间会随着隧道不断向前掘进越来越长，从而影响掘进效率，增加成本。因此，研究开发一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置一直是急待解决的新课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置，该发明将服务列车上的管片快速卸载并存储，使服务列车在最短的时间内进行下一轮的运输，根据实际施工现状改变存储数量，可靠性高，安全便捷，有效的提高现场施工效率，节约成本。

本发明的目的是这样实现的：一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置，包括上座连接板、提升油缸上座、提升油缸、挡块、提升油缸销轴、主梁、导向架、导向轮销轴、导轮、活动臂、导向架连接板、滑块、平衡滑块、油杯、滑板滑槽、侧板、主梁沟槽、前支架、后支架、平移油缸、楔块，所述的上座连接板固定连接在掘进机拖车A上，提升油缸上座与上座连接板螺纹连接固定，提升油缸两端通过挡块和提升油缸销轴分别与提升油缸上座和主梁连接，导向架与导向架连接板螺纹连接固定，在导向架上安装导向轮销轴，导向架连接板固定连接在掘进机拖车A上；活动臂设置在主梁下端内腔中，活动臂上下平面与滑块通过螺栓连接固定，滑块上开有滑板滑槽，保证润滑注油的三个油杯设置在主梁下端和底部；保证活动臂平移运动平衡的平衡滑块与活动臂螺纹连接固定，上端与主梁沟槽通过螺纹连接，侧板上开有槽口，用螺栓固定在活动臂两侧，前支架固定在活动臂前端；后支架固定在主梁下端；用于完成整体装置B中活动臂平移运动的平移油缸通过前支架和后支架固定，用于托起待装管片D的楔块固定在活动臂前端，导轮与主梁连接；

所述的一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置的工作原理是，上座连接板和导向架连接板螺栓连接固定安装在拖车A上，提升油缸带动主梁在垂直方向上运动,两组轴线相错的导轮与主梁形成双线性接触，能够更好的保证垂直方向上导向的精确性，用于完成整体装置B中主梁的提升运动；前支架和后支架虽然固定在不同零件中，但安装时处于同一直线上且通过侧板上槽口进行相对位置的微调，平移油缸与前支架和后支架相连完成活动臂的平移运动，主梁内腔与活动臂的相对滑动采用混合摩擦，活动臂上下表面分别固定三个滑块和一个平衡滑块，且开设滑板滑槽，通过三个油杯注油，主梁内腔和活动臂的滑动表面产生油膜，有效避免干摩擦造成的磨损，使平移运动效果平稳顺畅，承载时不会因磨损过大导致活动臂倾覆整体装置B失灵，平衡滑块约束在两道主梁沟槽的长度方向上，主梁沟槽的长度即为活动臂平移运动的行程，活动臂固定的四个侧板用于控制活动臂与主梁两侧间隙，利用主梁沟槽和侧板为平移运动提供导向，避免活动臂因受力过大与主梁内腔完全接触，磨损加剧甚至无法正常工作；与待装管片D接触位置采用的楔块材质是聚氨酯，具有防滑防振缓冲的作用；在施工使用中，采用四个整体装置B为一组，四个聚氨酯楔块支撑待装管片D，稳定性好，根据实际情况选择一组使用或者多组使用，通过平移油缸的平移和提升油缸的提升完成待装管片D卸载和存储待装管片D功能，采用液压油提供动力，实际工作时四个整体装置B动作同步高,操作简便，完成快速；存储待装管片D能力强，容量大，节约待装管片D运送时间，提高施工效率；配置高可靠性的导向定位装置，保证施工的安全性；配置油杯辅助部件，提高整体装置B的可控性和使用寿命，减少施工人员的操作强度；

所述的一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置的使用及操作方法是，提升运动和平移运动工作过程：提升油缸上座与上座连接板螺纹连接固定；提升油缸两端通过挡块和销轴分别与提升油缸上座和主梁连接，通过液压油控制，完成整体装置B的提升运动，此时导向架与导向架连接板螺纹连接固定在拖车A上，不随整体装置B运动，同时通过两对轴线错位导轮为主梁的提升运动提供导向作用，保证提升运动方向的准确性；而整体装置B中活动臂的平移运动是通过连接在活动臂和主梁下端内腔的平移油缸实现的，前支架固定在活动臂前端，后支架固定在主梁下端，平移油缸通过前支架和后支架固定，用于完成整体装置B中活动臂的平移运动；活动臂上下平面与滑块通过螺栓连接固定，滑块上开有滑板滑槽，通过主梁下端和底部的三个油杯注油保证其运动过程中的润滑，平衡滑块与活动臂螺纹连接固定，平衡滑块的上端与主梁双沟槽通过螺纹连接，保证活动臂平移运动的平衡和垂直方向的导向；而水平方向的导向是通过四个侧板来实现的，侧板上开有槽口，用螺栓固定在活动臂两侧并且位置是可调节的，保证活动臂与主梁相对滑动时水平方向上的移动间隙；楔块螺纹连接固定在活动臂前端，楔块材质使用聚氨酯材料，形状与待装管片D的弧度相似，托起待装管片D，具有防滑防振缓冲的作用，便于实施与控制；快速卸载存储管片工作过程：管片快速卸载储存装置是通过螺纹连接固定在上座连接板和导向架连接板上，上座连接板和导向架连接板与掘进机拖车A焊接固定，使得固定牢靠，拆装便捷；每四个整体装置B为一组，每组根据实际待装管片D重量和空间决定卸载待装管片D数量；当服务列车E到达整体装置B卸载位置时，提升油缸伸出使楔块降至待装管片D底面以下，控制平移油缸伸出至待装管片D底面处，收回提升油缸将待装管片D托起，下方的服务列车E与待装管片D分离，驶离施工隧道F继续运送下组待装管片D，每组整体装置B将服务列车E上一环待装管片D快速卸载并储存，使服务列车E在最短的时间内进行下一轮的运输，同时管片吊机C从装置存储的待装管片D中吊取待装管片D运送至掘进机前方供施工使用。

本发明的要点在于它的结构及工作原理。

一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、应用范围广泛，可以应用于长距离、大直径等对施工效率要求高的隧道施工，由于可分组使用，能随时调整存储管片数量，综合性能优越，施工效率高，综合造价低，便于实施与控制；

2、结构紧凑，机械强度高，抗振能力强，占用空间小，可以灵活应用在掘进机拖车空间中，不影响其他功能部件正常运转；

3、与掘进机拖车拆装方便，即拆即用，油缸可根据管片重量进行更换，做到一机多用，节约制造成本；

4、利用液压油缸控制装置的动作，响应快速，卸载方便，效率高，并且完成多套装置的同步动作，承载能力大，可靠性高，安全性好；

5、对于提升方向采用两对轴线错位的导轮进行导向，平移方向采用平衡滑块进行导向，利用油杯进行润滑，提高整个装置的使用寿命和可靠性；

6、配置聚氨酯楔块，不仅契合管片形状，起到缓冲压力，保护管片表面的作用，便于施工。

将广泛地应用于全断面掘进机技术领域中。

附图说明

下面结合附图及实施对本发明进行详细说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是本发明的立体图。

图4是本发明平移油缸伸出后活动臂部分的结构示意图。

图5是图2的B-B剖视放大图。

图6是本发明在掘进拖车上的位置示意图。

图7是本发明快速卸载管片过程示意图。

图8是本发明存储管片过程示意图。

图9是本发明吊机运送和服务列车驶离隧道过程示意图。

具体实施方式

参照附图，一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置，包括上座连接板1、提升油缸上座2、提升油缸3、挡块4、提升油缸销轴5、主梁6、导向架7、导向轮销轴8、导轮9、活动臂10、导向架连接板11、滑块12、平衡滑块13、油杯14、滑板滑槽15、侧板16、主梁沟槽17、前支架18、后支架19、平移油缸20、楔块21，所述的上座连接板1固定连接在掘进机拖车A上，提升油缸上座2与上座连接板1螺纹连接固定，提升油缸3两端通过挡块4和提升油缸销轴5分别与提升油缸上座1和主梁6连接，导向架7与导向架连接板11螺纹连接固定，在导向架7上安装导向轮销轴8，导向架连接板11固定连接在掘进机拖车A上；活动臂10设置在主梁6下端内腔中，活动臂10上下平面与滑块12通过螺栓连接固定，滑块12上开有滑板滑槽15，保证润滑注油的三个油杯14设置在主梁6下端和底部；保证活动臂10平移运动平衡的平衡滑块13与活动臂10螺纹连接固定，上端与主梁沟槽17通过螺纹连接，侧板16上开有槽口，用螺栓固定在活动臂10两侧，前支架18固定在活动臂10前端；后支架19固定在主梁6下端；用于完成整体装置B中活动臂10平移运动的平移油缸20通过前支架18和后支架19固定，用于托起待装管片D的楔块21固定在活动臂10前端，导轮9与主梁6连接。

所述的一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置的工作原理是，上座连接板1和导向架连接板11螺栓连接固定安装在拖车A上，提升油缸3带动主梁6在垂直方向上运动,两组轴线相错的导轮9与主梁6形成双线性接触，能够更好的保证垂直方向上导向的精确性，用于完成整体装置B中主梁的提升运动；前支架18和后支架19虽然固定在不同零件中，但安装时处于同一直线上且通过侧板16上槽口进行相对位置的微调，平移油缸20与前支架18和后支架19相连完成活动臂10的平移运动，主梁6内腔与活动臂10的相对滑动采用混合摩擦，活动臂10上下表面分别固定三个滑块12和一个平衡滑块13，且开设滑板滑槽15，通过三个油杯14注油，主梁内腔和活动臂10的滑动表面产生油膜，有效避免干摩擦造成的磨损，使平移运动效果平稳顺畅，承载时不会因磨损过大导致活动臂10倾覆整体装置B失灵，平衡滑块13约束在两道主梁沟槽17的长度方向上，主梁沟槽17的长度即为活动臂10平移运动的行程，活动臂10固定的四个侧板16用于控制活动臂10与主梁6两侧间隙，利用主梁沟槽17和侧板16为平移运动提供导向，避免活动臂10因受力过大与主梁6内腔完全接触，磨损加剧甚至无法正常工作；与待装管片D接触位置采用的楔块21材质是聚氨酯，具有防滑防振缓冲的作用；在施工使用中，采用四个整体装置B为一组，四个聚氨酯楔块21支撑待装管片D，稳定性好，根据实际情况选择一组使用或者多组使用，通过平移油缸20的平移和提升油缸3的提升完成待装管片D卸载和存储待装管片D功能，采用液压油提供动力，实际工作时四个整体装置B动作同步高,操作简便，完成快速；存储待装管片D能力强，容量大，节约待装管片D运送时间，提高施工效率；配置高可靠性的导向定位装置，保证施工的安全性；配置油杯辅助部件，提高整体装置B的可控性和使用寿命，减少施工人员的操作强度。

所述的一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置的使用及操作方法是，提升运动和平移运动工作过程：提升油缸上座2与上座连接板1螺纹连接固定；提升油缸3两端通过挡块4和销轴5分别与提升油缸上座1和主梁6连接，通过液压油控制，完成整体装置B的提升运动，此时导向架7与导向架连接板11螺纹连接固定在拖车A上，不随整体装置B运动，同时通过两对轴线错位导轮9为主梁6的提升运动提供导向作用，保证提升运动方向的准确性；而整体装置B中活动臂10的平移运动是通过连接在活动臂10和主梁6下端内腔的平移油缸20实现的，前支架18固定在活动臂10前端，后支架19固定在主梁6下端，平移油缸20通过前支架18和后支架19固定，用于完成整体装置B中活动臂10的平移运动；活动臂10上下平面与滑块12通过螺栓连接固定，滑块12上开有滑板滑槽15，通过主梁6下端和底部的三个油杯14注油保证其运动过程中的润滑，平衡滑块13与活动臂10螺纹连接固定，平衡滑块13的上端与主梁双沟槽17通过螺纹连接，保证活动臂10平移运动的平衡和垂直方向的导向；而水平方向的导向是通过四个侧板16来实现的，侧板16上开有槽口，用螺栓固定在活动臂10两侧并且位置是可调节的，保证活动臂10与主梁6相对滑动时水平方向上的移动间隙；楔块21螺纹连接固定在活动臂10前端，楔块21材质使用聚氨酯材料，形状与待装管片D的弧度相似，托起待装管片D，具有防滑防振缓冲的作用，便于实施与控制；快速卸载存储管片工作过程：管片快速卸载储存装置是通过螺纹连接固定在上座连接板1和导向架连接板11上，上座连接板1和导向架连接板11与掘进机拖车A焊接固定，使得固定牢靠，拆装便捷；每四个整体装置B为一组，每组根据实际待装管片D重量和空间决定卸载待装管片D数量；当服务列车E到达整体装置B卸载位置时，提升油缸3伸出使楔块21降至待装管片D底面以下，控制平移油缸20伸出至待装管片D底面处，收回提升油缸3将待装管片D托起，下方的服务列车E与待装管片D分离，驶离施工隧道F继续运送下组待装管片D，每组整体装置B将服务列车E上一环待装管片D快速卸载并储存，使服务列车E在最短的时间内进行下一轮的运输，同时管片吊机C从装置存储的待装管片D中吊取待装管片D运送至掘进机前方供施工使用。

下面结合实施例进一步详细叙述本发明：

全断面掘进机管片快速卸载储存装置是通过分析隧道管片的结构特点和掘进设备的施工特点，在保证可靠性和快速同步响应的同时，最大限度实现其储存待装管片D的实用性；因此，在装置结构设计上采用型钢和钢板的焊接结构作为基础，解决安全性和可靠性的问题。通过提升油缸和平移油缸的使用，解决整体装置B的快速响应和多个装置同步响应的问题，同时，油缸拆装方便，做到一机多用，适应能力强。整体装置B上导轮和滑槽的使用，解决整体装置B在运动过程中导向的问题。该整体装置B综合性能优越，施工效率高，综合造价低，便于实施与控制，提高待装管片D施工效率，降低运营成本。

以上所述仅为本发明专利示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明专利的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本发明专利构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明专利保护的范围。

Claims (3)

1.一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置，包括上座连接板、提升油缸上座、提升油缸、挡块、提升油缸销轴、主梁、导向架、导向轮销轴、导轮、活动臂、导向架连接板、滑块、平衡滑块、油杯、滑板滑槽、侧板、主梁沟槽、前支架、后支架、平移油缸、楔块，其特征在于：所述的上座连接板固定连接在掘进机拖车A上，提升油缸上座与上座连接板螺纹连接固定，提升油缸两端通过挡块和提升油缸销轴分别与提升油缸上座和主梁连接，导向架与导向架连接板螺纹连接固定，在导向架上安装导向轮销轴，导向架连接板固定连接在掘进机拖车A上；活动臂设置在主梁下端内腔中，活动臂上下平面与滑块通过螺栓连接固定，滑块上开有滑板滑槽，保证润滑注油的三个油杯设置在主梁下端和底部；保证活动臂平移运动平衡的平衡滑块与活动臂螺纹连接固定，上端与主梁沟槽通过螺纹连接，侧板上开有槽口，用螺栓固定在活动臂两侧，前支架固定在活动臂前端；后支架固定在主梁下端；用于完成整体装置B中活动臂平移运动的平移油缸通过前支架和后支架固定，用于托起待装管片D的楔块固定在活动臂前端，导轮与主梁连接。

2.根据权利要求1所述的一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置，其特征在于：所述的一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置的工作原理是，上座连接板和导向架连接板螺栓连接固定安装在拖车A上，提升油缸带动主梁在垂直方向上运动,两组轴线相错的导轮与主梁形成双线性接触，能够更好的保证垂直方向上导向的精确性，用于完成整体装置B中主梁的提升运动；前支架和后支架虽然固定在不同零件中，但安装时处于同一直线上且通过侧板上槽口进行相对位置的微调，平移油缸与前支架和后支架相连完成活动臂的平移运动，主梁内腔与活动臂的相对滑动采用混合摩擦，活动臂上下表面分别固定三个滑块和一个平衡滑块，且开设滑板滑槽，通过三个油杯注油，主梁内腔和活动臂的滑动表面产生油膜，有效避免干摩擦造成的磨损，使平移运动效果平稳顺畅，承载时不会因磨损过大导致活动臂倾覆整体装置B失灵，平衡滑块约束在两道主梁沟槽的长度方向上，主梁沟槽的长度即为活动臂平移运动的行程，活动臂固定的四个侧板用于控制活动臂与主梁两侧间隙，利用主梁沟槽和侧板为平移运动提供导向，避免活动臂因受力过大与主梁内腔完全接触，磨损加剧甚至无法正常工作；与待装管片D接触位置采用的楔块材质是聚氨酯，具有防滑防振缓冲的作用；在施工使用中，采用四个整体装置B为一组，四个聚氨酯楔块支撑待装管片D，稳定性好，根据实际情况选择一组使用或者多组使用，通过平移油缸的平移和提升油缸的提升完成待装管片D卸载和存储待装管片D功能，采用液压油提供动力，实际工作时四个整体装置B动作同步高,操作简便，完成快速；存储待装管片D能力强，容量大，节约待装管片D运送时间，提高施工效率；配置高可靠性的导向定位装置，保证施工的安全性；配置油杯辅助部件，提高整体装置B的可控性和使用寿命，减少施工人员的操作强度。

3.根据权利要求1所述的一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置，其特征在于：所述的一种全断面掘进机管片快速卸载储存装置的使用及操作方法是，提升运动和平移运动工作过程：提升油缸上座与上座连接板螺纹连接固定；提升油缸两端通过挡块和销轴分别与提升油缸上座和主梁连接，通过液压油控制，完成整体装置B的提升运动，此时导向架与导向架连接板螺纹连接固定在拖车A上，不随整体装置B运动，同时通过两对轴线错位导轮为主梁的提升运动提供导向作用，保证提升运动方向的准确性；而整体装置B中活动臂的平移运动是通过连接在活动臂和主梁下端内腔的平移油缸实现的，前支架固定在活动臂前端，后支架固定在主梁下端，平移油缸通过前支架和后支架固定，用于完成整体装置B中活动臂的平移运动；活动臂上下平面与滑块通过螺栓连接固定，滑块上开有滑板滑槽，通过主梁下端和底部的三个油杯注油保证其运动过程中的润滑，平衡滑块与活动臂螺纹连接固定，平衡滑块的上端与主梁双沟槽通过螺纹连接，保证活动臂平移运动的平衡和垂直方向的导向；而水平方向的导向是通过四个侧板来实现的，侧板上开有槽口，用螺栓固定在活动臂两侧并且位置是可调节的，保证活动臂与主梁相对滑动时水平方向上的移动间隙；楔块螺纹连接固定在活动臂前端，楔块材质使用聚氨酯材料，形状与待装管片D的弧度相似，托起待装管片D，具有防滑防振缓冲的作用，便于实施与控制；快速卸载存储管片工作过程：管片快速卸载储存装置是通过螺纹连接固定在上座连接板和导向架连接板上，上座连接板和导向架连接板与掘进机拖车A焊接固定，使得固定牢靠，拆装便捷；每四个整体装置B为一组，每组根据实际待装管片D重量和空间决定卸载待装管片D数量；当服务列车E到达整体装置B卸载位置时，提升油缸伸出使楔块降至待装管片D底面以下，控制平移油缸伸出至待装管片D底面处，收回提升油缸将待装管片D托起，下方的服务列车E与待装管片D分离，驶离施工隧道F继续运送下组待装管片D，每组整体装置B将服务列车E上一环待装管片D快速卸载并储存，使服务列车E在最短的时间内进行下一轮的运输，同时管片吊机C从装置存储的待装管片D中吊取待装管片D运送至掘进机前方供施工使用。