CN107404102A - 盾构机智能高压电缆放线装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于盾构机掘进技术领域。一种盾构机智能高压电缆放线装置及系统，包括：底座，所述底座上开设有过线孔；设置在所述底座上的支撑臂；和上摆臂，所述上摆臂枢接设置在支撑臂的上端，且在所述上摆臂与支撑臂之间、或所述上摆臂与底座之间设置有驱动单元，所述驱动单元驱动上摆臂绕枢接轴俯仰摆动；所述上摆臂和支撑臂之间还设置有电缆记米单元，电缆穿过过线孔和电缆记米单元，并由所述上摆臂上端引出；在所述上摆臂的顶部设置有支撑滚轮。本发明利用先进的智能化设备，机械手臂节省大量的人力，提供工作效率。同时通过拉力和上位机监控系统实现智能化的电缆的收放，不引起电缆蜷曲和损伤。由上位机配合摄像头能够节省人力和确保现场的安全。
Description
技术领域
本发明属于盾构机掘进技术领域，具体涉及一种盾构机智能高压电缆放线装置。
背景技术
高压电缆放线装置的应用在盾构施工中已较为成熟，目前高压电缆的铺放方式主要有两种：高压电缆卷筒和高压电缆箱。现阶段，我们的盾构机不论是采用高压电缆卷筒放线还是高压电缆箱放线，掘进前都需要人工把电缆预先盘好若干圈，再通过掘进过程中的拉力，使用电缆导轮把电缆放在轨道边上。掘进完成后需要多人才能把电缆挂到电缆挂钩上，只有将电缆固定到隧道壁上工作人员才能放心。但这两种放线方式的缺点都很明显：不能实时监控，需要人工铺放作业，安全性差，实效性低，这些问题已经成为制约盾构机快速掘进的大问题。因此，设计一种能够快速完成电缆放线、实时监测电缆状态的放线装置是完全有必要的。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种机械化程度高，能够实现电缆的自动放线和排布，并有效的实现电缆放线的监控的盾构机智能高压电缆放线装置。
为达到上述目的，所采取的技术方案是：
一种盾构机智能高压电缆放线装置，包括：底座，所述底座上开设有过线孔；设置在所述底座上的支撑臂；和上摆臂，所述上摆臂枢接设置在支撑臂的上端，且在所述上摆臂与支撑臂之间、或所述上摆臂与底座之间设置有驱动单元，所述驱动单元驱动上摆臂绕枢接轴俯仰摆动；所述上摆臂和支撑臂之间还设置有电缆记米单元，电缆穿过过线孔和电缆记米单元，并由所述上摆臂上端引出；在所述上摆臂的顶部设置有支撑滚轮。
所述电缆记米单元为旋转编码器，盾构机掘进过程中，电缆随盾构机的牵引完成放线，并带动旋转编码器旋转完成放线长度的监控。
所述底座固定或枢接设置在盾构机的拖车，所述拖车上安装设置有监控摄像头，监控摄像头监控支撑臂、上摆臂和电缆的放线动作，监控摄像头将监控信息传输至上位机监控系统。
所述电缆上设置有拉力传感器，拉力传感器检测并传输电缆在放线过程中的受力参数。
所述上摆臂和支撑臂内均设置有导线单元，所述电缆穿过导线单元并向上引出。
所述导线单元包括过线套管和枢接设置在过线套管侧壁上的导线轮，所述电缆穿过过线套管，并与导线轮滚动贴合。
所述驱动单元为液压杆和电动推杆。
一种盾构机高压电缆放线系统，利用上述所述的盾构机智能高压电缆放线装置，实现盾构机掘进过程中电缆的放线和排布，所述盾构机智能高压电缆放线装置和电缆盘均设置在盾构机后方的拖车上，所述电缆穿过盾构机智能高压电缆放线装置，通过设置在隧道侧壁上的电缆钩进行支撑，并完成与盾构机的连接；盾构机掘进过程中向前移动，带动电缆进行放线，所述盾构机智能高压电缆放线装置通过俯仰摆动调节电缆位置，并使得电缆准确落入电缆钩内，完成电缆的放线和排布。
通过在电缆不同位置上设置拉力传感器，并在拖车上设置监控摄像头和上位机监控系统，从而实现电缆放线和排布的监控，从而进一步控制盾构机智能高压电缆放线装置的动作。
采用上述技术方案，所取得的有益效果是：
本发明利用先进的智能化设备，机械手臂节省大量的人力，提供工作效率。同时通过拉力和上位机监控系统实现智能化的电缆的收放，不引起电缆蜷曲和损伤。由上位机配合摄像头能够节省人力和确保现场的安全。
本申请在降低劳动强度的同时，其能够将设备一体化，减少设备的组装搬运，提高整体的协调一致性，促使整个生产工艺的有序进行，能够有效的杜绝安全隐患的发生，提高工程的施工进度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的后视结构示意图。
图中序号：100为底座、200为支撑臂、300为上摆臂、400为液压杆、500为支撑滚轮、600为旋转编码器、700为过线套管、800为导向轮。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。
参见图1和图2，本发明一种盾构机智能高压电缆放线装置，包括底座100、设置在所述底座100上的支撑臂200和上摆臂300，底座100上开设有过线孔，其上摆臂300枢接设置在支撑臂200的上端，且在上摆臂300与支撑臂200之间设置有液压杆400，液压杆400驱动上摆臂300绕枢接轴俯仰摆动；上摆臂300和支撑臂200之间还设置有旋转编码器600，电缆穿过过线孔和旋转编码器600，并由所述上摆臂300上端引出；在上摆臂300的顶部设置有支撑滚轮500，在进行电缆排布过程中，用于其支撑在隧道侧壁上，当盾构机掘进过程中，电缆随盾构机的牵引完成放线，并带动旋转编码器旋转完成放线长度的监控。
底座100固定或枢接设置在盾构机的拖车上，在拖车上安装设置有监控摄像头，监控摄像头监控支撑臂、上摆臂和电缆的放线动作，监控摄像头将监控信息传输至上位机监控系统，同时在电缆上设置有拉力传感器，拉力传感器检测并传输电缆在放线过程中的受力参数。上摆臂300和支撑臂200内均设置有导线单元，所述电缆穿过导线单元并向上引出，其导线单元包括过线套管700和枢接设置在过线套管侧壁上的导线轮800，电缆穿过过线套管700，并与导线轮800滚动贴合。
本发明还公开了一种盾构机高压电缆放线系统，利用上述实施例中所述的盾构机智能高压电缆放线装置，实现盾构机掘进过程中电缆的放线和排布，所述盾构机智能高压电缆放线装置和电缆盘均设置在盾构机后方的拖车上，所述电缆穿过盾构机智能高压电缆放线装置，通过设置在隧道侧壁上的电缆钩进行支撑，并完成与盾构机的连接；盾构机掘进过程中向前移动，带动电缆进行放线，所述盾构机智能高压电缆放线装置通过俯仰摆动调节电缆位置，并使得电缆准确落入电缆钩内，完成电缆的放线和排布。
通过在电缆不同位置上设置拉力传感器，检测电缆承受的拉力，协调电缆盘的放线速度，避免发生局部位置卡死或夹紧，并在拖车上设置监控摄像头和上位机监控系统，从而实现电缆放线和排布的监控，从而进一步控制盾构机智能高压电缆放线装置的动作。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (9)
1.一种盾构机智能高压电缆放线装置，其特征在于，包括：
底座，所述底座上开设有过线孔；
设置在所述底座上的支撑臂；
和上摆臂，所述上摆臂枢接设置在支撑臂的上端，且在所述上摆臂与支撑臂之间、或所述上摆臂与底座之间设置有驱动单元，所述驱动单元驱动上摆臂绕枢接轴俯仰摆动；
所述上摆臂和支撑臂之间还设置有电缆记米单元，电缆穿过过线孔和电缆记米单元，并由所述上摆臂上端引出；在所述上摆臂的顶部设置有支撑滚轮。
2.根据权利要求1所述的盾构机智能高压电缆放线装置，其特征在于，所述电缆记米单元为旋转编码器，盾构机掘进过程中，电缆随盾构机的牵引完成放线，并带动旋转编码器旋转完成放线长度的监控。
3.根据权利要求1所述的盾构机智能高压电缆放线装置，其特征在于，所述底座固定或枢接设置在盾构机的拖车，所述拖车上安装设置有监控摄像头，监控摄像头监控支撑臂、上摆臂和电缆的放线动作，监控摄像头将监控信息传输至上位机监控系统。
4.根据权利要求3所述的盾构机智能高压电缆放线装置，其特征在于，所述电缆上设置有拉力传感器，拉力传感器检测并传输电缆在放线过程中的受力参数。
5.根据权利要求1所述的盾构机智能高压电缆放线装置，其特征在于，所述上摆臂和支撑臂内均设置有导线单元，所述电缆穿过导线单元并向上引出。
6.根据权利要求5所述的盾构机智能高压电缆放线装置，其特征在于，所述导线单元包括过线套管和枢接设置在过线套管侧壁上的导线轮，所述电缆穿过过线套管，并与导线轮滚动贴合。
7.根据权利要求1所述的盾构机智能高压电缆放线装置，其特征在于，所述驱动单元为液压杆和电动推杆。
8.一种盾构机高压电缆放线系统，其特征在于，利用权利要求1-7任一所述的盾构机智能高压电缆放线装置，实现盾构机掘进过程中电缆的放线和排布，所述盾构机智能高压电缆放线装置和电缆盘均设置在盾构机后方的拖车上，所述电缆穿过盾构机智能高压电缆放线装置，通过设置在隧道侧壁上的电缆钩进行支撑，并完成与盾构机的连接；盾构机掘进过程中向前移动，带动电缆进行放线，所述盾构机智能高压电缆放线装置通过俯仰摆动调节电缆位置，并使得电缆准确落入电缆钩内，完成电缆的放线和排布。
9.根据权利要求8所述的盾构机高压电缆放线系统，其特征在于，通过在电缆不同位置上设置拉力传感器，并在拖车上设置监控摄像头和上位机监控系统，从而实现电缆放线和排布的监控，从而进一步控制盾构机智能高压电缆放线装置的动作。
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