CN109707392B - 盾构机掘进角度微调装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了盾构机掘进角度微调装置，本发明角度控制器在对角度进行控制调节时，先利用液压缸进行调节至所需角度，然后在掘进过程中，伸缩补偿组件根据角度检测组件的实时检测值负责对液压缸受到掘进力而产生的位移伸缩值进行补偿，可大大提高掘进精度，同时保证掘进角度的调节效率；该装置采用四个分接块的拼接组装方式，实现对掘进板的分体式组装效果，在确保掘进板自身稳定行的同时，也能够在掘进板上的刮刀损坏时，仅仅需要更换相应位置分接块上的刮刀即可，避免了掘进板整体更换带来的麻烦。实现了对掘进板上刮刀掘进角度的独立微调效果，使得不同位置的刮刀能够独立的实现掘进角度的调节操作，进而极大的提高了刮刀的掘进角度。

Description

盾构机掘进角度微调装置

技术领域

本发明涉及一种盾构机，具体是盾构机掘进角度微调装置。

背景技术

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建隧道之“盾”，它区别于敞开式施工法，国际上，广义盾构机也可以用于岩石地层，只是区别于敞开式的隧道掘进机，而在我国，习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为盾构机，将用于岩石地层的称为全断面隧道掘进机，而在盾构机的刀盘使用过程中，需要对刮刀的掘进角度进行微调处理，以提高刮刀掘进角度的全面化。

现有的盾构机掘进角度微调装置在对刮刀掘进角度进行调节时，通常只能够对刮刀进行整体微调的操作，导致刮刀的整体掘进角度被改变，从而增大了刮刀掘进角度的调节范围，同时在调节过程中不能够有效的保护调节机构的干净整洁，容易发生灰尘和泥土污染的情况，此外，在角度调节时一般是依靠液压缸进行调节，而液压缸由于是采用液压驱动，其在工作掘进中，由于受到的掘进力较大，掘进力对液压缸内的液压介质产生波动变化，进而导致液压缸的位移出现误差，这对于掘进角度会产生不良的影响。

因此，本领域技术人员提供了盾构机掘进角度微调装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供盾构机掘进角度微调装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

盾构机掘进角度微调装置，包括掘进板、液压缸、定位板和密封罩，其中，若干个相同规格的所述定位板固定在盾构机刀盘的表面，所述定位板的远离盾构机刀盘的面上呈环形且等角度结构焊接设置有多个液压缸；其特征在于，

所述液压缸的活塞杆端采用伸缩补偿组件连接有传动杆；

所述掘进板的外表面焊接有刀片安装环，且刀片安装环的外表面螺纹连接有定位销，刮刀架嵌入到刀片安装环内部，且由所述定位销进行定位；

所述密封罩套接在掘进板的外表面边缘处，所述掘进板的内表面焊接有连接座，且连接座通过转轴转动连接有套管，所述套管通过连接管与传动杆连接；

所述掘进板与定位板之间还设置有用于对所述掘进板的空间角度姿态进行检测的角度检测组件；

所述角度检测组件与角度控制器连接，所述角度控制器能够实现对所述液压缸和伸缩补偿组件的反馈控制；

且所述角度控制器在对角度进行控制调节时，先利用所述液压缸进行调节至所需角度，然后在掘进过程中，所述伸缩补偿组件根据所述角度检测组件的实时检测值负责对液压缸受到掘进力而产生的位移伸缩值进行补偿。

进一步，作为优选，所述伸缩补偿组件为磁致伸缩结构，所述磁致伸缩结构通过电磁控制进行伸缩调节。

进一步，作为优选，所述伸缩补偿组件包括连接座一、连接座二、磁致伸缩柱和连接法兰，其中，所述连接座一和连接座二均采用所述连接法兰连接至所述磁致伸缩柱的两端，且所述连接座一、连接座二分别连接至所述液压缸的活塞杆和传动杆。

进一步，作为优选，所述角度检测组件包括激光测距探头和反射座，其中，多个激光测距探头圆周阵列布置在所述定位板上，且所述反射座固定设置在所述掘进板上，且位置与所述激光测距探头一一相对应，通过各个激光测距探头的检测距离，实现对所述掘进盘的空间角度检测。

进一步，作为优选，定位销共设置有四个，且四个定位销之间呈环形且等角度结构分布，并且四个定位销均为半嵌入式结构。

进一步，作为优选，所述掘进板由四个分接块环形拼接而成，且四个分接块的侧视截面均呈扇形结构，并且四个分接块的面积大小相同。

进一步，作为优选，所述密封罩由外封罩、内封罩、滑块和橡胶层组成，内封罩嵌入式安装在外封罩的内部，滑块焊接在内封罩的表面两侧，橡胶层粘贴在外封罩的表面。

进一步，作为优选，所述滑块共设置有两个，且两个滑块关于内封罩的圆心对称，并且两个滑块均为半圆柱状结构。

进一步，作为优选，所述掘进板和定位板的横截面均呈圆形结构，且掘进板和定位板的厚度大小相等。

进一步，作为优选，所述连接管的内径与传动杆的外径大小相等。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明角度控制器在对角度进行控制调节时，先利用所述液压缸进行调节至所需角度，然后在掘进过程中，所述伸缩补偿组件根据所述角度检测组件的实时检测值负责对液压缸受到掘进力而产生的位移伸缩值进行补偿，可以大大的提高掘进精度，同时保证掘进角度的调节效率；

2、该装置采用四个分接块的拼接组装方式，实现了对掘进板的分体式组装效果，在确保掘进板自身稳定行的同时，也能够在掘进板上的刮刀损坏时，仅仅需要更换相应位置分接块上的刮刀即可，避免了掘进板整体更换带来的麻烦。

3、该装置通过设置的四个环形等角度结构的液压缸，配合连接管和连接座的转动连接效果，实现了对掘进板上刮刀掘进角度的独立微调效果，使得不同位置的刮刀能够独立的实现掘进角度的调节操作，进而极大的提高了刮刀的掘进角度。

4、该装置通过设置的密封罩，使得密封罩能够对掘进板和定位板的连接处缝隙起到密封保护的作用，避免刮刀在掘进过程中产生的灰尘泥土掉落在微调机构上造成污染的情况，进而保护了装置运行安全稳定性。

附图说明

图1为盾构机掘进角度微调装置的结构示意图；

图2为盾构机掘进角度微调装置中密封罩的结构示意图；

图3为盾构机掘进角度微调装置中掘进板的右侧结构示意图；

图4为盾构机掘进角度微调装置中套管的结构示意图；

图5为盾构机掘进角度微调装置中角度检测组件的布置结构示意图；

图6为盾构机掘进角度微调装置中伸缩补偿组件的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1～6，本发明实施例中，盾构机掘进角度微调装置，包括掘进板3、液压缸5、定位板6和密封罩7，其中，若干个相同规格的所述定位板6固定在盾构机刀盘的表面，所述定位板6的远离盾构机刀盘的面上呈环形且等角度结构焊接设置有多个液压缸5；其特征在于，

所述液压缸的活塞杆端采用伸缩补偿组件8连接有传动杆4；

所述掘进板3的外表面焊接有刀片安装环2，且刀片安装环2的外表面螺纹连接有定位销1，刮刀架嵌入到刀片安装环2内部，且由所述定位销进行定位；

所述密封罩7套接在掘进板3的外表面边缘处，所述掘进板3的内表面焊接有连接座32，且连接座32通过转轴转动连接有套管33，所述套管33通过连接管331与传动杆4连接，套管33和接管331能够保证在掘进板3微调时，给予传动杆4必要的倾斜伸缩幅度；

所述掘进板3与定位板6之间还设置有用于对所述掘进板3的空间角度姿态进行检测的角度检测组件；

所述角度检测组件与角度控制器连接，所述角度控制器能够实现对所述液压缸5和伸缩补偿组件8的反馈控制；且所述角度控制器在对角度进行控制调节时，先利用所述液压缸5进行调节至所需角度，然后在掘进过程中，所述伸缩补偿组件8根据所述角度检测组件的实时检测值负责对液压缸5受到掘进力而产生的位移伸缩值进行补偿。

在本实施例中，所述伸缩补偿组件8为磁致伸缩结构，所述磁致伸缩结构通过电磁控制进行伸缩调节。

作为较佳的实施例，所述伸缩补偿组件8包括连接座一10、连接座二13、磁致伸缩柱12和连接法兰11，其中，所述连接座一10和连接座二13均采用所述连接法兰连接至所述磁致伸缩柱12的两端，且所述连接座一10、连接座二13分别连接至所述液压缸的活塞杆和传动杆4。

其中，所述角度检测组件包括激光测距探头9和反射座，其中，多个激光测距探头9圆周阵列布置在所述定位板6上，且所述反射座固定设置在所述掘进板3上，且位置与所述激光测距探头9一一相对应，通过各个激光测距探头的检测距离，实现对所述掘进盘的空间角度检测。

在本实施例中，定位销1共设置有四个，且四个定位销1之间呈环形且等角度结构分布，并且四个定位销1均为半嵌入式结构，当刮刀安装在刀片安装环2内部时，将定位销1逆时针转动，确保定位销1能够对刮刀架进行夹持固定，防止刮刀发生晃动的情况。

所述掘进板3由四个分接块31环形拼接而成，且四个分接块31的侧视截面均呈扇形结构，并且四个分接块31的面积大小相同，能够实现掘进板3独立多角度的微调操作处理，确保每一个刮刀都能够处于不同的掘进角度，从而满足更大范围的掘进操作需求。所述密封罩7由外封罩73、内封罩72、滑块74和橡胶层71组成，内封罩72嵌入式安装在外封罩73的内部，滑块74焊接在内封罩72的表面两侧，橡胶层71粘贴在外封罩73的表面，外封罩73通过滑块74与内封罩72滑动连接，能够对密封罩7的整体长度进行伸缩移动，从而改变密封罩7的密封保护面积。所述滑块74共设置有两个，且两个滑块74关于内封罩72的圆心对称，并且两个滑块74均为半圆柱状结构。

此外，作为较佳的实施例，所述掘进板3和定位板6的横截面均呈圆形结构，且掘进板3和定位板6的厚度大小相等。所述连接管331的内径与传动杆4的外径大小相等。

本发明的工作原理是：将若干个相同规格的定位板6螺栓固定在盾构机刀盘的表面，实现对盾构机刀盘的安装操作，刮刀架嵌入到刀片安装环2内部，逆时针转动定位销1，使得定位销1贯穿到刀片安装环2的内部并且与刮刀架接触，实现对刮刀架的夹持保护作用，当需要调节刮片的掘进角度时，启动对应位置分接块31一侧的液压缸5，此时液压缸5工作将驱动力传导在传动杆4上，使得传动杆4推动或者牵引连接管331移动，此时套管33会在连接座32表面转动，配合液压缸5的驱动作用力进行分接块31上对应位置刮片的掘进角度微调处理，另一方面外封罩73和内封罩72能够对微调机构起到密封保护的作用，避免灰尘和泥土掉落在装置上发生污染的情况，则该微调装置完整运行。在掘进过程中，所述伸缩补偿组件8根据所述角度检测组件的实时检测值负责对液压缸5受到掘进力而产生的位移伸缩值进行补偿，实现角度掘进的微调控制，保证掘进角度精度。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.盾构机掘进角度微调装置，包括掘进板（3）、液压缸（5）、定位板（6）和密封罩（7），其中，若干个相同规格的所述定位板（6）固定在盾构机刀盘的表面，所述定位板（6）的远离盾构机刀盘的面上呈环形且等角度结构焊接设置有多个液压缸（5）；其特征在于，

所述液压缸的活塞杆端采用伸缩补偿组件（8）连接有传动杆（4）；

所述掘进板（3）的外表面焊接有刀片安装环（2），且刀片安装环（2）的外表面螺纹连接有定位销（1），刮刀架嵌入到刀片安装环（2）内部，且由所述定位销进行定位；

所述密封罩（7）套接在掘进板（3）的外表面边缘处，所述掘进板（3）的内表面焊接有连接座（32），且连接座（32）通过转轴转动连接有套管（33），所述套管（33）通过连接管（331）与传动杆（4）连接；

所述掘进板（3）与定位板（6）之间还设置有用于对所述掘进板（3）的空间角度姿态进行检测的角度检测组件；

所述角度检测组件与角度控制器连接，所述角度控制器能够实现对所述液压缸（5）和伸缩补偿组件（8）的反馈控制；

且所述角度控制器在对角度进行控制调节时，先利用所述液压缸（5）调节至所需角度，然后在掘进过程中，所述伸缩补偿组件（8）根据所述角度检测组件的实时检测值负责对液压缸（5）受到掘进力而产生的位移伸缩值进行补偿。

2.根据权利要求1所述的盾构机掘进角度微调装置，其特征在于，所述伸缩补偿组件（8）为磁致伸缩结构，所述磁致伸缩结构通过电磁控制进行伸缩调节。

3.根据权利要求1所述的盾构机掘进角度微调装置，其特征在于，所述伸缩补偿组件（8）包括连接座一（10）、连接座二（13）、磁致伸缩柱（12）和连接法兰（11），其中，所述连接座一（10）和连接座二（13）均采用所述连接法兰连接至所述磁致伸缩柱（12）的两端，且所述连接座一（10）、连接座二（13）分别连接至所述液压缸的活塞杆和传动杆（4）。

4.根据权利要求3所述的盾构机掘进角度微调装置，其特征在于，所述角度检测组件包括激光测距探头（9）和反射座，其中，多个激光测距探头（9）圆周阵列布置在所述定位板（6）上，且所述反射座固定设置在所述掘进板（3）上，且位置与所述激光测距探头（9）一一相对应，通过各个激光测距探头的检测距离，实现对所述掘进板的空间角度检测。

5.根据权利要求3所述的盾构机掘进角度微调装置，其特征在于，定位销（1）共设置有四个，且四个定位销（1）之间呈环形且等角度结构分布，并且四个定位销（1）均为半嵌入式结构。

6.根据权利要求2所述的盾构机掘进角度微调装置，其特征在于，所述掘进板（3）由四个分接块（31）环形拼接而成，且四个分接块（31）的侧视截面均呈扇形结构，并且四个分接块（31）的面积大小相同。

7.根据权利要求2所述的盾构机掘进角度微调装置，其特征在于，所述密封罩（7）由外封罩（73）、内封罩（72）、滑块（74）和橡胶层（71）组成，内封罩（72）嵌入式安装在外封罩（73）的内部，滑块（74）焊接在内封罩（72）的表面两侧，橡胶层（71）粘贴在外封罩（73）的表面。

8.根据权利要求7所述的盾构机掘进角度微调装置，其特征在于，所述滑块（74）共设置有两个，且两个滑块（74）关于内封罩（72）的圆心对称，并且两个滑块（74）均为半圆柱状结构。

9.根据权利要求2所述的盾构机掘进角度微调装置，其特征在于，所述掘进板（3）和定位板（6）的横截面均呈圆形结构，且掘进板（3）和定位板（6）的厚度大小相等。

10.根据权利要求1所述的盾构机掘进角度微调装置，其特征在于，所述连接管（331）的内径与传动杆（4）的外径大小相等。

Images