CN111852496A - 一种智能顶管挖掘机器人 - Google Patents
一种智能顶管挖掘机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111852496A CN111852496A CN202010740883.5A CN202010740883A CN111852496A CN 111852496 A CN111852496 A CN 111852496A CN 202010740883 A CN202010740883 A CN 202010740883A CN 111852496 A CN111852496 A CN 111852496A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cutter head
- coaxially
- ring
- pipe
- jacking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 61
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims abstract description 23
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
- E21D9/1006—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- E21D11/08—Lining with building materials with preformed concrete slabs
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
- E21D9/1006—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
- E21D9/104—Cutting tool fixtures
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/12—Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
- E21D9/124—Helical conveying means therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本发明涉及顶管技术领域,具体是涉及一种智能顶管挖掘机器人,应用于在始发井内端设置钢筋混凝土管,挖掘机器人包括有:液压顶接件,输出端与掘进路线同轴设置在始发井内侧;缓冲抵接架,与掘进路线同轴设置在液压顶接件输出端;滑动架,滑动端倾斜相对设置在液压顶接件内底端;圆筒机壳;与掘进路线同轴放置在滑动架上;刀头内拆式顶管钻头,同轴设置在圆筒机壳掘进端;固定隔板,与刀头内拆式顶管钻头间隔同轴设置在圆筒机壳内部;螺旋传输机,输出端高于其输入端;搅拌池,设置在液压顶接件内部且顶端与螺旋传输机输出端连通,所述搅拌池一侧上下端分别外接水管和输料管,该装置相比人工挖掘更加快捷,且能够在挖掘过程中更换刀具。
Description
技术领域
本发明涉及顶管技术领域,具体是涉及一种智能顶管挖掘机器人。
背景技术
顶管技术是一项用于市政施工的非开挖掘进式管道铺设施工技术。优点在于不影响周围环境或者影响较小,施工场地小,噪音小。而且能够深入地下作业,这是开挖埋管无法比拟的优点。但是顶管技术也有缺点,施工时间较长,工程造价高等。且在地下的管道铺管的过程中,需要用到液压机械将管道顶入到泥土内,在顶管的过程中,通过人工进行挖掘,一边挖掘一边进行顶管,从而完成顶管作业,通过人工顶管需要挖掘,运输泥土,极其的麻烦,所以通过人工成本较高。
中国专利CN201720888683.8公开了一种顶管机钻头和顶管机,所述顶管机钻头包括圆环形的外壳体,外壳体内含有两块第一径向支撑加固板和两块第二径向支撑加固板,两块第一径向支撑加固板之间固定有多个第一轴向滚刀,两块第二径向支撑加固板之间固定有第二轴向滚刀,第一斜向支撑加固板与外壳体之间固定有一对第二斜向支撑加固板。
该顶管钻头在钻掘过程中刀头出现故障的话无法更换。
发明内容
为解决上述技术问题,提供一种智能顶管挖掘机器人,本技术方案解决了人工顶管繁琐和顶管刀头在掘进时出现故障无法更换的问题。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:
一种智能顶管挖掘机器人,应用于在始发井内端设置钢筋混凝土管,挖掘机器人包括有:液压顶接件,输出端与掘进路线同轴设置在始发井内侧;缓冲抵接架,与掘进路线同轴设置在液压顶接件输出端;滑动架,所述滑动架滑动端倾斜相对设置在液压顶接件内底端;圆筒机壳;与掘进路线同轴放置在滑动架上;刀头内拆式顶管钻头,同轴设置在圆筒机壳掘进端;固定隔板,与刀头内拆式顶管钻头间隔同轴设置在圆筒机壳内部;螺旋传输机,所述螺旋传输机设置在圆筒机壳内部且输出端贯穿固定隔板底端,所述螺旋传输机输出端高于其输入端;搅拌池,设置在液压顶接件内部且顶端与螺旋传输机输出端连通,所述搅拌池一侧上下端分别外接水管和输料管。
优选地,刀头内拆式顶管钻头包括有:安装圈,一端同轴设置有外径等于圆筒机壳内径的插接圈,所述安装圈通过插接圈同轴固定在圆筒机壳一端;固定圈,同轴设置在安装圈外端,所述固定圈上沿轴向均布有搅料口;主轴,与圆筒机壳同轴转动设置在滑动架上且内端与刀盘驱动件输出轴同轴固定连接;旋转内盘,直径大于固定圈内径同轴固定设置在主轴上,且所述旋转内盘外端与固定圈内端滑动配合,所述旋转内盘上沿轴向均布有拆卸槽;L型刀头,所述L型刀头长段穿过拆卸槽与固定圈外端滑动配合且与拆卸槽同径向面,所述L型刀头短段通过固定件与拆卸槽固定连接,工作状态下,所述L型刀头与固定圈相互转动交错,所述固定圈内圈与L型刀头转角滑动侧设置有平滑面;旋转外盘,同轴固定设置在主轴外端,所述旋转外盘一端还设置有与L型刀头长段滑动配合的滑动槽;外旋钻头,同轴固定设置在旋转外盘外端,工作状态下,所述外旋钻头相对圆筒机壳同轴旋转将土壤向外围推挤;密封板,沿径向设置在拆卸槽外侧。
优选地,L型刀头相对固定圈端设置有朝向其旋转切线方向的内斜面。
优选地,拆卸槽外端两侧设置有第一燕尾楔,L型刀头短部两侧沿旋转内盘径向设置有内斜面,所述内斜面滑动设置在第一燕尾楔上。
优选地,L型刀头一侧沿旋转外盘径向设置有第二燕尾槽;滑动槽一侧沿旋转外盘径向设置有第二燕尾楔,所述L型刀头通过第二燕尾槽滑动设置在第二燕尾楔上。
优选地,固定件包括有外圆周面连接段和刀头连接段,所述外圆周面连接段与旋转内盘同轴通过螺栓固定设置在拆卸槽开口处,所述刀头连接段与L型刀头短段外侧通过螺栓固定连接。
优选地,固定隔板上设置有通过开合便于更换L型刀头的开关工作窗。
优选地,搅拌池包括有:引料斗,窄端与螺旋传输机输出端连通且宽端设置在搅拌箱顶端,所述引料斗外侧上下分别设置有与外接水管的进水口和外接输料管的出料口;伺服电机,垂直贯穿引料斗顶端与搅拌辊同轴固定连接,所述搅拌辊上等间距设置有环绕其轴线的搅拌杆。
优选地,缓冲抵接架包括有:内圈,外径小于钢筋混凝土管内径,工作状态下,所述内圈同轴插接在钢筋混凝土管一端;外圈,同轴设置在内圈一端且外径等于钢筋混凝土管外径,工作状态下,液压顶接件输出端抵接在外圈一端;三角架,沿轴向固定设置在内圈内部。
优选地,滑动架包括有:第一固定座和第二固定座,所述第二固定座顶端高于第一固定座顶端,所述固定座固定设置在始发井底端一侧;转辊倾斜转动设置在所述固定座上,工作状态下,所述钢筋混凝土管放置在转辊上且与掘进方向同轴。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是:
1、本发明通过液压顶接件、缓冲抵接架和滑动架实现滑动顶管,具体的,通过悬吊设备将安装好刀头内拆式顶管钻头的圆筒机壳放置在滑动架上,使得圆筒机壳和刀头内拆式顶管钻头在滑动架上能够沿掘进方向滑动;再将缓冲抵接架悬吊滑动架上,使得缓冲抵接架与滑动架同轴;启动液压顶接件,使得液压顶接件输出端抵接在外圈一端,而内圈同轴插接在圆筒机壳尾端,增加液压顶接件行径路程,从而使得液压顶接件输出端在抵接缓冲抵接架情况下,使得缓冲抵接架推动圆筒机壳在滑动架上滑动,从而使得刀头内拆式顶管钻头抵接在掘进口;
2、本发明通过圆筒机壳、刀头内拆式顶管钻头、螺旋传输机和搅拌池实现挖掘,运输土壤,具体的,启动刀盘驱动件,使其输出轴带动主轴在固定隔板上同轴转动,从而使得旋转内盘和旋转外盘相对固定圈同轴转动,从而使得安装在旋转内盘和旋转外盘之间的L型刀头相对固定圈同轴转动,从而使得L型刀头与搅料口相互交错运动,而转动的外旋钻头将刀头内拆式顶管钻头首端土壤向外圈推挤,从而使得被推挤的土壤将相互交错运动的L型刀头和搅料口作用下,由内斜面引导通过滑动槽,从而进入固定隔板与刀头内拆式顶管钻头之间;启动螺旋传输机,使得螺旋传输机底部输入端将刀头内拆式顶管钻头和固定隔板之间的土壤提升至顶端,从而由其顶部输出端将土壤在重力作用下落入搅拌箱中,而引料斗用于引导土壤进入搅拌箱,防止土壤飞溅;启动伺服电机,使其输出轴带动搅拌辊在搅拌箱内部同轴转动,而进水口外接水管,从而使得土壤在搅拌杆搅拌作用下形成泥浆,从而便于通过外接输料端将泥浆同步输出;
3、本发明的刀头内拆式顶管钻头能够在圆筒机壳内部更换损坏的L型刀头,具体的,在L型刀头出现断裂或折损时,使得折损的L型刀头与开关工作窗位于同一高度,关闭刀盘驱动件,人工打开开关工作窗,再将固定件和密封板从旋转内盘和L型刀头上拆卸下,竖直敲打L型刀头短部顶端,使得L型刀头沿旋转内盘径向在拆卸槽上滑动,从而使得第一燕尾槽脱离第一燕尾楔,第二燕尾槽脱离第二燕尾楔,再将L型刀头从拆卸槽上取下,更换新的内斜面,从而实现在圆筒机壳内部更换刀具的操作。
附图说明
图1和图2分别为本发明在两种不同视角下的立体图;
图3为本发明的侧视图;
图4为图3的C-C截面处的剖视图;
图5为图4的D处局部放大图;
图6为本发明的刀头内拆式顶管钻头的立体图;
图7为本发明的刀头内拆式顶管钻头的侧视图;
图8为图7的E-E截面处的剖视图;
图9为本发明的刀头内拆式顶管钻头的局部立体分解图;
图10为本发明的缓冲抵接架的立体图。
附图标记说明:
A-始发井;
B-钢筋混凝土管;
1-液压顶接件;
2-缓冲抵接架;2a-内圈;2b-外圈;2c-三角架;
3-滑动架;3a-第一固定座;3b-第二固定座;3c-转辊;
4-圆筒机壳;
5-刀头内拆式顶管钻头;5a-安装圈;5a1-插接圈;5b-固定圈;5b1-搅料口;5b2-平滑面;5c-主轴;5d-刀盘驱动件;5e-旋转内盘;5e1-拆卸槽;5e2-第一燕尾楔;5f-L型刀头;5f1-内斜面;5f2-第一燕尾槽;5f3-第二燕尾槽;5g-固定件;5g1-外圆周面连接段;5g2-刀头连接段;5h-旋转外盘;5h1-滑动槽;5h2-第二燕尾楔;5i-外旋钻头;5j-密封板;
6-固定隔板;6a-开关工作窗;
7-螺旋传输机;
8-搅拌池;8a-引料斗;8b-搅拌箱;8b1-进水口;8b2-出料口;8c-伺服电机;8d-搅拌辊;8d1-搅拌杆。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
参照图4所示,一种智能顶管挖掘机器人,应用于在始发井A内端设置钢筋混凝土管B,挖掘机器人包括有:液压顶接件1,输出端与掘进路线同轴设置在始发井A内侧;缓冲抵接架2,与掘进路线同轴设置在液压顶接件1输出端;滑动架3,所述滑动架3滑动端倾斜相对设置在液压顶接件1内底端;圆筒机壳4;与掘进路线同轴放置在滑动架3上;刀头内拆式顶管钻头5,同轴设置在圆筒机壳4掘进端;固定隔板6,与刀头内拆式顶管钻头5间隔同轴设置在圆筒机壳4内部;螺旋传输机7,所述螺旋传输机7设置在圆筒机壳4内部且输出端贯穿固定隔板6底端,所述螺旋传输机7输出端高于其输入端;搅拌池8,设置在液压顶接件1内部且顶端与螺旋传输机7输出端连通,所述搅拌池8一侧上下端分别外接水管和输料管。
工作时,将圆筒机壳4悬吊放置在滑动架3上,使得圆筒机壳4在滑动架3上能够沿掘进方向进行滑动,驱动液压顶接件1,使其输出端伸长,从而使得缓冲抵接架2抵接在圆筒机壳4一端,再次启动液压顶接件1,使得圆筒机壳4在滑动架3上滑动,同时启动刀头内拆式顶管钻头5,从而使得刀头内拆式顶管钻头5沿掘进方向进行挖土,而所述刀头内拆式顶管钻头5前端挖土,同时将土抛向固定隔板6与圆筒机壳4的间隔空隙内,启动螺旋传输机7,使得螺旋传输机7底部输入端将土壤送至顶部输入端,从而使得螺旋传输机7将挖掘出的土壤引导落入搅拌池8中,启动搅拌池8,而所述搅拌池8一侧上下端分别外接水管和输料管,从而使得水管进水,使得搅拌池8将土壤和水混合成泥浆,从而便于通过输料管将泥浆输送出,而当刀头内拆式顶管钻头5在掘进过程中刀具发生断裂或折损后,通过人工可直接在圆筒机壳4内部更换刀具,避免因掘进刀具损坏而无法正常挖掘工作。
如图6、7、8和9所示,刀头内拆式顶管钻头5包括有:安装圈5a,一端同轴设置有外径等于圆筒机壳4内径的插接圈5a1,所述安装圈5a通过插接圈5a1同轴固定在圆筒机壳4一端;固定圈5b,同轴设置在安装圈5a外端,所述固定圈5b上沿轴向均布有搅料口5b1;主轴5c,与圆筒机壳4同轴转动设置在滑动架3上且内端与刀盘驱动件5d输出轴同轴固定连接;旋转内盘5e,直径大于固定圈5b内径同轴固定设置在主轴5c上,且所述旋转内盘5e外端与固定圈5b内端滑动配合,所述旋转内盘5e上沿轴向均布有拆卸槽5e1;L型刀头5f,所述L型刀头5f长段穿过拆卸槽5e1与固定圈5b外端滑动配合且与拆卸槽5e1同径向面,所述L型刀头5f短段通过固定件5g与拆卸槽5e1固定连接,工作状态下,所述L型刀头5f与固定圈5b相互转动交错,所述固定圈5b内圈与L型刀头5f转角滑动侧设置有平滑面5b2;旋转外盘5h,同轴固定设置在主轴5c外端,所述旋转外盘5h一端还设置有与L型刀头5f长段滑动配合的滑动槽5h1;外旋钻头5i,同轴固定设置在旋转外盘5h外端,工作状态下,所述外旋钻头5i相对圆筒机壳4同轴旋转将土壤向外围推挤;密封板5j,沿径向设置在拆卸槽5e1外侧。
安装圈5a通过插接圈5a1同轴插接在圆筒机壳4一端,使得圆筒机壳4与安装圈5a呈一体,从而便于挖掘;启动刀盘驱动件5d,使得主轴5c带动旋转内盘5e和外旋钻头5i相对固定圈5b转动,从而使得通过刀盘驱动件5d固定安装在旋转内盘5e上的L型刀头5f相对固定圈5b同轴转动,而转动的外旋钻头5i将刀头内拆式顶管钻头5首端土壤向外圈推挤,从而使得被推挤的土壤将相互交错运动的L型刀头5f和搅料口5b1作用下,由内斜面5f1引导通过滑动槽5h1,从而进入固定隔板6与刀头内拆式顶管钻头5之间,从而便于螺旋传输机7将土壤排出;平滑面5b2用于使得L型刀头5f能够相对固定圈5b稳定滑动;在L型刀头5f出现断裂或折损时,使得折损的L型刀头5f与开关工作窗6a位于同一高度,关闭刀盘驱动件5d,人工打开开关工作窗6a,再将固定件5g和密封板5j从旋转内盘5e和L型刀头5f上拆卸下,竖直敲打L型刀头5f短部顶端,使得L型刀头5f沿旋转内盘5e径向在拆卸槽5e1上滑动,从而使得第一燕尾槽5f2脱离第一燕尾楔5e2,第二燕尾槽5f3脱离第二燕尾楔5h2,再将L型刀头5f从拆卸槽5e1和滑动槽5h1上取下,更换新的内斜面5f1,从而实现在圆筒机壳4内部更换刀具的操作,密封板5j用于防止土壤通过拆卸槽5e1进入旋转外盘5h和固定圈5b之间。
如图9所示,L型刀头5f相对固定圈5b端设置有朝向其旋转切线方向的内斜面5f1。
内斜面5f1朝向L型刀头5f旋转切线方向,使得L型刀头5f在旋转时,所述内斜面5f1能够将土壤引导进入固定圈5b与固定隔板6之间。
如图9所示,拆卸槽5e1外端两侧设置有第一燕尾楔5e2,L型刀头5f短部两侧沿旋转内盘5e径向设置有内斜面5f1,所述内斜面5f1滑动设置在第一燕尾楔5e2上。
内斜面5f1滑动设置在第一燕尾楔5e2上,从而使得L型刀头5f在固定时能够稳定在旋转内盘5e上,使得L型刀头5f相对旋转内盘5e固定,从而使得L型刀头5f在移动时更加稳定。
如图9所示,L型刀头5f一侧沿旋转外盘5h径向设置有第二燕尾槽5f3;滑动槽5h1一侧沿旋转外盘5h径向设置有第二燕尾楔5h2,所述L型刀头5f通过第二燕尾槽5f3滑动设置在第二燕尾楔5h2上。
L型刀头5f通过第二燕尾槽5f3滑动设置在第二燕尾楔5h2上,使得L型刀头5f在固定时能够相对旋转外盘5h稳定,使得L型刀头5f在挖掘时更加稳定。
如图9所示,固定件5g包括有外圆周面连接段5g1和刀头连接段5g2,所述外圆周面连接段5g1与旋转内盘5e同轴通过螺栓固定设置在拆卸槽5e1开口处,所述刀头连接段5g2与L型刀头5f短段外侧通过螺栓固定连接。
外圆周面连接段5g1与旋转内盘5e同轴通过螺栓固定设置在拆卸槽5e1开口处,所述刀头连接段5g2与L型刀头5f短段外侧通过螺栓固定连接,从而使得L型刀头5f能够固定设置在旋转内盘5e上,从而便于驱动旋转内盘5e带动L型刀头5f相对固定圈5b转动,从而便于挖掘。
如图8所示,固定隔板6上设置有通过开合便于更换L型刀头5f的开关工作窗6a。
工作人员可通过开启开关工作窗6a进行更换L型刀头5f,操作方便。
如图5所示,搅拌池8包括有:引料斗8a,窄端与螺旋传输机7输出端连通且宽端设置在搅拌箱8b顶端,所述引料斗8a外侧上下分别设置有与外接水管的进水口8b1和外接输料管的出料口8b2;伺服电机8c,垂直贯穿引料斗8a顶端与搅拌辊8d同轴固定连接,所述搅拌辊8d上等间距设置有环绕其轴线的搅拌杆8d1。
启动螺旋传输机7,使得螺旋传输机7底部输入端将刀头内拆式顶管钻头5和固定隔板6之间的土壤提升至顶端,从而由其顶部输出端将土壤在重力作用下落入搅拌箱8b中,而引料斗8a用于引导土壤进入搅拌箱8b,防止土壤飞溅;启动伺服电机8c,使其输出轴带动搅拌辊8d在搅拌箱8b内部同轴转动,而进水口8b1外接水管,从而使得土壤在搅拌杆8d1搅拌作用下形成泥浆,从而便于通过外接输料端将泥浆同步输出。
如图10所示,缓冲抵接架2包括有:内圈2a,外径小于钢筋混凝土管B内径,工作状态下,所述内圈2a同轴插接在钢筋混凝土管B一端;外圈2b,同轴设置在内圈2a一端且外径等于钢筋混凝土管B外径,工作状态下,液压顶接件1输出端抵接在外圈2b一端;三角架2c,沿轴向固定设置在内圈2a内部。
通过将内圈2a同轴插接在钢筋混凝土管B一端,在启动液压顶接件1使其输出端推动外圈2b一端使得钢筋混凝土管B在滑动架3上滑动,从而使得顶管时结构更加稳定;三角架2c具有稳定性,用于提高内圈2a结构稳定。
如图2所示,滑动架3包括有:第一固定座3a和第二固定座3b,所述第二固定座3b顶端高于第一固定座3a顶端,所述固定座固定设置在始发井A底端一侧;转辊3c倾斜转动设置在所述固定座上,工作状态下,所述钢筋混凝土管B放置在转辊3c上且与掘进方向同轴。
转辊3c倾斜转动设置在第一固定座3a和第二固定座3b,从而使得工作状态下,所述钢筋混凝土管B放置在转辊3c上且与掘进方向同轴,从而使得在顶管时,钢筋混凝土管B由滑动摩擦转为滚动摩擦,从而便于引导钢筋混凝土管B进入掘进口。
本发明的工作原理:
本装置通过以下步骤实现本发明的功能,进而解决了本发明提出的技术问题:
步骤一:通过悬吊设备将安装好刀头内拆式顶管钻头5的圆筒机壳4放置在滑动架3上,使得圆筒机壳4和刀头内拆式顶管钻头5在滑动架3上能够沿掘进方向滑动;
步骤二:再将缓冲抵接架2悬吊滑动架3上,使得缓冲抵接架2与滑动架3同轴;
步骤三:启动液压顶接件1,使得液压顶接件1输出端抵接在外圈2b一端,而内圈2a同轴插接在圆筒机壳4尾端,增加液压顶接件1行径路程,从而使得液压顶接件1输出端在抵接缓冲抵接架2情况下,使得缓冲抵接架2推动圆筒机壳4在滑动架3上滑动,从而使得刀头内拆式顶管钻头5抵接在掘进口;
步骤四:启动刀盘驱动件5d,使其输出轴带动主轴5c在固定隔板6上同轴转动,从而使得旋转内盘5e和旋转外盘5h相对固定圈5b同轴转动,从而使得安装在旋转内盘5e和旋转外盘5h之间的L型刀头5f相对固定圈5b同轴转动,从而使得L型刀头5f与搅料口5b1相互交错运动,而转动的外旋钻头5i将刀头内拆式顶管钻头5首端土壤向外圈推挤,从而使得被推挤的土壤将相互交错运动的L型刀头5f和搅料口5b1作用下,由内斜面5f1引导通过滑动槽5h1,从而进入固定隔板6与刀头内拆式顶管钻头5之间;
步骤五:启动螺旋传输机7,使得螺旋传输机7底部输入端将刀头内拆式顶管钻头5和固定隔板6之间的土壤提升至顶端,从而由其顶部输出端将土壤在重力作用下落入搅拌箱8b中,而引料斗8a用于引导土壤进入搅拌箱8b,防止土壤飞溅;
步骤六:启动伺服电机8c,使其输出轴带动搅拌辊8d在搅拌箱8b内部同轴转动,而进水口8b1外接水管,从而使得土壤在搅拌杆8d1搅拌作用下形成泥浆,从而便于通过外接输料端将泥浆同步输出;
步骤七:在L型刀头5f出现断裂或折损时,使得折损的L型刀头5f与开关工作窗6a位于同一高度,关闭刀盘驱动件5d,人工打开开关工作窗6a,再将固定件5g和密封板5j从旋转内盘5e和L型刀头5f上拆卸下,竖直敲打L型刀头5f短部顶端,使得L型刀头5f沿旋转内盘5e径向在拆卸槽5e1上滑动,从而使得第一燕尾槽5f2脱离第一燕尾楔5e2,第二燕尾槽5f3脱离第二燕尾楔5h2,再将L型刀头5f从拆卸槽5e1上取下,更换新的内斜面5f1,从而实现在圆筒机壳4内部更换刀具的操作。
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 (10)
1.一种智能顶管挖掘机器人,应用于在始发井(A)内端设置钢筋混凝土管(B),其特征在于,包括有:液压顶接件(1),输出端与掘进路线同轴设置在始发井(A)内侧;缓冲抵接架(2),与掘进路线同轴设置在液压顶接件(1)输出端;滑动架(3),所述滑动架(3)滑动端倾斜相对设置在液压顶接件(1)内底端;圆筒机壳(4);与掘进路线同轴放置在滑动架(3)上;刀头内拆式顶管钻头(5),同轴设置在圆筒机壳(4)掘进端;固定隔板(6),与刀头内拆式顶管钻头(5)间隔同轴设置在圆筒机壳(4)内部;螺旋传输机(7),所述螺旋传输机(7)设置在圆筒机壳(4)内部且输出端贯穿固定隔板(6)底端,所述螺旋传输机(7)输出端高于其输入端;搅拌池(8),设置在液压顶接件(1)内部且顶端与螺旋传输机(7)输出端连通,所述搅拌池(8)一侧上下端分别外接水管和输料管。
2.根据权利要求1所述的一种智能顶管挖掘机器人,其特征在于,刀头内拆式顶管钻头(5)包括有:安装圈(5a),一端同轴设置有外径等于圆筒机壳(4)内径的插接圈(5a1),所述安装圈(5a)通过插接圈(5a1)同轴固定在圆筒机壳(4)一端;固定圈(5b),同轴设置在安装圈(5a)外端,所述固定圈(5b)上沿轴向均布有搅料口(5b1);主轴(5c),与圆筒机壳(4)同轴转动设置在滑动架(3)上且内端与刀盘驱动件(5d)输出轴同轴固定连接;旋转内盘(5e),直径大于固定圈(5b)内径同轴固定设置在主轴(5c)上,且所述旋转内盘(5e)外端与固定圈(5b)内端滑动配合,所述旋转内盘(5e)上沿轴向均布有拆卸槽(5e1);L型刀头(5f),所述L型刀头(5f)长段穿过拆卸槽(5e1)与固定圈(5b)外端滑动配合且与拆卸槽(5e1)同径向面,所述L型刀头(5f)短段通过固定件(5g)与拆卸槽(5e1)固定连接,工作状态下,所述L型刀头(5f)与固定圈(5b)相互转动交错,所述固定圈(5b)内圈与L型刀头(5f)转角滑动侧设置有平滑面(5b2);旋转外盘(5h),同轴固定设置在主轴(5c)外端,所述旋转外盘(5h)一端还设置有与L型刀头(5f)长段滑动配合的滑动槽(5h1);外旋钻头(5i),同轴固定设置在旋转外盘(5h)外端,工作状态下,所述外旋钻头(5i)相对圆筒机壳(4)同轴旋转将土壤向外围推挤;密封板(5j),沿径向设置在拆卸槽(5e1)外侧。
3.根据权利要求2所述的一种智能顶管挖掘机器人,其特征在于,L型刀头(5f)相对固定圈(5b)端设置有朝向其旋转切线方向的内斜面(5f1)。
4.根据权利要求2所述的一种智能顶管挖掘机器人,其特征在于,拆卸槽(5e1)外端两侧设置有第一燕尾楔(5e2),L型刀头(5f)短部两侧沿旋转内盘(5e)径向设置有内斜面(5f1),所述内斜面(5f1)滑动设置在第一燕尾楔(5e2)上。
5.根据权利要求2所述的一种智能顶管挖掘机器人,其特征在于,L型刀头(5f)一侧沿旋转外盘(5h)径向设置有第二燕尾槽(5f3);滑动槽(5h1)一侧沿旋转外盘(5h)径向设置有第二燕尾楔(5h2),所述L型刀头(5f)通过第二燕尾槽(5f3)滑动设置在第二燕尾楔(5h2)上。
6.根据权利要求2所述的一种智能顶管挖掘机器人,其特征在于,固定件(5g)包括有外圆周面连接段(5g1)和刀头连接段(5g2),所述外圆周面连接段(5g1)与旋转内盘(5e)同轴通过螺栓固定设置在拆卸槽(5e1)开口处,所述刀头连接段(5g2)与L型刀头(5f)短段外侧通过螺栓固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种智能顶管挖掘机器人,其特征在于,固定隔板(6)上设置有通过开合便于更换L型刀头(5f)的开关工作窗(6a)。
8.根据权利要求1所述的一种智能顶管挖掘机器人,其特征在于,搅拌池(8)包括有:引料斗(8a),窄端与螺旋传输机(7)输出端连通且宽端设置在搅拌箱(8b)顶端,所述引料斗(8a)外侧上下分别设置有与外接水管的进水口(8b1)和外接输料管的出料口(8b2);伺服电机(8c),垂直贯穿引料斗(8a)顶端与搅拌辊(8d)同轴固定连接,所述搅拌辊(8d)上等间距设置有环绕其轴线的搅拌杆(8d1)。
9.根据权利要求1所述的一种智能顶管挖掘机器人,其特征在于,缓冲抵接架(2)包括有:内圈(2a),外径小于钢筋混凝土管(B)内径,工作状态下,所述内圈(2a)同轴插接在钢筋混凝土管(B)一端;外圈(2b),同轴设置在内圈(2a)一端且外径等于钢筋混凝土管(B)外径,工作状态下,液压顶接件(1)输出端抵接在外圈(2b)一端;三角架(2c),沿轴向固定设置在内圈(2a)内部。
10.根据权利要求1所述的一种智能顶管挖掘机器人,其特征在于,滑动架(3)包括有:第一固定座(3a)和第二固定座(3b),所述第二固定座(3b)顶端高于第一固定座(3a)顶端,所述固定座固定设置在始发井(A)底端一侧;转辊(3c)倾斜转动设置在所述固定座上,工作状态下,所述钢筋混凝土管(B)放置在转辊(3c)上且与掘进方向同轴。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010740883.5A CN111852496B (zh) | 2020-07-29 | 2020-07-29 | 一种智能顶管挖掘机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010740883.5A CN111852496B (zh) | 2020-07-29 | 2020-07-29 | 一种智能顶管挖掘机器人 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111852496A true CN111852496A (zh) | 2020-10-30 |
CN111852496B CN111852496B (zh) | 2022-11-15 |
Family
ID=72948520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010740883.5A Expired - Fee Related CN111852496B (zh) | 2020-07-29 | 2020-07-29 | 一种智能顶管挖掘机器人 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111852496B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114233319A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-03-25 | 常州工业职业技术学院 | 一种基于土壤流化机理的掘进机器人 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2497043Y (zh) * | 2001-07-17 | 2002-06-26 | 天津第二市政公路工程有限公司 | 置换式土压平衡顶管掘进机 |
JP2003003791A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Kidoh Construction Co Ltd | シールド掘進機 |
JP5150773B2 (ja) * | 2012-01-12 | 2013-02-27 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | トンネル掘削機のフィッシュテール保護装置、ビット交換装置及びビット交換方法 |
CN104131819A (zh) * | 2014-08-14 | 2014-11-05 | 扬州斯普森机械制造有限公司 | 自主推进式土压平衡顶管掘进机 |
JP2018040119A (ja) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | Jimテクノロジー株式会社 | トンネル掘削機 |
CN109630151A (zh) * | 2018-11-07 | 2019-04-16 | 中衡设计集团工程咨询有限公司 | 矩形顶管掘进施工方法 |
JP6633732B1 (ja) * | 2018-12-25 | 2020-01-22 | 日立造船株式会社 | 掘削ツール交換装置およびトンネル掘進機 |
CN111219192A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-06-02 | 中铁建工集团有限公司 | 一种顶管顶进自动调节系统及调节方法 |
-
2020
- 2020-07-29 CN CN202010740883.5A patent/CN111852496B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003003791A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Kidoh Construction Co Ltd | シールド掘進機 |
CN2497043Y (zh) * | 2001-07-17 | 2002-06-26 | 天津第二市政公路工程有限公司 | 置换式土压平衡顶管掘进机 |
JP5150773B2 (ja) * | 2012-01-12 | 2013-02-27 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | トンネル掘削機のフィッシュテール保護装置、ビット交換装置及びビット交換方法 |
CN104131819A (zh) * | 2014-08-14 | 2014-11-05 | 扬州斯普森机械制造有限公司 | 自主推进式土压平衡顶管掘进机 |
JP2018040119A (ja) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | Jimテクノロジー株式会社 | トンネル掘削機 |
CN109630151A (zh) * | 2018-11-07 | 2019-04-16 | 中衡设计集团工程咨询有限公司 | 矩形顶管掘进施工方法 |
JP6633732B1 (ja) * | 2018-12-25 | 2020-01-22 | 日立造船株式会社 | 掘削ツール交換装置およびトンネル掘進機 |
CN111219192A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-06-02 | 中铁建工集团有限公司 | 一种顶管顶进自动调节系统及调节方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114233319A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-03-25 | 常州工业职业技术学院 | 一种基于土壤流化机理的掘进机器人 |
CN114233319B (zh) * | 2022-01-27 | 2024-05-10 | 常州工业职业技术学院 | 一种基于土壤流化机理的掘进机器人 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111852496B (zh) | 2022-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11484912B2 (en) | Active sorting muck-collecting device for slurry balancing shield | |
US3941196A (en) | Percussive air hammer and core bit apparatus | |
CN201810207U (zh) | 一种旋挖钻机及其旋挖钻具 | |
WO2019128920A1 (zh) | 一种新型分体式竖井掘进机 | |
CN111852496B (zh) | 一种智能顶管挖掘机器人 | |
CN112664197A (zh) | 一种竖井开挖装置、大直径竖井掘进机及施工方法 | |
CN105735894A (zh) | 一种用于浅井钻井的机构 | |
CN1839232A (zh) | 建筑机械的旋转接头 | |
CN116065976A (zh) | 一种可变径刚性扶正器 | |
CN109138885A (zh) | 一种卸土钻斗装置 | |
CN204728997U (zh) | 液压回转钻机潜孔破碎入岩钻 | |
CN111287752B (zh) | 多刀盘大断面竖井掘进装置 | |
CN111749615A (zh) | 智能化全自动泵吸钻机 | |
CA2585979A1 (en) | Worm and collar drive drill rig | |
CN104727744B (zh) | 一种旋挖钻机潜孔锤专用工作装置 | |
CN113482651A (zh) | 一种用于矿山救援的钻孔清障装置 | |
CN212359655U (zh) | 一种复合式旋流液压扶正器 | |
CN114412457A (zh) | 一种岩土工程勘察钻探设备 | |
CN114412470A (zh) | 一种压注式竖向掘进机 | |
CN209011782U (zh) | 一种卸土钻斗装置 | |
CN217681570U (zh) | 一种回转式钻机 | |
CN112196482A (zh) | 一种钻管接箍或接头的拆换装置 | |
JP2003328683A (ja) | シールド掘進機 | |
CN205989446U (zh) | 一种绳锯机导向装置 | |
JP2015031054A (ja) | シールド掘進機、及びシールド工法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20221115 |