CN112554901B - 一种快速更换多个顶管机刀头的机械装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及顶管机刀盘技术领域，具体为一种快速更换多个顶管机刀头的机械装置，其包括：刀头更换装置、旋转机、容取器、后板、前板，所述刀头更换装置通过支持臂连接在后板所具有的电动滑轨上，每一列刀具箱后部均需要安装一列纵向电动滑轨，支持臂在与安装在旋转机上的固定臂的配合下，可以在后板所具有的电动滑轨的轨道上，自由的移动刀头更换装置；控制机通过支持臂与固定轴连接在内转壳内部，控制器保持正对检测孔固定不动；控制机相对于支持臂另一侧，安装具有观测摄像头，本发明可以自由沿着顶管机土压平衡仓后板自由调整，实时查看整个顶管机刀盘的刀头损坏情况，提高了人机功效，增加了工作效率。

Description

一种快速更换多个顶管机刀头的机械装置
技术领域
本发明涉及顶管机刀盘机械领域，尤其涉及一种快速更换多个顶管机刀头的机械装置。
背景技术
在顶管机施工过程中，由于需要不停地挖掘岩石，所以会导致刀头逐渐损坏，从而降低顶管机的施工效率，因此需要更换刀头。在传统的顶管机刀头更换方法中，由于缺少快速更换刀头的装置，因此只能挖掘一段时间就要整体停机整修，检查并更换刀头。这种检查更换由于步骤繁琐，操作困难，更换环境复杂，浪费了大量的时间。
现有技术中，刀头的更换一般采用人工更换，费时，费力，并且有很高的危险，对人力的要求也比较高。并且位于越高位的刀头更换越困难，而现有的大多数半自动或者全自动更换刀头装置中，也具有使用条件苛刻，成本高昂，装置复杂不易维护，考虑不够全面等缺点。
因此，现有的技术/设计存在缺陷。
现有专利文献
专利文献
专利文献1：CN103987921B；
专利文献2：CN110064908B。
发明内容
因此，本发明正是鉴于上述问题而做出的，本发明的目的在于提供一种快速更换多个顶管机刀头的机械装置，本发明通过以下技术方案实现上述目的。
一种快速更换多个顶管机刀头的机械装置，包括：刀头更换装置、旋转机、容取器、后板、前板；
所述刀头更换装置通过支持臂连接在后板所具有的电动滑轨上，每一列刀具箱后部均需要安装一列纵向电动滑轨，支持臂在与安装在旋转机上的固定臂的配合下，可以在后板所具有的电动滑轨的轨道上，自由的移动刀头更换装置；控制机一通过支持臂与固定轴连接在内转壳内部，控制器保持正对检测孔固定不动；控制机一相对于支持臂另一侧，安装具有观测摄像头，负责观察和辅助控制刀头更换装置更换刀头；
所述旋转机位于刀头更换装置的外侧，主旋转齿轮安装在刀头更换装置的壳体边缘，负责转动整个壳体；旋转电机安装在固定臂上，负责转动副旋转齿轮，副旋转齿轮与主旋转齿轮啮合，从而带动整个刀头更换装置旋转；
所述容取器安装在刀头更换装置内部，沿内转壳表面周向布置，底部具有可与控制器相连的控制机二，控制机二与电机推杆相连接；
所述前板是顶管机前表面，具有刀头用于挖掘岩石，与后板相对，前板表面具有安装刀头的槽口，槽口负责容纳刀头箱所固定的刀头，前板后部安装有刀具箱，刀具箱前部固定在前板后部槽口处，内部容纳槽口并具有滑轨帮助刀头箱安装槽口处并辅助刀头箱移动，刀具箱在后部安装挡板，挡板会接收信号并在电机滑轨的控制下，自由上下移动，开放或者密封刀具箱内部。
本发明的有益效果如下：
1、人工控制半自动化机械更换刀头的方式，在顶管机土压平衡仓内进行更换，因为具备实时监看功能，不需要每隔一段时间停机整备，节省了工作时间，并且由于结构简单，安装方便，所以不会提高成本，不需要顶管机整体进行大规模调整来适应本装置。
2、本发明采用电动机械装置更换刀头，不需要人力在高湿高压的环境下工作，增加了工作效率的同时提高了人员的安全性。
3、本发明可以自由沿着顶管机土压平衡仓后板自由调整，实时查看整个顶管机刀盘的刀头损坏情况，提高了人机功效，增加了工作效率。
附图说明
图1为本发明的初始状态示意图。
图2为本发明的内部整体结构示意图。
图3为本发明的容取器结构示意图。
图4为本发明的后板结构示意图。
图5为本发明旋转机结构示意图。
图6为本发明的容取损坏刀头示意图。
附图说明：
1、刀头更换装置；101、控制机一；102、控制器；103、观测摄像头；104、内转壳；105、检测孔；106、支持臂；2、旋转机；201、主旋转齿轮；202、副旋转齿轮；203、旋转电机；204、固定臂；205、固定轴；3、容取器；301、电机推杆；302、控制机二；4、后板；401、电动滑轨；5、前板；501、刀具箱；502、电机滑轨；503、挡板；504、槽口；6、刀头箱；601、刀头。
具体实施方式
本发明的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例。然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此本发明不限于下文中描述的实施例。另外，为了更清楚地描述本发明，与本发明没有连接的部件将从附图中省略；
如图1-6所示，一种快速更换多个顶管机刀头的机械装置，包括：刀头更换装置1、旋转机2、容取器3、后板4、前板5；
所述刀头更换装置1通过支持臂106连接在后板4所具有的电动滑轨401上，每一列刀具箱501后部均需要安装一列纵向电动滑轨401，支持臂106在与安装在旋转机2上的固定臂204的配合下，可以在后板4所具有的电动滑轨401的轨道上，自由的移动刀头更换装置1；控制机一101通过支持臂106与固定轴205连接在内转壳104内部，控制器102保持正对检测孔105固定不动；控制机一101相对于支持臂106另一侧，安装具有观测摄像头103，负责观察和辅助控制刀头更换装置1更换刀头；
所述旋转机2位于刀头更换装置1的外侧，主旋转齿轮201安装在刀头更换装置1的壳体边缘，负责转动整个壳体；旋转电机203安装在固定臂204上，负责转动副旋转齿轮202，副旋转齿轮202与主旋转齿轮201啮合，从而带动整个刀头更换装置1旋转；
所述容取器3安装在刀头更换装置1内部，沿内转壳104表面周向布置，底部具有可与控制器102相连的控制机302，控制机302与电机推杆301相连接；
所述前板5是顶管机前表面，具有刀头用于挖掘岩石，与后板4相对，前板5表面具有安装刀头的槽口504，槽口504负责容纳刀头箱6所固定的刀头601，前板5后部安装有刀具箱501，刀具箱501前部固定在前板5后部槽口处，内部容纳槽口504并具有滑轨帮助刀头箱6安装槽口504处并辅助刀头箱6移动，刀具箱501在后部安装挡板503，挡板503会接收信号并在电机滑轨502的控制下，自由上下移动，开放或者密封刀具箱501内部；
本发明的工作原理：
首先，刀头箱6在刀具箱501的内部，安装在掘进机表面前板5的槽口504内用于挖掘岩石，在掘进机工作时，刀头更换装置1可以沿着在土压平衡仓内的后板4设置的电动滑轨401自由移动，检查在前板5后部所安装的刀具箱501内部安装的刀头箱6的磨损情况；
因此刀头更换装置1可以预先容纳多个完好刀头箱6，当刀头更换装置1内的容取器3容纳完好的刀头箱6时，刀头箱6被容取器3内部的电机推杆301吸取，位于容取器3的前部，该容取器3底部具有的控制机二302，在该容取器3被位于内转壳104内部控制器102通过控制机一101检测信号时，状态为工作中；
当容取器3未容纳刀头箱6时，控制器102通过控制机一101检测到的信号为未工作，当容取器3容纳损坏的刀头箱6时，控制器102通过控制机一101检测到的信号为已工作。
当通过观测摄像头103观测到有刀头损坏时，操作者控制刀头更换装置1通过在后板4的电机滑轨移动到损坏刀头箱6处，将容取器3水平对准损坏刀头箱6，此时刀头更换装置1具有的内转壳104内部安装的控制器102，伸出控制机一101通过检测孔105推进安装在到容取器3底部的控制机二302内，检测容取器3内部所安装的电机推杆301是否工作，当检测到未工作信号时，控制机一101启动容取器3底部安装的控制机二302，控制机二302启动电机推杆301向前伸出，插入到刀头箱6底部的插孔中，沿着固定刀头箱6的滑轨吸取刀头箱6缩回到容取器3内，此时刀具箱501后部安装在电机滑轨502上的挡板503落下，密封刀具箱501；
此时若刀头更换装置1内部的多个容取器3中，有存放完好刀头箱6的容取器3，则可以控制旋转机2旋转刀头更换装置1，在旋转时，首先将控制器102将控制机一101缩回检测孔105后部，然后将存放完好刀头箱6的容取器3通过旋转机2对准被密封的刀具箱501，伸出控制机一101推进到新的容取器3底部得控制机二302内，检测信号为工作中，说明容取器3内为完好的刀头箱6，启动控制机二302，发送信号给刀具箱501后部的电机滑轨502移动挡板503到刀头箱6上部，电机推杆301启动，将完好的刀头箱6推入刀具箱501内部，凸出刀头601与前板5容纳刀头601的槽口504；
重复上述步骤，直到刀头更换装置1内部的多个容取器3内，没有完好的刀头箱6储存，或者多个容取器3内皆存放损坏的刀头箱6时，操控刀头更换装置1沿着后板4表面的电动滑轨401移动到后板4底部的作业空间，一位操作人员通过旋转机2逐个旋转容取器3与作业空间底部平行，另一位更换人员将所有的损坏刀头箱6取出，然后将其中一些容取器3放入新的完好刀头箱6，操作人员继续以上工作。

Claims (4)

1.一种快速更换多个顶管机刀头的机械装置，包括：刀头更换装置(1)、旋转机(2)、容取器(3)、后板(4)、前板(5)；其特征在于：刀头更换装置(1)位于后板(4)与前板(5)之间，后板(4)的朝向前板(5)的一侧设有电动滑轨(401)，刀头更换装置(1)通过支持臂(106)安装在电动滑轨(401)上，支持臂(106)的上方设有固定臂(204)，固定臂(204)的一端位于电动滑轨(401)上，固定臂(204)的另一端与旋转机(2)连接，支持臂(106)远离电动滑轨(401)的一端与固定轴(205)连接，固定轴(205)位于内转壳(104)的内部，固定轴(205)的另一端与控制器(102)连接，且控制器(102)位于内转壳(104)的内部，内转壳(104)的侧壁上开设有检测孔(105)，控制器(102)的一侧设有控制机一(101)，控制机一(101)与检测孔(105)的位置相对齐，控制器(102)的一端设有观测摄像头(103)，旋转机(2)包括：主旋转齿轮(201)、副旋转齿轮(202)、旋转电机(203)，旋转机(2)位于刀头更换装置(1)的外侧，主旋转齿轮(201)安装在刀头更换装置(1)的壳体边缘，副旋转齿轮(202)安装在主旋转齿轮(201)的一侧，且副旋转齿轮(202)与主旋转齿轮(201)之间相互啮合，旋转电机(203)的输出端与副旋转齿轮(202)的中心位置连接，旋转电机(203)的另一端位于固定臂(204)上，容取器(3)安装在刀头更换装置(1)内部，容取器(3)沿内转壳(104)表面周向布置，容取器(3)的内侧底部设有控制机二(302)，控制机二(302)与电机推杆(301)相连接，前板(5)是顶管机前表面，且与后板(4)相对应，前板(5)的一侧表面具有安装刀头的槽口(504)，槽口(504)的内侧安装有刀头箱(6)，刀头箱(6)的内部固定有刀头(601)，前板(5)后部安装有刀具箱(501)，刀具箱(501)前部固定在前板(5)后部槽口(504)处，刀具箱(501)在后部安装挡板(503)，挡板(503)的一侧设有电机滑轨(502)。
2.根据权利要求1所述的一种快速更换多个顶管机刀头的机械装置，其特征在于：控制机一(101)为可伸缩结构，可以在检测孔(105)内收缩。
3.根据权利要求1所述的一种快速更换多个顶管机刀头的机械装置，其特征在于：控制器(102)与控制机一(101)和控制机二(302)之间通过电连接。
4.根据权利要求1所述的一种快速更换多个顶管机刀头的机械装置，其特征在于：槽口(504)内具有滑轨，刀头箱(6)在槽口(504)处移动。
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