CN112879029B - 顶管机土压传感器旋转更换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了顶管机土压传感器旋转更换装置，包括壳体、顶盖、土压传感器、旋转底座、行星轮、转动体、传动轴和电动机；所述壳体前方为顶管机的开挖仓，壳体主体中部设置有长方通孔；所述土压传感器包括工作土压传感器和备用土压传感器；工作土压传感器和备用土压传感器结构相同且均安装在旋转底座上；所述旋转底座位于壳体远离顶管机开挖仓的一侧，旋转底座上端安装有顶盖，旋转底座上设置有若干组呈环形阵列分布的安装槽，所述安装槽用于安装工作土压传感器和备用土压传感器，本发明整个过程利用电机驱动，所以不会对人产生危险，而且更换过程可以在顶管机行进过程中更换，不用停机更换，大大提高效率。
Description
技术领域
本发明属于顶管机技术领域，具体涉及顶管机土压传感器旋转更换装置。
背景技术
土压平衡的基本原理是用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进。土压平衡顶管机最重要的特点是要保持顶管机开挖仓内的压力与土体正面土压力的平衡，以防止地面出现沉降或者隆起等，那么对于顶管机开挖仓内压力的监控就显得十分重要了。对开挖仓的压力监控采用的压力传感器我们称之为土压传感器，通过它传出的信号到达监控室，工作人员可以动态掌握开挖仓内压力的变化。当开挖仓内压力出现异常时，施工人员就能通过土压传感器发回的信号得知，从而采取相应的应对措施。一旦传感器失灵，顶管机继续掘进将冒极大的风险。
现有专利CN103061772B“土压传感器安全更换装置”利用人工拧开固定螺栓，再不停旋转螺母，开压仓内的土压使得土压传感器向外移动出来，此时再更换成新的土压传感器。而这种更换流程会存在以下问题和缺点：
1、当土压传感器失灵后，需要人工进去靠近顶管机开挖仓处更换新的土压传感器，开挖仓内土压较大，单靠人力更换可能存在危险；
2、当土压传感器失灵后，顶管机必须停止工作进行土压传感器的更换，这就耽误了进度，效率变低。
发明内容
本发明的目的在于提供顶管机土压传感器旋转更换装置，目的在于利用旋转底座、行星轮和转动体的相互配合，以解决人工更换危险与效率低的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
顶管机土压传感器旋转更换装置，包括壳体、顶盖、土压传感器、旋转底座、行星轮、转动体、传动轴和电动机；所述壳体前方为顶管机的开挖仓，壳体主体中部设置有长方通孔；所述土压传感器包括工作土压传感器和备用土压传感器；工作土压传感器和备用土压传感器结构相同且均安装在旋转底座上；
所述旋转底座位于壳体远离顶管机开挖仓的一侧，旋转底座上端安装有顶盖，旋转底座上设置有若干组呈环形阵列分布的安装槽，所述安装槽用于安装工作土压传感器和备用土压传感器，安装有工作土压传感器的安装槽上设置有弹簧一，弹簧一与工作土压传感器固定连接，安装有备用土压传感器的安装槽上设置有弹簧二，弹簧二与备用土压传感器固定连接，所述安装槽外端固定设置有挡板，所述旋转底座中心位置设置有圆孔，旋转底座上端固定设置有内齿盘；
所述行星轮转动安装在旋转底座上，行星轮与内齿盘啮合连接；所述转动体包括有顶块和外齿轮，所述外齿轮固定安装在顶块下端，外齿轮下端与传动轴固定连接，所述外齿轮与行星轮啮合连接；电动机固定安装在顶管机上，电动机的输出端与传动轴固定连接。
作为本发明进一步的方案：所述长方通孔侧边设置弧形旋转面，所述旋转面的直径与旋转底座的直径相等。
作为本发明进一步的方案：所述工作土压传感器包括探头和外壳，所述探头固定连接在外壳的中间位置，探头用于感应开挖仓内土压。
作为本发明进一步的方案：所述外壳下端固定设置有接触块，所述安装槽上设置有与接触块相配合的滑槽。
作为本发明进一步的方案：所述顶块为长条状，顶块的一侧设置有倾斜面。
作为本发明进一步的方案：所述外齿轮下端固定安装有连接柱，连接柱外周设置有外圆面，外圆面与圆孔滑动配合。
作为本发明进一步的方案：所述连接柱下端设置有内圆孔，内圆孔通过连接键与传动轴固定连接。
本发明的有益效果为：本发明利用转动体的转动传递给行星轮，再由行星轮传递给旋转底座，旋转底座以与转动体相反的方向转动来更换土压传感器，接着转动体转过一圈后推动土压传感器进入开挖仓，从而彻底完成了更换土压传感器的任务，由于整个过程利用电机驱动，所以不会对人产生危险，而且更换过程可以在顶管机行进过程中更换，不用停机更换，大大提高效率。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的正视图。
图2为本发明正视图的爆炸图。
图3为本发明的工作土压传感器的正视图。
图4为本发明的旋转底座的俯视图。
图5为本发明的转动体的正视图。
图6为本发明的转动体的后视图。
图中：1、壳体；11、长方通孔；12、旋转面；2、顶盖；21、螺纹孔一；3、土压传感器；31、工作土压传感器；311、探头；312、外壳；313、接触块；32、备用土压传感器；4、旋转底座；41、螺纹孔二；42、定位区；43、弹簧一；44、弹簧二；45、滑槽；46、挡板；47、圆孔；48、内齿盘；5、行星轮；6、转动体；61、顶块；62、倾斜面；63、外齿轮；64、外圆面；65、内圆孔；7、传动轴；8、电动机。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6所示，顶管机土压传感器旋转更换装置，包括壳体1、顶盖2、土压传感器3、旋转底座4、行星轮5、转动体6、传动轴7和电动机8；所述壳体1前方为顶管机的开挖仓，开挖仓内充斥着泥土具有较大的压强；
壳体1主体中部设置有长方通孔11，长方通孔11使得土压传感器3与开挖仓内泥土能够有所接触；所述土压传感器3包括工作土压传感器31和备用土压传感器32；工作土压传感器31和备用土压传感器32结构相同且均安装在旋转底座4上；
所述旋转底座4位于壳体1远离顶管机开挖仓的一侧，旋转底座4上端安装有顶盖2，顶盖2上设置有螺纹孔一21，旋转底座4上设置有螺纹孔二41，顶盖2通过螺栓固定安装在旋转底座4上，旋转底座4上设置有若干组呈环形阵列分布的安装槽42，所述安装槽42用于安装工作土压传感器31和备用土压传感器32，安装有工作土压传感器31的安装槽42上设置有弹簧一43，弹簧一43与工作土压传感器31固定连接，安装有备用土压传感器32的安装槽42上设置有弹簧二44，弹簧二44与备用土压传感器32固定连接，所述安装槽42外端固定设置有挡板46，所述旋转底座4中心位置设置有圆孔47，旋转底座4上端固定设置有内齿盘48；
所述行星轮5转动安装在旋转底座4上，行星轮5与内齿盘48啮合连接；所述转动体6包括有顶块61和外齿轮63，所述外齿轮63固定安装在顶块61下端，外齿轮63下端与传动轴7固定连接，所述外齿轮63与行星轮5啮合连接；电动机8固定安装在顶管机上，电动机8的输出端与传动轴7固定连接。
所述长方通孔11侧边设置弧形旋转面12，所述旋转面12的直径与旋转底座4的直径相等。
所述工作土压传感器31包括探头311和外壳312，所述探头311固定连接在外壳312的中间位置，探头311用于感应开挖仓内土压。
所述外壳312下端固定设置有接触块313，所述安装槽42上设置有与接触块313相配合的滑槽45，滑槽45前端设置感应面，一旦接触相应的感应装置就会起到导线的作用。
所述顶块61为长条状，顶块61的一侧设置有倾斜面62。
所述外齿轮63下端固定安装有连接柱，连接柱外周设置有外圆面64，外圆面64与圆孔47滑动配合。
所述连接柱下端设置有内圆孔65，内圆孔65通过连接键与传动轴7固定连接。
本发明在使用时，在工作土压传感器31正常工作时，工作土压传感器31上的探头311穿过长方通孔11与开压仓内部的泥土接触，并且接触块313与滑槽45上的接触面相接触传递信号，完成测量土压的任务；当工作土压传感器31出现问题时，驱动电动机8，使得传动轴7旋转，传动轴7将动力传递给转动体6，转动体6开始旋转，当顶块61离开工作土压传感器31时，工作土压传感器31会因仓内土压和弹簧一43的弹力向后移动，接触块313也脱离滑槽45上的感应面，中断传递信号，转动体6的旋转使得外齿轮63旋转，外齿轮63带动行星轮5旋转，行星轮5又带动内齿盘48旋转，所以旋转底座4会以转动体6相反的方向旋转，在旋转底座4旋转至备用土压传感器32对准长方通孔11处时，转动体6旋转推动相应的备用土压传感器32向前移动，直至接触块313与滑槽45上的感应面接触，此时备用土压传感器32就更换完成了。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.顶管机土压传感器旋转更换装置，包括壳体(1)、顶盖(2)、土压传感器(3)、旋转底座(4)、行星轮(5)、转动体(6)、传动轴(7)和电动机(8)；其特征在于，所述壳体(1)前方为顶管机的开挖仓，壳体(1)主体中部设置有长方通孔(11)；所述土压传感器(3)包括工作土压传感器(31)和备用土压传感器(32)；工作土压传感器(31)和备用土压传感器(32)结构相同且均安装在旋转底座(4)上；
所述旋转底座(4)位于壳体(1)远离顶管机开挖仓的一侧，旋转底座(4)上端安装有顶盖(2)，旋转底座(4)上设置有若干组呈环形阵列分布的安装槽(42)，所述安装槽(42)用于安装工作土压传感器(31)和备用土压传感器(32)，安装有工作土压传感器(31)的安装槽(42)上设置有弹簧一(43)，弹簧一(43)与工作土压传感器(31)固定连接，安装有备用土压传感器(32)的安装槽(42)上设置有弹簧二(44)，弹簧二(44)与备用土压传感器(32)固定连接，所述安装槽(42)外端固定设置有挡板(46)，所述旋转底座(4)中心位置设置有圆孔(47)，旋转底座(4)上端固定设置有内齿盘(48)；
所述行星轮(5)转动安装在旋转底座(4)上，行星轮(5)与内齿盘(48)啮合连接；所述转动体(6)包括有顶块(61)和外齿轮(63)，所述外齿轮(63)固定安装在顶块(61)下端，外齿轮(63)下端与传动轴(7)固定连接，所述外齿轮(63)与行星轮(5)啮合连接；电动机(8)固定安装在顶管机上，电动机(8)的输出端与传动轴(7)固定连接。
2.根据权利要求1所述的顶管机土压传感器旋转更换装置，其特征在于，所述长方通孔(11)侧边设置弧形旋转面(12)，所述旋转面(12)的直径与旋转底座(4)的直径相等。
3.根据权利要求1所述的顶管机土压传感器旋转更换装置，其特征在于，所述工作土压传感器(31)包括探头(311)和外壳(312)，所述探头(311)固定连接在外壳(312)的中间位置，探头(311)用于感应开挖仓内土压。
4.根据权利要求3所述的顶管机土压传感器旋转更换装置，其特征在于，所述外壳(312)下端固定设置有接触块(313)，所述安装槽(42)上设置有与接触块(313)相配合的滑槽(45)。
5.根据权利要求1所述的顶管机土压传感器旋转更换装置，其特征在于，所述顶块(61)为长条状，顶块(61)的一侧设置有倾斜面(62)。
6.根据权利要求1所述的顶管机土压传感器旋转更换装置，其特征在于，所述外齿轮(63)下端固定安装有连接柱，连接柱外周设置有外圆面(64)，外圆面(64)与圆孔(47)滑动配合。
7.根据权利要求6所述的顶管机土压传感器旋转更换装置，其特征在于，所述连接柱下端设置有内圆孔(65)，内圆孔(65)通过连接键与传动轴(7)固定连接。
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