CN113524391A - 一种盾构管片混凝土外弧面精抹面装置 - Google Patents

Abstract

一种盾构管片混凝土外弧面精抹面装置，涉及盾构管片混凝土外弧面收水抹面领域，尤其涉及一种用于盾构管片生产的精抹面装置。它包括地轨模组、旋转装置、Y向移动机构、Z向移动机构、精抹端执行器和模具角度调节机构，Y向移动机构通过旋转装置垂直安装在地轨模组上，Z向移动机构与Y向移动机构垂直安装，Z向移动机构的下端通过模具角度调节机构安装精抹端执行器。本发明具有的有益效果是：该装置可取代盾构管片生产过程中混凝土外弧面的人工收水抹面工作，降低了生产工人的劳动强度，实现了盾构管片收水抹面的机械化和自动化生产，保证盾构管片混凝土外弧面的抹面成型质量和生产效率。

Description

一种盾构管片混凝土外弧面精抹面装置

技术领域

一种盾构管片混凝土外弧面精抹面装置，涉及盾构管片混凝土外弧面收水抹面领域，尤其涉及一种用于盾构管片生产的精抹面装置。

背景技术

随着城市的发展，城市轨道交通的规划及建设越来越多，管片作为盾构隧道作永久支护的主要装配构件，其质量更是重中之重。管片使用管片模具来成型，管片模具的结构形式决定了管片外弧面的表面只能用人工进行最后的收面成型。人工收面的质量不能保持稳定，而且管片外弧表面的面积较大，管片收面工作是管片整改生产过程劳动强度最大的工序，经验丰富的工人也很难做到较好的成型质量。这就导致管片上部外表面的成型质量一直差强人意，不能和管片的其他成型面保持相对较好的表面质量。

发明内容

本发明要解决的问题就是针对以上不足而提供一种能够实现盾构管片收水抹面的机械化和自动化生产的装置。其技术方案如下：

一种盾构管片混凝土外弧面精抹面装置，其关键技术在于包括地轨模组、旋转装置、Y向移动机构、Z向移动机构、精抹端执行器和模具角度调节机构，Y向移动机构通过旋转装置垂直安装在地轨模组上，Z向移动机构与Y向移动机构垂直安装，Z向移动机构的下端通过模具角度调节机构安装精抹端执行器。

所述地轨模组包括第一方管、连接管和第一导轨，第一方管为两条平行的方管，通过连接管固定，在第一方管上方安装第一导轨，在第一导轨上安装第一滑块。

所述旋转装置包括支撑柱、旋转装置安装板和横梁安装座，旋转装置安装板和横梁安装座分别位于支撑柱两端，旋转装置安装板通过第一滑块安装在第一导轨上，旋转装置安装板一侧连接X向减速器，在支撑柱与横梁安装座之间安装旋转减速器；

所述Y向移动机构包括精抹端横梁、第二导轨和Y向减速器，精抹端横梁上方两侧分别安装第二导轨，第二导轨上安装第二滑块，第二滑块上方通过Y向减速器连接板安装Y向减速器，精抹端横梁一端安装在横梁安装座上。

所述Z向移动机构包括Z向丝杆安装底座、丝杆模组和Z向矩管，Z向丝杆安装底座上安装Z向导轨，Z向导轨上安装Z向滑座，丝杆模组安装在Z向丝杆安装底座上，Z向矩管固定在Z向滑座上，Z向丝杆安装底座上端安装Z向减速器，丝杆模组一端与Z向减速器连接，Z向丝杆安装底座下端固定在Y向减速器安装板上。

所述模具角度调节机构包括第一安装法兰、第二安装法兰、旋转轴和角度减速器，第一安装法兰和第二安装法兰上端通过法兰连接板固定在Z向矩管下端，第一安装法兰和第二安装法兰下端之间通过带座轴承安装旋转轴，第一安装法兰侧面通过带座轴承连接角度减速器的输出轴；

所述精抹端执行器包括第一精抹板和第二精抹板，第一精抹板和第二精抹板两端之间分别通过弹簧减震器连接，第二精抹板上方安装连接件用于连接模具角度调节机构的旋转轴。

所述第一方管下方还安装高度调节器。

所述连接件上方设有空心管，空心管内设有键槽。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、该装置可取代盾构管片生产过程中混凝土外弧面的人工收水抹面工作，降低了生产工人的劳动强度，实现了盾构管片收水抹面的机械化和自动化生产，达到盾构管片收水抹面高效、精准、稳定的目标，保证盾构管片混凝土外弧面的抹面成型质量和生产效率，为隧道的行车安全提供保障。

2、通过模具角度调节机构和精抹端执行器的配合，对盾构管片混凝土表面精工抹平，使管片外弧面消除收缩裂纹，实现光亮无印的目标，确保收水抹面效果满足管片外观和实体质量、脱模工艺等要求。

附图说明：

图1，是本发明结构示意图；

图2，是图1中A部放大示意图；

图3，是本发明地轨模组结构示意图；

图4，是本发明旋转装置结构示意图；

图5，是本发明Y向移动机构结构示意图；

图6，是本发明Z向移动机构结构示意图；

图7，是本发明模具角度调节机构结构示意图；

图8，是本发明精抹端执行器结构示意图；

图9，是图8连接件结构示意图。

具体实施方式：

如图1、图2所示，一种盾构管片混凝土外弧面精抹面装置，其关键技术在于包括地轨模组1、旋转装置2、Y向移动机构3、Z向移动机构4、精抹端执行器5和模具角度调节机构6，Y向移动机构3通过旋转装置2垂直安装在地轨模组1上，Z向移动机构4与Y向移动机构3垂直安装，Z向移动机构4的下端通过模具角度调节机构6安装精抹端执行器5。

如图3所示，所述地轨模组1主要起到支撑和固定的作用，并且用于完成整个设备X向的运动，包括第一方管11、连接管12和第一导轨14，所述连接管12采用100方管，所述第一方管11为两条平行的150方管，通过连接管12固定，在第一方管11上方通过第一导轨安装板13分别安装第一导轨14，在第一导轨14上安装第一滑块15，第一方管11下方通过地面连接板16安装在地面上。

如图4所示，所述旋转装置2包括支撑柱22、旋转装置安装板21和横梁安装座24，旋转装置安装板21和横梁安装座24分别位于支撑柱22两端，旋转装置安装板21通过第一滑块15安装在地轨模组中的第一导轨14上，旋转装置安装板21一侧通过X向减速器安装调节板26连接X向减速器25，用于驱动旋转装置2的X向的运动，支撑柱22下方通过螺栓连接到旋转装置安装板21上，在支撑柱22与横梁安装座24之间安装SP-I-0229型旋转减速器23，用于实现上方装置的旋转运动。

如图5所示，所述Y向移动机构3用于实现Z向移动机构4、精抹端执行器5和模具角度调节机构6的Y向移动，包括精抹端横梁31、第二导轨33和Y向减速器35，精抹端横梁31上方两侧通过两条第二导轨安装板32分别安装第二导轨33，第二导轨33上安装第二滑块34，第二滑块34上方通过Y向减速器连接板36安装Y向减速器35，精抹端横梁31一端安装在横梁安装座24上；第二滑块34可以沿着第二导轨33进行直线运动，Y向减速器连接板36可以跟随第二滑块34一起做直线运动，Y向减速器35驱动Y向减速器连接板36沿着第二导轨33进行直线运动，进而带动Z向移动机构4和精抹端执行器5进行Y向运动。

如图6所示，所述Z向移动机构4用于实现精抹端执行器5和模具角度调节机构6的Z向移动，包括Z向丝杆安装底座41、丝杆模组47和Z向矩管44，Z向丝杆安装底座41上通过Z向导轨安装底座42安装Z向导轨43，Z向导轨43上通过Z向滑块46安装Z向滑座45，丝杆模组47安装在Z向丝杆安装底座41上Z向滑座45的上方，Z向矩管44通过连接筋板48固定在Z向滑座45上，Z向丝杆安装底座41上端安装Z向减速器49，丝杆模组47一端通过联轴器与Z向减速器49连接，Z向丝杆安装底座41下端通过螺栓固定在Y向减速器安装板36上，Z向矩管44下端穿过精抹端横梁31；Z向移动机构4运行时通过丝杆模组47带动Z向滑座45和Z向滑块46沿着Z向导轨43进行直线运动，进而带动精抹端执行器5和模具角度调节机构6进行Z向运动。

如图7所示，所述模具角度调节机构6包括第一安装法兰61、第二安装法兰62、旋转轴66和角度减速器64，第一安装法兰61和第二安装法兰62上端通过两块法兰连接板65固定在Z向矩管44下端，第一安装法兰61和第二安装法兰62下端之间通过UCFC205型带座轴承63安装旋转轴66，通过旋转轴66带动精抹端执行器5的转动，第一安装法兰61侧面通过UCFC205型带座轴承63连接NMRV50角度减速器64的输出轴。

如图8所示，所述精抹端执行器5包括第一精抹板51和第二精抹板52，第一精抹板51和第二精抹板52两端之间分别通过弹簧减震器53连接，用于控制精抹端执行器5抹混凝土的压力，第二精抹板52上方通过螺栓安装连接件54用于连接模具角度调节机构6的旋转轴66。

所述第一方管11下方还安装高度调节器17，通过高度调节器17与地面接触，可根据实际的设备高度进行调节，适用于不同的场合。

如图9所示，所述连接件54上方设有空心管55，空心管内设有键槽56，便于连接旋转轴66。

所述第一精抹板51的规格为900*200*2(mm)。采取2mm的厚度是为了更好地消除收缩裂纹，达到光亮无印的目的，第一精抹板51加工表面粗糙度要求较高，在精抹全过程中利用精抹板板边来对混凝土进行收水抹面。

所述第一精抹板51四周采用倒圆角结构，便于将冗余的混凝土暂时存储起来，并且补充在抹面凹陷的区域，起到刮平混凝土、填补凹陷、刮除多余混凝土的作用。

Claims (5)

1.一种盾构管片混凝土外弧面精抹面装置，其特征在于包括地轨模组(1)、旋转装置(2)、Y向移动机构(3)、Z向移动机构(4)、精抹端执行器(5)和模具角度调节机构(6)，Y向移动机构(3)通过旋转装置(2)垂直安装在地轨模组(1)上，Z向移动机构(4)与Y向移动机构(3)垂直安装，Z向移动机构(4)的下端通过模具角度调节机构(6)安装精抹端执行器(5)；

所述地轨模组(1)包括第一方管(11)、连接管(12)和第一导轨(14)，第一方管(11)为两条平行的方管，通过连接管(12)固定，在第一方管(11)上方安装第一导轨(14)，在第一导轨(14)上安装第一滑块(15)；

所述旋转装置(2)包括支撑柱(22)、旋转装置安装板(21)和横梁安装座(24)，旋转装置安装板(21)和横梁安装座(24)分别位于支撑柱(22)两端，旋转装置安装板(21)通过第一滑块(15)安装在第一导轨(14)上，旋转装置安装板(21)一侧连接X向减速器(25)，在支撑柱(22)与横梁安装座(24)之间安装旋转减速器(23)；

所述Y向移动机构(3)包括精抹端横梁(31)、第二导轨(33)和Y向减速器(35)，精抹端横梁(31)上方两侧分别安装第二导轨(33)，第二导轨(33)上安装第二滑块(34)，第二滑块(34)上方通过Y向减速器连接板(36)安装Y向减速器(35)，精抹端横梁(31)一端安装在横梁安装座(24)上；

所述Z向移动机构(4)包括Z向丝杆安装底座(41)、丝杆模组(47)和Z向矩管(44)，Z向丝杆安装底座(41)上安装Z向导轨(43)，Z向导轨(43)上安装Z向滑座(45)，丝杆模组(47)安装在Z向丝杆安装底座(41)上，Z向矩管(44)固定在Z向滑座(45)上，Z向丝杆安装底座(41)上端安装Z向减速器(49)，丝杆模组(47)一端与Z向减速器(49)连接，Z向丝杆安装底座(41)下端固定在Y向减速器安装板(36)上；

所述模具角度调节机构(6)包括第一安装法兰(61)、第二安装法兰(62)、旋转轴(66)和角度减速器(64)，第一安装法兰(61)和第二安装法兰(62)上端通过法兰连接板(65)固定在Z向矩管(44)下端，第一安装法兰(61)和第二安装法兰(62)下端之间通过带座轴承(63)安装旋转轴(66)，第一安装法兰(61)侧面通过带座轴承(63)连接角度减速器(64)的输出轴；

所述精抹端执行器(5)包括第一精抹板(51)和第二精抹板(52)，第一精抹板(51)和第二精抹板(52)两端之间分别通过弹簧减震器(53)连接，第二精抹板(52)上方安装连接件(54)用于连接模具角度调节机构(6)的旋转轴(66)。

2.根据权利要求1所述盾构管片混凝土外弧面精抹面装置，其特征在于第一方管(11)下方还安装高度调节器(17)。

3.根据权利要求1所述盾构管片混凝土外弧面精抹面装置，其特征在于连接件(54)上方设有空心管(55)，空心管内设有键槽(56)。

4.根据权利要求1所述盾构管片混凝土外弧面精抹面装置，其特征在于第一精抹板(51)的规格为900*200*2。

5.根据权利要求1所述盾构管片混凝土外弧面精抹面装置，其特征在于第一精抹板(51)四周采用倒圆角结构。

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