CN114753872A - 具有顶部牛腿安装机构的中隔墙安装设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有顶部牛腿安装机构的中隔墙安装设备，其包括：中隔墙翻转机构，其包括机架、夹具、及调节机构；顶部牛腿安装机构，其包括安装座、翻转部件、顶撑部件、及升降部件，其中顶撑部件包括本体和顶撑模块，本体上形成有避让豁口，顶撑模块设置在本体上，翻转部件包括第一架杆和第二架杆，第一架杆绕着Z轴方向转动连接在安装座上，本体绕着Z轴方向转动连接在第二架杆上，顶部牛腿安装机构具有展开状态和收拢状态。本发明一方面安装机构能够在展开状态和收拢状态之间灵活切换，满足在任何狭窄的隧道内安装顶部牛腿的需求；另一方面在展开状态下，本体的伸展距离长、与顶部牛腿的对位精度高，方便本体沿中隔墙表面运动以实施安装。

Description

具有顶部牛腿安装机构的中隔墙安装设备

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种具有顶部牛腿安装机构的中隔墙安装设备。

背景技术

众所周知，隧道是修建在地下、水下或者山体中，并铺设铁路或者修筑公路以供机动车辆通行的建筑物。隧道的建设过程主要为隧道规划、勘测、设计、贯通控制测量和施工等工作，因此无论是建设还是使用，隧道过程繁琐且复杂。

然而，在设计有中隔墙的盾构隧道内，中隔墙作为物理隔离左右行车空间的结构，是隧道结构的重要组成部分。

目前，在隧道的中隔墙施工中，为了方便运输，通常是将预制好的中隔墙横放在工程车上，再通过工程车将中隔墙运送入隧道内指定位置后进行翻转并对位调节后，将顶部牛腿插接在中隔墙顶部的两侧并通过螺栓固定，最后通过安装机构将中隔墙自顶部牛腿固定在隧道内的管片上。

但是，在实际施工过程中，由于中隔墙墙体较长，且是在狭小的隧道空间内进行施工，现有的顶部牛腿的安装机构容易存在以下技术问题：

1、现有的安装机构体积较大，在狭窄的隧道内运动困难，灵活性差，难以满足不同位置的顶部牛腿的安装需求；

2、受隧道空间限制，现有的安装机构能够达到的施工距离短，缺少足够的安装空间，安装时容易碰撞中隔墙造成损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的具有顶部牛腿安装机构的中隔墙安装设备。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种具有顶部牛腿安装机构的中隔墙安装设备，其包括：

中隔墙翻转机构，其包括机架、夹具、及调节机构，其中机架包括分别沿着X、Y、Z轴方向延伸的底杆、侧杆和横杆，调节机构包括用于驱动夹具分别沿着Y和Z轴方向运动的直线运动单元、用于驱动夹具分别绕着X、Y、Z轴方向运动的翻转运动单元；

顶部牛腿安装机构，其用于将翻转后的中隔墙自顶部固定在管片上，顶部牛腿自两侧形成有插装口，

顶部牛腿安装机构包括安装座、翻转部件、顶撑部件、及升降部件，其中顶撑部件包括本体和顶撑模块，本体上形成有与中隔墙厚度相匹配的避让豁口，顶撑模块位于避让豁口的两侧且分别与顶部牛腿相匹配地设置在本体上，翻转部件包括相对滑动连接的第一架杆和第二架杆，第一架杆绕着Z轴方向转动连接在安装座上，本体绕着Z轴方向转动连接在第二架杆上，顶部牛腿安装机构具有展开状态和收拢状态，处于展开状态时，本体沿着X轴延伸，第一架杆和第二架杆分别沿着Y轴方向延伸，中隔墙插入避让豁口，顶撑模块与插装口对齐；处于收拢状态时，第一架杆、第二架杆、及本体分别沿着X轴延伸，且自下而上依次分布。

优选地，安装机构还包括与安装座相连接的调节部件，其中调节部件包括驱使安装座沿着Z轴方向运动的第一驱动件、驱使安装座绕着X轴方向侧摆的第二驱动件、驱使安装座沿着X轴方向运动的第三驱动件、设置在安装座上的偏转座、及连接在偏转座与安装座之间并驱使偏转座绕着Y轴偏转运动的第四驱动件，其中第一架杆转动连接在偏转座上。

优选地，本体包括位于两侧的侧支杆、及垂直连接在两根侧支杆之间的横支杆，其中侧支杆与横支杆之间形成避让豁口，顶撑模块有多个且对称分布在两侧的侧支杆上，且每个顶撑模块的延伸方向与另一侧相对应的顶撑模块的延伸方向相交设置，当顶撑模块与插装口对齐时，相交点位于对应顶撑模块的上方。这样设置，两侧对应的顶撑模块与顶部牛腿之间构成稳定的三角形结构，保证顶撑时的稳定性和可靠性。

优选地，底杆有两根，且相隔开设置，其中底杆、所述侧杆、及横杆之间形成供中隔墙定位和翻转的运动区，且在每根底杆下方对应设有行走部件；中隔墙翻转机构还包括沿着Y轴方向滑动设置在侧杆上的滑座、能够绕着Z轴方向翻转地设置在滑座上的翻转架、沿着Z轴方向滑动设置在翻转架上的模座、绕着垂直于Z轴方向自转设置在模座上的转动接头、以及分别设置在两根底杆上且位于翻转架相对两侧的登高平台，其中登高平台包括形成有安全护栏的平台本体、设置在对应侧底杆上的基座、设置在基座上且沿着Z轴方向升降的升降机构、用于驱动基座绕着Z轴方向转动的转动调节机构、以及用于将平台本体可调节支撑的架设在升降机构顶部的撑臂组件。

优选地，滑座有两个，且分别套设在侧杆上，翻转架通过枢轴分别转动连接在两个滑座之间。

根据本发明的一个具体实施的优选方面，底杆具有前后端部，且定义前端部为组装端，登高平台设置在底杆的前端，侧杆包括靠近登高平台设置的主支杆、并排设置在底杆上的辅助支杆，其中滑座对应设置在主支杆上，且对应两侧的主支杆和底杆构成前端部敞开的运动区。在此，登高平台位于组装端主要是便于翻转调节后中隔墙的组装；至于主支杆的靠前设置以及所形成前端部敞开运动区的设置，从两个方面考虑(前提是能够实施有效翻转)：一、将重心前移，以缩小翻转机的体积；二、缩短翻转之后中隔墙与前一块中隔墙的之间的距离，便于快速两块中隔墙的快速组装。

根据本发明的又一个具体实施的优选方面，直线运动单元包括设置在底杆上且用于推动滑座相对主支杆沿着Y轴方向滑动的第一伸缩杆、设置在翻转架上且用于推动模座沿Z轴方向运动的第二伸缩杆。在此，通过第一伸缩杆的伸缩实现上下方向高度的设定，以避免翻转时，中隔墙的顶部与隧道顶部产生碰擦；通过第二伸缩杆的设置，使得相邻两块中隔墙在厚度方向相对齐设置。

优选地，主支杆的截面呈多边形，滑座的内壁与主支杆外壁匹配设置，第一伸缩杆沿着Z轴方向固定在滑座上，主支杆对应第一伸缩杆所在侧形成外延伸部，第一伸缩杆的下端部与外延伸部可拆卸连接，第一伸缩杆至少有两根，外延伸部与第一伸缩杆一一对应设置，且两根或多根第一伸缩杆绕着滑座的周向均匀分布。

优选地，翻转运动单元包括位于翻转架和滑座同侧，且两端部分别转动连接在翻转架和滑座上的第三伸缩杆；用于推动转动接头自转的第四伸缩杆；以及两端部分别转动连接在转动接头和夹具上的第五伸缩杆，其中第五伸缩杆有两根，且对应设置在夹具所形成夹持区的相对两侧，两根第五伸缩杆中一根伸长时，另一根相对收缩，且伸长量和收缩量相等。

根据本发明的又一个具体实施的优选方面，撑臂组件包括设置在升降机构顶部的臂座、用于将臂座与平台本体相连接的臂杆，臂杆相对伸缩或绕着臂座转动设置；基座包括座底和轮盘，轮盘绕着自身轴线转动设置在座底上，升降机构设置在轮盘上，转动调节机构用于带动轮盘正向或反向转动。这样一来，登高平台能够停在需要的位置，满足中隔墙组装的需求。

具体的，在轮盘上安装有齿轮，转动调节机构包括与齿轮配合的传动件和动力件，其中传动件为相啮合的齿轮组或者相配合的齿条。这样一来，实现转动调节机构更加的稳定，而且实施方便。

优选地，在座底上设有限位部件，限位部件形成转盘转动的限位区，在转盘上固定设有感应部件，感应部件与限位部件相触碰或相感应连通，动力件停止驱动。这样一来，形成转动范围保护区，因此，可以避免基座转动造成意外碰撞，同时也进一步的控制了工作状态和非工作状态时，基座所带动平台本体的位置，避免干涉中隔墙的翻转操作。

根据本发明的一个具体实施和优选方面，升降机构包括伸缩套筒、位于伸缩套筒内且用于驱动伸缩套筒伸缩运动的升降动力件。这样暗藏保护升降动力件，同时使得伸缩套筒的伸缩运动更加平稳。

优选地，伸缩套筒至少包括两节筒体，且每节筒体横截面呈方形。多节筒体的设置，不仅降低筒体自身强度要求，而且所形成支撑也更加稳定，再加上方形设置，避免两节筒体在轴心方向发生相对转动，从而实现更稳定的伸缩调节。

进一步的，升降动力件包括位于伸缩套筒内部的伸缩杆、用于将每相邻两节筒体之间相连接的绳轮组件，其中伸缩杆伸缩时，绳轮组件同步运动，相邻两节筒体同步伸缩。在此，通过绳轮组件进行保护，避免伸缩杆出现动力意外时，绳轮组件形成一道安全防护。

此外，臂座包括固定在升降机构顶部的固定面板、自固定面板的一侧向下延伸的连接面板，臂杆两端部分别连接在连接面板和平台本体上。通过连接面板便于臂杆的安装。

具体的，臂杆有多根，且相互平行设置，其中每根臂杆的两端部分别与连接面板和平台本体转动连接，撑臂组件还包括设置在多根臂杆内且能够牵引平台本体相对靠近或远离臂座的牵引动力件。

本例中，臂杆有四根，且呈平行四边形分布，牵引动力件为伸缩杆，这样一来，通过伸缩杆的伸缩改变四边形的结构，使得平台本体相对贴近或远离臂座设置，以满足不同状态下工作位置的调节。

优选地，夹具包括形成与中隔墙厚度相匹配夹持区的夹片组件、接头座、夹持锁定件，其中夹持锁定件将夹片组件与中隔墙相对锁定，且接头座与转动接头通过垂直于Z轴方向的枢轴转动调节设置。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，夹片组件包括位于两侧且平行设置的第一夹片和第二夹片、横设在所述第一夹片和第二夹片之间的夹顶板，其中第一夹片、第二夹片、及夹顶板的内壁形成夹持槽，夹持槽的槽宽与中隔墙的厚度相等，且夹持槽的长度方向与中隔墙的长度方向一致，其中由夹持槽在X轴和Y轴之间翻转实现中隔墙的水平向垂直方向翻转；接头座设置在夹顶板上。

优选地，夹持锁定件包括设置在所述第一夹片上且能够自第二夹片中穿出的锁销、用于驱动锁销沿着自身长度方向运动的动力器，其中在所述中隔墙的夹持边对应设有供所述锁销穿插的穿插孔，所述的穿插孔有多个且并排间隔分布，所述的夹持锁定件与所述的穿插孔一一对应设置。

具体的，销轴有两根，且沿夹持槽长度方向并排设置。

本例中，动力器插销油缸，且插销油缸为无线遥控式。这样设置，施工人员可远程遥控，能够提高施工安全性，且方便省力。

优选地，插销油缸驱动销轴插销的速度为υ1，其中0＜υ1≤21mm/s。插销过程为无极变速。

优选地，插销油缸驱动销轴拔销的速度为υ2，其中0＜υ2≤25mm/s。拔销过程为无极变速。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明通过两个架杆与本体的翻转运动，一方面安装机构能够在展开状态和收拢状态之间灵活切换，满足在任何狭窄的隧道内安装顶部牛腿的需求；另一方面在展开状态下，本体的伸展距离长、与顶部牛腿的对位精度高，方便本体沿中隔墙表面运动以实施安装。

附图说明

图1为本发明的中隔墙安装设备的主视示意图；

图2为图1中中隔墙翻转机构的结构示意图(第一视角)；

图3为图1中中隔墙翻转机构的结构示意图(第二视角)；

图4为图2中登高平台的结构放大示意图；

图5为图2中夹具的结构放大示意图；

图6为图1中顶部牛腿安装机构的结构放大示意图；

图7为图6的俯视示意图；

其中：T、顶部牛腿；

J1、中隔墙翻转机构；1、机架；10、底杆；11、侧杆；110、主支杆；w、外延伸部；111、辅助支杆；12、横杆；2、夹具；21、第一夹片；22、第二夹片；23、夹顶板；24、接头座；25、夹持锁定件；250、锁销；251、动力器；26、加强筋；3、调节机构；30、直线运动单元；301、第一伸缩杆；302、第二伸缩杆；31、翻转运动单元；313、第三伸缩杆；314、第四伸缩杆；315、第五伸缩杆；4、行走部件；5、滑座；50、连接座；6、翻转架；60、侧架；61、桁架；7、模座；8、转动接头；A、登高平台；A1、平台本体；A10、安全护栏；A2、升降机构；A20、伸缩套筒；20a、筒体；A21、升降动力件；210、绳轮组件；A3、基座；A30、座底；A31、轮盘；A32、限位部件；A33、感应部件；A4、转动调节机构；A5、撑臂组件；A50、臂座；500、固定面板；501、连接面板；A51、臂杆；A52、牵引动力件；

J2、顶部牛腿安装机构；B1、安装座；B11、第一座体；B12、第二座体；B2、调节部件；B21、第一驱动件；B210、导轨；211、第一油缸；B22、第二驱动件；221、导向轴；222、第二油缸；B23、第三驱动件；232、滑动模块；233、第三油缸；B24、第四驱动件；B25、偏转座；B3、翻转部件；B31、第一架杆；32、第二架杆；33、翻转动力件；335、第五驱动件；336、第六驱动件；B4、顶撑部件；40、本体；400、侧支杆；401、横支杆；k、避让豁口；41、顶撑模块；B5、升降部件。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1所示，本实施例的具有顶部牛腿安装机构的中隔墙安装设备，其包括中隔墙翻转机构J1和顶部牛腿安装机构J2。

具体的，中隔墙翻转机构J1包括机架1、夹具2、调节机构3。

具体的，机架1包括分别沿着X、Y、Z轴方向延伸的底杆10、侧杆11和横杆12。

夹具2用于中隔墙的夹持，调节机构3,其包括用于驱动夹具2分别沿着Y和Z轴方向运动的直线运动单元30、用于驱动夹具2分别绕着X、Y、Z轴方向运动的翻转运动单元31。

结合图2和图3所示，底杆10有两根且对应设置在相对两侧，同时在每根底杆10的下方对应设有行走部件4。

本例中，行走部件4为行走履带，且底杆10通过侧部支撑架设在行走履带的上方。

底杆10具有前后端部，且定义前端部为组装端。

侧杆11包括对应设置在底杆10组装端的主支杆110、并排设置在底杆10上的辅助支杆111，其中主支杆110和辅助支杆111通过沿着X轴方向的连杆相固定连接，因此，两侧的侧杆11和底杆10构成前端部敞开的运动区，中隔墙在运动区中定位和翻转。

然而，为了进一步实施翻转，上述的中隔墙安装设备还包括沿着Y轴方向滑动设置在主支杆110上的滑座5、能够绕着Z轴方向翻转地设置在滑座5上的翻转架6、沿着Z轴方向滑动设置在翻转架6上的模座7、绕着垂直于Z轴方向自转设置在模座7上的转动接头8、以及分别设置在两根底杆10上且位于翻转架相对两侧的登高平台A。

具体的，滑座5有两个，且分别套设在主支杆110上，其中主支杆110的截面呈四边形，滑座5的内壁与主支杆110外壁匹配设置。

翻转架6通过枢轴分别转动连接在两个滑座5之间。

具体的，翻转架6包括位于相对两侧的侧架60、横设在两侧侧架60之间的桁架61，模座7沿着Z轴方向滑动调节地设置在桁架61上，转动接头8对接在模座7上，登高平台A位于底杆10的前端部，主支杆110位于登高平台A的后方且靠近登高平台A设置。

本例中，在滑座5的内侧对应设有连接座50，侧架60与对应的连接座50枢轴连接。

侧架60呈三角形，且自一个顶角枢接在连接座50上，本例中，连接座50也是呈三角形支撑。

直线运动单元30包括设置在底杆10上且用于推动滑座5相对主支杆110沿着Y轴方向滑动的第一伸缩杆301、设置在翻转架6上且用于推动模座7沿Z轴方向运动的第二伸缩杆302。在此，通过第一伸缩杆的伸缩实现上下方向高度的设定，以避免翻转时，中隔墙的顶部与隧道顶部产生碰擦；通过第二伸缩杆的设置，使得相邻两块中隔墙在厚度方向相对齐设置。

第一伸缩杆301沿着Z轴方向固定在滑座5上，主支杆110对应第一伸缩杆301所在侧形成外延伸部w，第一伸缩杆301的下端部与外延伸部w可拆卸连接。

本例中，第一伸缩杆301有两根，外延伸部w与第一伸缩杆301一一对应设置，且两根第一伸缩杆301绕着滑座5的周向均匀分布。

具体的，两个第一伸缩杆301同步伸缩运动，第二伸缩杆302与滑轨平行设置。

翻转运动单元31包括位于翻转架6和滑座5同侧，且两端部分别转动连接在翻转架6和滑座5上的第三伸缩杆313；用于推动转动接头8自转的第四伸缩杆314；以及两端部分别转动连接在转动接头8和夹具2上的第五伸缩杆315。

本例中，第三伸缩杆313有两个且与滑座5一一对应设置，其中每根第三伸缩杆313的两端部转动连接在连接座50和所对应三角形侧架60的一条侧壁上，同时，在两个第三伸缩杆313的同步伸缩下，使得翻转架6的翻转。

转动接头8为转盘结构，第四伸缩杆314用于推动转盘绕自身轴线正向或反向转动。

第五伸缩杆315有两根，且对应设置在夹具2所形成夹持区的相对两侧，两根第五伸缩杆315中一根伸长时，另一根相对收缩，且伸长量和收缩量相等。

本例中，为了统一控制，上述的伸缩杆全部为伸缩油缸。

结合图4所示，登高平台A，其有两个，且对应设置在底杆10组装端的最前端。这样一来，登高平台A能够随着翻转区域移位而同步移位，也就是说，中隔墙处于安装位置时，两个登高平台A就对应在相对两侧，无需单独操作进行移位。

具体的，每个登高平台A包括形成有安全护栏A10的平台本体A1、用于驱动平台本体A1升降运动的升降机构A2、设置在对应侧底杆10上的基座A3、用于驱动基座A3绕着竖直方向转动的转动调节机构A4、及撑臂组件A5，其中升降机构A2上下升降的设置在基座A3上，撑臂组件A5包括设置在升降机构A2顶部的臂座A50、用于将臂座A50与平台本体A1相连接的臂杆A51，臂杆A51相对伸缩或绕着臂座A50转动设置。

平台本体A1就是常用的承载平台，其中安全护栏A10围护在平台本体A1的周边。

升降机构A2包括伸缩套筒A20、位于伸缩套筒A20内且用于驱动伸缩套筒伸缩运动的升降动力件A21。这样暗藏保护升降动力件，同时使得伸缩套筒的伸缩运动更加平稳。

伸缩套筒A20有三节筒体20a，且每节筒体20a横截面呈方形。多节筒体的设置，不仅降低筒体自身强度要求，而且所形成支撑也更加稳定，再加上方形设置，避免两节筒体在轴心方向发生相对转动，从而实现更稳定的伸缩调节。

升降动力件A21包括位于伸缩套筒A20内部的伸缩杆、用于将每相邻两节筒体之间相连接的绳轮组件210，其中伸缩杆伸缩时，绳轮组件210同步运动，相邻两节筒体20a同步伸缩。在此，通过绳轮组件进行保护，避免伸缩杆出现动力意外时，绳轮组件形成一道安全防护。

基座A3包括座底A30和轮盘A31，轮盘A31绕着自身轴线转动设置在座底A30上，升降机构A2设置在轮盘A31上，转动调节机构A4用于带动轮盘A31正向或反向转动。

在轮盘A31上安装有齿轮，转动调节机构A4包括与齿轮配合的传动件和动力件，其中传动件为相啮合的齿轮组或者相配合的齿条。这样一来，实现转动调节机构更加的稳定，而且实施方便。

同时，在座底A30上设有限位部件A32，限位部件A32形成转盘A31转动的限位区，在转盘A31上固定设有感应部件A33，感应部件A33与限位部件A32相触碰或相感应连通，动力件停止驱动。这样一来，形成转动范围保护区，因此，可以避免基座转动造成意外碰撞，同时也进一步的控制了工作状态和非工作状态时，基座所带动平台本体的位置，避免干涉中隔墙的翻转操作。

此外，臂座A50包括固定在升降机构A2顶部的固定面板500、自固定面板500的一侧向下延伸的连接面板501，臂杆51两端部分别连接在连接面板501和平台本体1上。通过连接面板便于臂杆的安装。

具体的，在安装护栏A10形成的连接座A11，臂杆A51两端部分别连接在连接面板501和连接座A11上。

臂杆A51有四根，且相互平行设置，其中每根臂杆A51的两端部分别与连接面板501和平台本体A1转动连接，撑臂组件A5还包括设置在多根臂杆A51内且能够牵引平台本体1相对靠近或远离臂座A50的牵引动力件A52。

本例中，四根臂杆A51呈平行四边形分布，牵引动力件A52为伸缩杆，这样一来，通过伸缩杆的伸缩改变四边形的结构，使得平台本体相对贴近或远离臂座设置，以满足不同状态下工作位置的调节。

结合图5所示，夹具2包括位于两侧且平行设置的第一夹片21和第二夹片22、横设在第一夹片21和第二夹片22之间的夹顶板23、设置在夹顶板23上的接头座24、以及设置夹持锁定件25，其中第一夹片21、第二夹片22和夹顶板23三者形成夹片组件，接头座24与转动接头8通过垂直于Z轴方向的枢轴转动连接。

第一夹片21、第二夹片22、及夹顶板23的内壁形成夹持槽，夹持槽的槽宽与中隔墙的厚度相等，且夹持槽的长度方向与中隔墙的长度方向一致，其中由夹持槽在X轴和Y轴之间翻转实现中隔墙的水平向垂直方向翻转。

具体的，夹持锁定件25包括设置在第一夹片21上且能够自第二夹片22中穿出的锁销250、用于驱动锁销250沿着自身长度方向运动的动力器251，其中在中隔墙的夹持边对应设有供锁销穿插的穿插孔，穿插孔有多个且并排间隔分布，夹持锁定件与所述的穿插孔一一对应设置。

具体的，销轴250有两根，且沿夹持槽长度方向并排设置。

本例中，动力器251插销油缸，且插销油缸为无线遥控式。这样设置，施工人员可远程遥控，能够提高施工安全性，且方便省力。

同时，在第一夹片21和第二夹片22的外周形成有沿着第一夹片21和第二夹片22宽度方向延伸的加强筋26。具体的，加强筋26为内部中空的方管，其主要的作用保护第一夹片21和第二夹片22，防止碰撞导致的第一夹片21和第二夹片22的相对变形。

也就是说，在两根第五伸缩杆315中一根伸长时，另一根相对收缩，且伸长量和收缩量相等的调节下，实现夹具2在相对偏转微调，这样一来，不管是在夹持中隔墙，还是翻转后中隔墙的对位调整，都能进行微调，以满足组装需要。

此外，插销油缸驱动销轴插销的速度为υ1，其中υ1＝15±1mm/s，同时，插销过程为无极变速。

具体的，插销油缸驱动销轴拔销的速度为υ2，其中υ2＝20±1mm/s，同时拔销过程也为无极变速。

行走履带的行走速度为υ3(0＜υ3≤1.5m/s)，其中υ3＝0.8±0.1m/s。

滑座5的行程为L1(0＜L1≤1300mm)，其中L1＝1100±50mm。

滑座5起升速度为υ4(0＜υ4≤5mm/s)，其中υ4＝3±0.5mm/s；滑座5下降速度为υ5，(0＜υ5≤7mm/s)，其中v5＝5±0.5mm/s。

模座7的横移速度为v6(0＜v6≤13mm/s)，其中v6＝10±1mm/s。

同时，翻转架6所绕着Z轴方向翻转的角度为θ，其中-5°＜θ≤+95°。

本例中，转盘的自转的角度为β，β＝±5°，其中微转可实现无极变速，且以0.20±0.01°/s进行微调。

结合图6和图7所示，顶部牛腿安装机构J2包括安装座B1、调节部件B2、翻转部件B3、顶撑部件B4、及升降部件B5。

具体的，顶部牛腿T自底部形成向内凹陷的插接槽，顶部牛腿T自插接槽插接在翻转后的中隔墙的顶部两侧，且顶部牛腿T自两侧形成有沿Y轴方向延伸的插装口。

本例中，安装座B1分别在X轴和Z轴方向相对调节地设置在翻转机的机架上。这样设置，在顶部牛腿安装前能够对安装座进行微调，实现安装机构与顶部牛腿的对位，提高安装精准度。

具体的，安装座B1包括分别沿着X轴方向水平延伸的第一座体B11和第二座体B12，其中第一座体B11沿着Z轴方向滑动设置在翻转机的机架上，第二座体B12沿着X轴方向滑动设置在第一座体B11上方，且第二座体B12与第一座体B11同步沿着Z轴方向滑动设置。

同时，第二座体B12在第一座体B11上还绕着X轴方向转动设置。

本例中，调节部件B2包括驱使第一座体B11沿着Z轴方向运动的第一驱动件B21、驱使第二座体B12绕着X轴方向侧摆运动的第二驱动件B22、及驱使第二座体B12沿着X轴方向运动的第三驱动件B23。

具体的，第一驱动件B21包括沿着X轴方向并排设置在翻转机的机架上的两根导轨B210、及与两根导轨B210一一对应的第一油缸211，其中每根导轨B210沿着Z轴方向延伸，第一座体B11在X轴方向的两端分别滑动连接在对应的导轨B210上，每个第一油缸211连接在对应导轨B210和第一座体B11之间并驱使第一座体B11沿着Z轴方向往复运动。

具体的，第二驱动件B22包括导向轴221和第二油缸222，其中导向轴221通过连接件固定连接在第一座体B11的一侧并沿着X轴方向延伸，第二油缸222的一端套设在导向轴221上、另一端转动连接在第二座体B12上，且第二油缸222推动第二座体B12绕着X轴方向侧摆的角度为±1°。

具体的，第三驱动件B23包括滑动设置在导向轴221上的滑动模块232、及连接在滑动模块232和第一座体B11之间的第三油缸233，其中滑动模块232上形成有定位插口，第二油缸222套设在导向轴221上的端部定位在定位插口内，并与滑动模块232沿着导向轴221同步运动设置，第三油缸233驱动滑动模块232沿着导向轴221滑动的距离为±50mm。

同时，调节部件B2还包括第四驱动件B24和偏转座B25，其中偏转座B25设置在第二座体B12上，第四驱动件B24为连接在偏转座B25与第二座体B12之间的油缸，且该油缸推动偏转座B25绕着Y轴方向偏转的角度为±1°。

本例中，翻转部件B3包括绕着Z轴方向转动连接在偏转座B25上的第一架杆B31、平行且滑动连接在第一架杆B31上的第二架杆32、及翻转动力件33；顶撑部件B4包括绕着Z轴方向转动连接在第二架杆32上的本体40、及顶撑模块41，其中本体40上形成有与中隔墙厚度相匹配的避让豁口k。

为了方便实施，顶部牛腿安装机构J2具有展开状态和收拢状态，处于展开状态时，本体40沿着X轴延伸，第一架杆B31和第二架杆32分别沿着Y轴方向延伸，中隔墙插入避让豁口k，顶撑模块41与插装口对齐；处于收拢状态时，第一架杆B31、第二架杆32、及本体40分别沿着X轴延伸，且自下而上依次分布。

具体的，翻转动力件33包括第五驱动件335和第六驱动件336，其中第五驱动件335和第六驱动件336均采用直推油缸，且第五驱动件335的两端部分别转动连接在第一架杆B31和第二座体B12上，第六驱动件336的两端部分别转动连接在第二架杆32和本体40上。

同时，第五驱动件335驱动第一架杆B31相对第二座体B12翻转的角度为0°～92°；第六驱动件336驱动本体40相对第二架杆32翻转的角度为0°～92°。

具体的，本体40包括位于两侧的侧支杆400、及垂直连接在两根侧支杆400之间的横支杆401，其中侧支杆400与横支杆401之间形成避让豁口k。

具体的，顶撑模块41有四个且分别对应固定连接在两根侧支杆400上，其中位于两根侧支杆400上的顶撑模块41对称设置，每个顶撑模块41的延伸方向与另一侧相对应的顶撑模块41的延伸方向相交设置，且当顶撑模块41与插装口对齐时，相交点位于对应顶撑模块41的上方。这样设置，两侧对应的顶撑模块与顶部牛腿之间构成稳定的三角形结构，保证顶撑时的稳定性和可靠性。

本例中，升降部件B5为固定设置在第一架杆B31的举升油缸，其中举升油缸的输出轴连接在第二架杆32上，并驱动第二架杆32沿着第一架杆B31往复运动。

综上，本实施例的优势如下：

1、通过两个架杆与本体的翻转运动，安装机构能够在展开状态和收拢状态之间灵活切换，满足在任何狭窄的隧道内安装顶部牛腿的需求；同时在展开状态下，本体的伸展距离长、与顶部牛腿的对位精度高，方便本体沿中隔墙表面运动以实施安装；

2、安装机构处于收拢状态或展开状态时，本体均沿X轴方向延伸，方便对顶撑部件与顶部牛腿的对位调节，有效提高安装精度；

3、两侧对应的顶撑模块能够与顶部牛腿之间构成稳定的三角形结构，安装时对顶部牛腿的支撑性好，有效保证安装的稳定性和可靠性；

4、在不占用隧道高度的狭小空间内实施夹具相对X、Y、Z轴向的直线运动和转向运动，从而高精度的实现中隔墙的翻转和对位调整，而且自动实施，降低了施工人员的劳动强度，且施工人员能够与施工设备保持安全距离，提高了现场施工的安全性；

5、夹具在夹持过程中，能够随着中隔墙的放置角度进行偏转对位调整，并在穿插孔与锁销对齐下，能够将中隔墙与夹具精准对接，且在远程控制中，完成锁销穿插定位过程；

6、在组装端部的两个登高平台的设置，一方面使得登高平台能够随着翻转区域移位而同步移位(也就是说，中隔墙处于安装位置时，两个登高平台就对应在相对两侧)，从而无需单独操作进行移位；另一方面通过登高平台的贴近或远离中隔墙的墙面距离调节，使得登高平台能够停在需要的位置，满足中隔墙组装的需求；

7、在组装端部敞开的运动区中翻转架靠前设置，不仅能够将将重心前移，以缩小翻转机的体积，而且还能够缩短翻转之后中隔墙与前一块中隔墙的之间的距离，便于快速两块中隔墙的快速组装。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有顶部牛腿安装机构的中隔墙安装设备，其包括：

中隔墙翻转机构，其包括机架、夹具、及调节机构，其中所述机架包括分别沿着X、Y、Z轴方向延伸的底杆、侧杆和横杆，所述调节机构包括用于驱动所述夹具分别沿着Y和Z轴方向运动的直线运动单元、用于驱动所述夹具分别绕着X、Y、Z轴方向运动的翻转运动单元；

顶部牛腿安装机构，其用于将翻转后的中隔墙自顶部固定在管片上，顶部牛腿自两侧形成有插装口，

其特征在于：所述顶部牛腿安装机构包括安装座、翻转部件、顶撑部件、及升降部件，其中所述顶撑部件包括本体和顶撑模块，所述本体上形成有与所述中隔墙厚度相匹配的避让豁口，所述顶撑模块位于所述避让豁口的两侧且分别与所述顶部牛腿相匹配地设置在所述本体上，所述翻转部件包括相对滑动连接的第一架杆和第二架杆，所述第一架杆绕着Z轴方向转动连接在所述安装座上，所述本体绕着Z轴方向转动连接在所述第二架杆上，所述顶部牛腿安装机构具有展开状态和收拢状态，处于展开状态时，所述本体沿着X轴延伸，所述第一架杆和所述第二架杆分别沿着Y轴方向延伸，所述中隔墙插入所述避让豁口，所述顶撑模块与所述插装口对齐；处于收拢状态时，所述第一架杆、所述第二架杆、及所述本体分别沿着X轴延伸，且自下而上依次分布。

2.根据权利要求1所述的具有顶部牛腿安装机构的中隔墙安装设备，其特征在于：所述安装机构还包括与所述安装座相连接的调节部件，其中所述调节部件包括驱使所述安装座沿着Z轴方向运动的第一驱动件、驱使所述安装座绕着X轴方向侧摆的第二驱动件、驱使所述安装座沿着X轴方向运动的第三驱动件、设置在所述安装座上的偏转座、及连接在所述偏转座与所述安装座之间并驱使所述偏转座绕着Y轴偏转运动的第四驱动件，其中所述第一架杆转动连接在所述偏转座上。

3.根据权利要求1所述的具有顶部牛腿安装机构的中隔墙安装设备，其特征在于：所述本体包括位于两侧的侧支杆、及垂直连接在两根所述侧支杆之间的横支杆，其中所述侧支杆与所述横支杆之间形成所述的避让豁口，所述顶撑模块有多个且对称分布在两侧的所述侧支杆上，且每个所述顶撑模块的延伸方向与另一侧相对应的所述顶撑模块的延伸方向相交设置，当所述顶撑模块与所述插装口对齐时，相交点位于对应所述顶撑模块的上方。

4.根据权利要求1所述的具有顶部牛腿安装机构的中隔墙安装设备，其特征在于：所述底杆有两根，且相隔开设置，其中所述底杆、所述侧杆、及所述横杆之间形成供中隔墙定位和翻转的运动区，且在每根所述底杆下方对应设有行走部件；所述中隔墙翻转机构还包括沿着Y轴方向滑动设置在所述侧杆上的滑座、能够绕着Z轴方向翻转地设置在所述滑座上的翻转架、沿着Z轴方向滑动设置在所述翻转架上的模座、绕着垂直于Z轴方向自转设置在所述模座上的转动接头、以及分别设置在两根所述底杆上且位于所述翻转架相对两侧的登高平台，其中所述登高平台包括形成有安全护栏的平台本体、设置在对应侧所述底杆上的基座、设置在所述基座上且沿着Z轴方向升降的升降机构、用于驱动所述基座绕着Z轴方向转动的转动调节机构、以及用于将所述平台本体可调节支撑的架设在所述升降机构顶部的撑臂组件。

5.根据权利要求4所述的具有顶部牛腿安装机构的中隔墙安装设备，其特征在于：所述滑座有两个，且分别套设在所述侧杆上，所述翻转架通过枢轴分别转动连接在两个所述滑座之间；所述底杆具有前后端部，且定义前端部为组装端，所述登高平台设置在所述底杆的前端，所述侧杆包括靠近所述登高平台设置的主支杆、并排设置在所述底杆上的辅助支杆，其中所述滑座对应设置在所述主支杆上，且对应两侧的所述主支杆和所述底杆构成前端部敞开的所述运动区。

6.根据权利要求5所述的具有顶部牛腿安装机构的中隔墙安装设备，其特征在于：所述直线运动单元包括设置在所述底杆上且用于推动所述滑座相对所述主支杆沿着Y轴方向滑动的第一伸缩杆、设置在所述翻转架上且用于推动所述模座沿Z轴方向运动的第二伸缩杆，所述主支杆的截面呈多边形，所述滑座的内壁与所述主支杆外壁匹配设置，所述第一伸缩杆沿着Z轴方向固定在所述滑座上，所述的主支杆对应所述第一伸缩杆所在侧形成外延伸部，所述的第一伸缩杆的下端部与所述外延伸部可拆卸连接，所述第一伸缩杆至少有两根，所述外延伸部与所述第一伸缩杆一一对应设置，且两根或多根所述第一伸缩杆绕着所述滑座的周向均匀分布。

7.根据权利要求5所述的具有顶部牛腿安装机构的中隔墙安装设备，其特征在于：所述翻转运动单元包括位于所述翻转架和所述滑座同侧，且两端部分别转动连接在所述翻转架和所述滑座上的第三伸缩杆；用于推动所述转动接头自转的第四伸缩杆；以及两端部分别转动连接在所述转动接头和所述夹具上的第五伸缩杆，其中所述第五伸缩杆有两根，且对应设置在所述夹具所形成夹持区的相对两侧，两根所述第五伸缩杆中一根伸长时，另一根相对收缩，且伸长量和收缩量相等。

8.根据权利要求5所述的具有顶部牛腿安装机构的中隔墙安装设备，其特征在于：所述撑臂组件包括设置在所述升降机构顶部的臂座、用于将所述臂座与所述平台本体相连接的臂杆，所述臂杆相对伸缩或绕着所述臂座转动设置，且；所述基座包括座底和轮盘，所述轮盘绕着自身轴线转动设置在所述座底上，所述的升降机构设置在所述轮盘上，所述转动调节机构用于带动所述轮盘正向或反向转动；所述的臂座包括固定在所述升降机构顶部的固定面板、自所述固定面板的一侧向下延伸的连接面板，所述的臂杆有多根，且相互平行设置，其中每根所述的臂杆的两端部分别与所述连接面板和所述平台本体转动连接，所述撑臂组件还包括设置在多根所述臂杆内且能够牵引所述平台本体相对靠近或远离所述臂座的牵引动力件；所述的臂杆有四根，且呈平行四边形分布，所述牵引动力件为伸缩杆。

9.根据权利要求4所述的中隔墙安装设备的登高平台，其特征在于：所述夹具包括形成与中隔墙厚度相匹配夹持区的夹片组件、接头座、夹持锁定件，其中所述的夹持锁定件将所述夹片组件与中隔墙相对锁定，且所述接头座与所述转动接头通过垂直于Z轴方向的枢轴转动调节设置。

10.根据权利要求9所述的中隔墙安装设备的登高平台，其特征在于：所述夹片组件包括位于两侧且平行设置的第一夹片和第二夹片、横设在所述第一夹片和第二夹片之间的夹顶板，所述第一夹片、第二夹片、及所述夹顶板的内壁形成夹持槽，所述夹持槽的槽宽与中隔墙的厚度相等，且所述夹持槽的长度方向与中隔墙的长度方向一致，其中由所述夹持槽在X轴和Y轴之间翻转实现中隔墙的水平向垂直方向翻转；所述接头座设置在所述夹顶板上；所述夹持锁定件包括设置在所述第一夹片上且能够自所述第二夹片中穿出的锁销、用于驱动锁销沿着自身长度方向运动的动力器，其中在所述中隔墙的夹持边对应设有供所述锁销穿插的穿插孔，所述的穿插孔有多个且并排间隔分布，所述的夹持锁定件与所述的穿插孔一一对应设置。

Images