CN204783064U - 适用于大直径管片真空吸盘式管片拼装机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于大直径管片真空吸盘式管片拼装机，包括管片拼装机机构和真空吸盘式抓举装置，以及设置在管片拼装机机构上的第一工作平台（8）和第二工作平台（19）；所述的管片拼装机机构包括管片拼装机托梁（11），设置在管片拼装机托梁（11）上的平移机构，所述的平移机构连接举升机构、回转机构和管路支架（13）；所述的回转机构连接举重臂（7），所述的举重臂（7）连接真空抓举装置。本实用新型提供了一种将真空吸盘与现有管片拼装机结合，并经过适应性设计使其在盾构机上成功应用的适用于大直径管片的真空吸盘式管片拼装机。
Description
技术领域
本实用新型涉及隧道专用机械设备领域，具体为一种适用于大直径管片真空吸盘式管片拼装机。
背景技术
盾构设备是一种集开挖、支护、推进、衬砌等多种作业一体化的大型暗挖隧道施工机械。管片拼装机系统是盾构的一个重要组成部分，用来拼装衬砌管片，是将管片拼装成环的机械设备。它具有锁紧、升降、平移、回转、仰俯、横摇和偏转七种动作，各种动作进行专门的调节以使管片能精确就位。
从锁紧方式来看，拼装机夹具的构造因管片构造的不同而异，此构造的好坏将影响管片组装作业及效率，长期以来一直使用的夹具有手动螺旋机械式、液压缸机械式。其中手动螺旋机械式需要手工劳动，效率较低，已经很少在实际施工中使用；液压缸机械式管片抓举采用机械式，操作方便，动作可靠，但由于管片的结构受力所限，当管片过重时机械式抓举头的抓举力将超过管片的承受力，此时液压缸机械式也不再适用。
因此，研究设计一种新型的适用于大直径管片抓举的管片拼装机是个亟待解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种将真空吸盘与现有管片拼装机结合，并经过适应性设计使其在盾构机上成功应用的适用于大直径管片的真空吸盘式管片拼装机。
本实用新型的目的是这样实现的：
适用于大直径管片真空吸盘式管片拼装机，其特征在于：包括管片拼装机机构和真空吸盘式抓举装置，以及设置在管片拼装机机构上的第一工作平台8和第二工作平台19；
所述的管片拼装机机构包括管片拼装机托梁11，设置在管片拼装机托梁11上的平移机构，所述的平移机构连接举升机构、回转机构和管路支架13；所述的回转机构连接举重臂7，所述的举重臂7连接真空抓举装置；
所述的管片拼装机托梁11两端分别主机部分与后配套拖车系统；所述的主机部分包括米子梁9通过法兰10主机连接；所述的后配套拖车系统包括一号拖车21，与一号拖车21连接的拖拉油缸20；
所述的平移机构包括管片拼装机移动架17，所述的移动架17通过左右各2个滚轮2安装在拼装机托梁11的行走槽中，移动架17连接有2个平移油缸12；所述的回转机构包括回转架15，所述的回转架15通过回转支撑16与移动架17连接；所述的举重臂7通过2根红、蓝提升油缸14与回转架15连接；所述的举重臂7上连接有真空抓举装置；
所述的真空吸盘1连接有真空储气罐，所述的真空储气罐设置在回转架15内或举重臂7内；
所述的移动架17的两侧设置有第一旋转马达1，控制回转架15、举重臂17和真空吸盘1的顺时针、逆时针旋转200°；
所述的真空抓举装置连接有俯仰油缸23和第二旋转油缸18；
所述的真空抓举装置包括真空吸盘1，所述的真空吸盘1包括中心真空吸盘4；所述的真空吸盘1通过安全销24固定在真空抓举架上，所述的中心真空吸盘4通过中心吸盘伸缩油缸25固定在真空抓举架上；所述的真空抓举架1上设置有激光定位装置26、第一接近开关27、第二接近开关28和第三接近开关29。
积极有益效果：1、使用简单化：已储存在真空储气罐的真空被转移到真空吸盘中，取放产品都是瞬间完成的，操作人员只需按下按钮，任务便轻松完成。
2、安全性高：即使在真空泵断电的情况下，真空储气罐内的真空也可以保证负载持续几个小时不掉落。真空度由真空开关及真空表来控制，可通过真空表来观察漏气情况及何时该放下产品。一般，只要腔内存有真空，负载就不会掉落。
3、生产效率高：施工中我们在不断提高生产效率，而无论负载是何种材料，真空吸盘只需要几秒就可以完成取放过程，而原来机械式抓取则需要几分钟才可实现。真空吸盘与产品接触后，既不会在产品上留下痕迹，也不会损坏产品。
附图说明
图1为本实用新型的拼装机结构示意图一；
图2为本实用新型的拼装机结构示意图二；
图3为真空吸盘与管片结构示意图；
图4为真空抓举装置结构示意图一；
图5为真空抓举装置结构示意图二；
图6为真空抓举装置结构示意图三；
图中为：第一旋转马达1、滚轮2、真空吸盘3、中心真空吸盘4、旋转油缸5、管片6、举重臂7、第一工作平台8、米字梁9、法兰10、托梁11、平移油缸12、管路支架13、提升油缸14、回转架15、回转支撑16、移动架17、旋转马达18、第二工作平台19、拖拉油缸20、一号拖车21、管片22、俯仰油缸23、安全销24、中心吸盘伸缩油缸25、激光定位装置26、第一接近开关27、第二接近开关28、第三接近开关29。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型做进一步的说明：
适用于大直径管片真空吸盘式管片拼装机，包括管片拼装机机构和真空吸盘式抓举装置；
如图1、图2所示，所述的管片拼装机机构包括管片拼装机托梁11，设置在管片拼装机托梁11上的平移机构，所述的平移机构连接举升机构、回转机构和管路支架13；所述的回转机构连接举重臂7，所述的举重臂7连接真空抓举装置；
所述的管片拼装机托梁11两端分别主机部分与后配套拖车系统；所述的主机部分包括米子梁9通过法兰10主机连接；所述的后配套拖车系统包括一号拖车21，与一号拖车21连接的拖拉油缸20；
如图2、图3所示，所述的平移机构包括管片拼装机移动架17，所述的移动架17通过左右各2个滚轮2安装在拼装机托梁11的行走槽中，移动架17连接有2个平移油缸12；所述的回转机构包括回转架15，所述的回转架15通过回转支撑16与移动架17连接；所述的举重臂7通过2根红、蓝提升油缸14与回转架15连接；所述的举重臂7上连接有真空抓举装置；
所述的真空吸盘1连接有真空储气罐，所述的真空储气罐设置在回转架15内或举重臂7内；
所述的移动架17的两侧设置有第一旋转马达1，控制回转架15、举重臂17和真空吸盘1的顺时针、逆时针旋转200°；
所述的真空抓举装置连接有俯仰油缸23和第二旋转油缸18；
如图4、图5、图6所示，所述的真空抓举装置包括真空吸盘1，所述的真空吸盘1包括中心真空吸盘4；所述的真空吸盘1通过安全销24固定在真空抓举架上，所述的中心真空吸盘4通过中心吸盘伸缩油缸25固定在真空抓举架上；所述的真空抓举架1上设置有激光定位装置26、第一接近开关27、第二接近开关28和第三接近开关29。
如图1、图2所示，当真空吸盘在管片拼装机正下方的位置，包括移动架、回转架、提升油缸、举重臂和真空吸盘的管片拼装机在2个平移油缸的控制下可以实现在托梁上的沿隧道轴线方向平移；旋转马达安装在移动架两侧，可以控制回转架、举重臂和真空吸盘顺时针、逆时针旋转200°；通过红、蓝提升油缸上升或下降举重臂和吸盘；再通过红、蓝提升油缸的不同步伸缩配合举重臂左侧连接销的左右滑动，可以使举重臂和吸盘实现在左右方向上的摆动；真空吸盘竖直方向上的摆动和水平方向上的旋转是由俯仰油缸和旋转油缸的调节实现的。这样在拼装管片时，就可以实现6个方向的自由度，使管片准确定位。
如图2所示，所吸吊的钢筋混凝土管片6或管片22，由于其质量较大且为圆弧状，所以如果采用多个吸盘均布吸附在管片上，不仅有利于管片受力的均匀性，保证运输拼装质量；而且由于吸盘沿管片周向的弧长较短，有利于保证吸盘与管片的接触密封效果。在拼装封顶块(K块)时中心吸盘单独抓取，同时为了安装管片螺栓的需要，要求中心吸盘可以相对于其他两个吸盘单独进行伸缩动作。
由于真空吸盘抓取的管片质量要求较高，质量较大，所以真空系统的气体负荷较大，为此该设备设置了一个真空储气罐（真空腔）。管片拼装机由于结构紧凑，盾体内部空间有限，无法设置单独的真空储气罐，因此在设计时一般把真空腔设置在管片拼装机结构内部。常用的真空腔结构有两种：第一种将真空腔设计于回转架内部；第二种将真空腔设计于举重臂内部。在实际应用过程中，如果管片重量较重，常采用第一种方案，而较轻的管片则采用第二种方案。
管片从大小上可以分为封顶块（K块）和其它块两种类型，封顶块（K块）的大小一般只有其它块的1/3大小。本实用新型所述的真空吸盘式管片拼装机可自动识别K块。
本实用新型具有如下特点：1、使用简单化：已储存在真空储气罐的真空被转移到真空吸盘中，取放产品都是瞬间完成的，操作人员只需按下按钮，任务便轻松完成。
2、安全性高：即使在真空泵断电的情况下，真空储气罐内的真空也可以保证负载持续几个小时不掉落。真空度由真空开关及真空表来控制，可通过真空表来观察漏气情况及何时该放下产品。一般，只要腔内存有真空，负载就不会掉落。
3、生产效率高：施工中我们在不断提高生产效率，而无论负载是何种材料，真空吸盘只需要几秒就可以完成取放过程，而原来机械式抓取则需要几分钟才可实现。真空吸盘与产品接触后，既不会在产品上留下痕迹，也不会损坏产品。
以上实施方式仅用于说明本实用新型的优选实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围之内。
Claims (7)
1.适用于大直径管片真空吸盘式管片拼装机，其特征在于：包括管片拼装机机构和真空吸盘式抓举装置，以及设置在管片拼装机机构上的第一工作平台（8）和第二工作平台（19）；
所述的管片拼装机机构包括管片拼装机托梁（11），设置在管片拼装机托梁（11）上的平移机构，所述的平移机构连接举升机构、回转机构和管路支架（13）；所述的回转机构连接举重臂（7），所述的举重臂（7）连接真空抓举装置。
2.根据权利要求1所述的适用于大直径管片真空吸盘式管片拼装机，其特征在于：所述的管片拼装机托梁（11）两端分别主机部分与后配套拖车系统；所述的主机部分包括米子梁（9）通过法兰（10）主机连接；所述的后配套拖车系统包括一号拖车（21），与一号拖车（21）连接的拖拉油缸（20）。
3.根据权利要求1所述的适用于大直径管片真空吸盘式管片拼装机，其特征在于：所述的平移机构包括管片拼装机移动架（17），所述的移动架（17）通过左右各2个滚轮（2）安装在拼装机托梁（11）的行走槽中，移动架（17）连接有2个平移油缸（12）；所述的回转机构包括回转架（15），所述的回转架（15）通过回转支撑（16）与移动架（17）连接；所述的举重臂（7）通过2根红、蓝提升油缸（14）与回转架（15）连接；所述的举重臂（7）上连接有真空抓举装置。
4.根据权利要求1所述的适用于大直径管片真空吸盘式管片拼装机，其特征在于：所述的真空抓举装置包括真空吸盘（1），所述的真空吸盘（1）包括中心真空吸盘（4）；所述的真空吸盘（1）连接有真空储气罐，所述的真空储气罐设置在回转架（15）内或举重臂（7）内。
5.根据权利要求3所述的适用于大直径管片真空吸盘式管片拼装机，其特征在于：所述的移动架（17）的两侧设置有第一旋转马达（1），控制回转架（15）、举重臂（17）和真空吸盘（1）的顺时针、逆时针旋转200°。
6.根据权利要求1或3所述的适用于大直径管片真空吸盘式管片拼装机，其特征在于：所述的真空抓举装置连接有俯仰油缸（23）和第二旋转油缸（18）。
7.根据权利要求4所述的适用于大直径管片真空吸盘式管片拼装机，其特征在于：所述的真空吸盘（1）通过安全销（24）固定在真空抓举架上，所述的中心真空吸盘（4）通过中心吸盘伸缩油缸（25）固定在真空抓举架上；所述的真空抓举架（1）上设置有激光定位装置（26）、第一接近开关（27）、第二接近开关（28）和第三接近开关（29）。
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