CN218191600U - 一种用于刀盘清洗的机械臂 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于刀盘清洗的机械臂，其包括支座、第一支臂和第二支臂，支座与第一支臂的后端铰接，且铰接处设置有驱动第一支臂转动的第一驱动件，第一支臂的前端与第二支臂的后端铰接，且铰接处设置有驱动第二支臂转动的第二驱动件，第二支臂的前端设置有高压喷头和识别模块，支座设置在外部的伸缩机构上，第一驱动件、第二驱动件和识别模块均与控制器电连接；通过本方案的机械臂可将高压喷头从冲刷孔位处伸入并靠近刀盘背面，从而降低高压喷头的动能损失，以达到对刀盘良好的冲刷清洗效果，同时通过第一支臂和第二支臂的摆动，使第二支臂前端的高压喷头角度多变，以实现刀盘不同位置处的冲刷清洗。
Description
技术领域
本实用新型涉及盾构机刀盘冲洗技术领域，具体涉及一种用于刀盘清洗的机械臂。
背景技术
随着规划拟建隧道穿越的地质条件日趋复杂多变，对盾构机施工性能也提出了全新的挑战，而刀盘作为盾构机开挖地层的“铁齿钢牙”，其破排性能尤为重要；在面对复杂交错的地层施工时，刀盘破碎性能常受到其梳排性能的影响，如刀盘上固结泥饼或集结碴石后，会引发刀盘推进力增大、刀盘发热升温、掌子面开挖困难等风险，严重时可能引起掌子面失稳地面塌陷、地表过量沉降建筑物垮塌等事故。
目前针对刀盘上固结的泥饼和碴石的处理方案，主要是依据在盾构机的刀盘隔板上设置固定的冲刷孔位，并通过冲刷系统进行冲刷清洗，但冲刷水柱均需要经过土仓内一段距离的泥浆混合物后，才能到达刀盘背面，这极大的降低了冲刷水柱的动能，冲刷顽固的泥饼时，不仅能耗大，而且效果差；故急需一种可伸入冲刷孔位内的机械臂，使清洗喷头靠近刀盘背面，以达到良好的冲刷清洗效果。
实用新型内容
针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种用于刀盘清洗的机械臂，解决了盾构机上对刀盘冲刷清洗效果差的问题。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
提供一种用于刀盘清洗的机械臂，其包括支座、第一支臂和第二支臂，支座与第一支臂的后端铰接，且铰接处设置有驱动第一支臂转动的第一驱动件，第一支臂的前端与第二支臂的后端铰接，且铰接处设置有驱动第二支臂转动的第二驱动件，第二支臂的前端设置有高压喷头和识别模块，支座设置在外部的伸缩机构上，第一驱动件、第二驱动件和识别模块均与控制器电连接。
采用上述技术方案的有益效果为：本方案通过外部的伸缩机构将机械臂从冲刷孔位送入，并通过机械臂上第一支臂和第二支臂的弯曲构型，使机械臂前端第二支臂上的高压喷头靠近刀盘背面需要冲刷清洗的位置，从而降低高压喷头的动能损失，以达到对刀盘良好的冲刷清洗效果，其中识别模块可监测高压喷头与刀盘背面的距离以及刀盘背面的清洗效果。
进一步地，第一驱动件包括铰接在支座上的伸缩液压缸，第一支臂的后端与连接耳的一端固定连接，连接耳的另一端与支座铰接，伸缩液压缸的伸缩杆与连接耳上靠近第一支臂的一端铰接，伸缩液压缸与控制器电连接。
采用上述技术方案的有益效果为：通过伸缩液压缸的伸缩可实现第一支臂的转动，并通过伸缩液压缸有限的伸缩量，有效地限制了第一支臂的转动幅度，防止第一支臂转动幅度过大而造成安全事故。
进一步地，连接耳的延伸方向与伸缩液压缸的伸缩方向呈锐角布置，这样设置才能使伸缩杆的推力有效的转化为带动第一支臂转动的推力。
进一步地，第一支臂的前端设置有U形连接件，第二支臂的后端设置有T形连接件，U形连接件与T形连接件铰接，第二驱动件包括设置在U形连接件一侧的第一旋转油缸，T形连接件与第一旋转油缸转动连接，第一旋转油缸与控制器电连接。
采用上述技术方案的有益效果为：通过U形连接件与T形连接件的铰接，使第一支臂和第二支臂的铰接点结构稳定，承载能力强，同时通过第一旋转油缸可带动第二支臂实现180度转动。
进一步地，支座与伸缩机构之间通过第二旋转油缸转动连接，第二旋转油缸与控制器电连接。
采用上述技术方案的有益效果为：将支座设置在第二旋转油缸上，以实现整个机械臂的360度旋转，从而提高了机械臂的弯曲自由度，有利于机械臂的弯曲构型，便于高压喷头对刀盘的不同位置处进行冲刷清洗。
进一步地，第一支臂在支座上的转动平面与第二支臂在第一支臂上的转动平面垂直，有利于机械臂在三维空间内的弯曲构型。
附图说明
图1为本方案机械臂的侧视图。
图2为本方案机械臂的立体图。
图3为本方案机械臂工作时的结构示意图。
其中，1、支座，2、第一支臂，3、第二支臂，4、高压喷头，5、识别模块，6、伸缩液压缸，7、连接耳，8、U形连接件，9、T形连接件，10、第一旋转油缸，11、第二旋转油缸，12、伸缩机构，13、高压水源接头，14、刀盘隔板，15、冲刷孔位，16、刀盘背面。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
实施例1
如图1和图2所示，本方案用于刀盘清洗的机械臂包括支座1、第一支臂2和第二支臂3，支座1与第一支臂2的后端铰接，且铰接处设置有驱动第一支臂2转动的第一驱动件，第一支臂2的前端与第二支臂3的后端铰接，且铰接处设置有驱动第二支臂3转动的第二驱动件，第二支臂3的前端设置有高压喷头4和识别模块5，其中高压喷头4通过水管与外部的高压水源接头13连接；支座1设置在外部的伸缩机构12上，第一驱动件、第二驱动件和识别模块5均与控制器电连接。
如图3所示，本方案通过外部的伸缩机构12将机械臂从刀盘隔板14上的冲刷孔位15送入，并通过机械臂上第一支臂2和第二支臂3的弯曲构型，使机械臂前端第二支臂3上的高压喷头4靠近刀盘背面16需要冲刷清洗的位置，从而降低高压喷头4的动能损失，以达到对刀盘良好的冲刷清洗效果，其中识别模块5可监测高压喷头4与刀盘背面16的距离以及刀盘背面16的清洗效果，具体实施时，识别模块5可包括用于测量高压喷头4与刀盘背面16之间距离的测距传感器以及用于观测刀盘背面16清洗效果的摄像头或者红外扫描仪。
如图3所示，支座1与伸缩机构12之间通过第二旋转油缸11转动连接，第二旋转油缸11与控制器电连接；将支座1设置在第二旋转油缸11上，以实现整个机械臂的360度旋转，从而提高了机械臂弯曲自由度，有利于机械臂的弯曲构型，使高压喷头4对刀盘的不同位置处进行冲刷清洗。
特别地，第一支臂2在支座1上的转动平面与第二支臂3在第一支臂2上的转动平面垂直，这样设置有利于机械臂在三维空间内的弯曲构型。
实施例2
如图1和图2所示，本实施例在实施例1的基础上给出了支座1与第一支臂2铰接的具体方案，其中第一驱动件包括铰接在支座1上的伸缩液压缸6，第一支臂2的后端与连接耳7的一端固定连接，连接耳7的另一端与支座1铰接，伸缩液压缸6的伸缩杆与连接耳7上靠近第一支臂2的一端铰接，伸缩液压缸6与控制器电连接；通过伸缩液压缸6的伸缩可实现第一支臂2的转动，并通过伸缩液压缸6有限的伸缩量，有效地限制第一支臂2的转动幅度，防止第一支臂2转动幅度过大而造成安全事故。
连接耳7的延伸方向与伸缩液压缸6的伸缩方向呈锐角布置，这样设置才能使伸缩杆的推力有效的转化为带动第一支臂2转动的推力。
实施例3
如图1和图2所示，本实施例在实施例1的基础上给出了第一支臂2与第二支臂3铰接的具体方案，第一支臂2的前端设置有U形连接件8，第二支臂3的后端设置有T形连接件9，U形连接件8与T形连接件9铰接，第二驱动件包括设置在U形连接件8一侧的第一旋转油缸10，T形连接件9与第一旋转油缸10转动连接，第一旋转油缸10与控制器电连接；通过U形连接件8与T形连接件9的铰接，使第一支臂2和第二支臂3的铰接点结构稳定，承载能力强，同时通过第一旋转油缸10可带动第二支臂3实现180度转动。
综上所述，通过本方案的机械臂可将高压喷头4从冲刷孔位15处伸入并靠近刀盘背面16，从而降低高压喷头4的动能损失，以达到对刀盘良好的冲刷清洗效果，同时通过第二旋转油缸11的360度旋转、第一支臂2和第二支臂3的摆动，使第二支臂3前端的高压喷头4角度多变，以实现刀盘不同位置处的冲刷清洗。
Claims (6)
1.一种用于刀盘清洗的机械臂，其特征在于，包括支座(1)、第一支臂(2)和第二支臂(3)，所述支座(1)与第一支臂(2)的后端铰接，且铰接处设置有驱动第一支臂(2)转动的第一驱动件，所述第一支臂(2)的前端与第二支臂(3)的后端铰接，且铰接处设置有驱动第二支臂(3)转动的第二驱动件，所述第二支臂(3)的前端设置有高压喷头(4)和识别模块(5)，所述支座(1)设置在外部的伸缩机构(12)上，所述第一驱动件、第二驱动件和识别模块(5)均与控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的用于刀盘清洗的机械臂，其特征在于，所述第一驱动件包括铰接在支座(1)上的伸缩液压缸(6)，所述第一支臂(2)的后端与连接耳(7)的一端固定连接，所述连接耳(7)的另一端与支座(1)铰接，所述伸缩液压缸(6)的伸缩杆与连接耳(7)上靠近第一支臂(2)的一端铰接，所述伸缩液压缸(6)与控制器电连接。
3.根据权利要求2所述的用于刀盘清洗的机械臂，其特征在于，所述连接耳(7)的延伸方向与伸缩液压缸(6)的伸缩方向呈锐角布置。
4.根据权利要求1所述的用于刀盘清洗的机械臂，其特征在于，所述第一支臂(2)的前端设置有U形连接件(8)，所述第二支臂(3)的后端设置有T形连接件(9)，所述U形连接件(8)与T形连接件(9)铰接，所述第二驱动件包括设置在U形连接件(8)一侧的第一旋转油缸(10)，所述T形连接件(9)与第一旋转油缸(10)转动连接，所述第一旋转油缸(10)与控制器电连接。
5.根据权利要求1所述的用于刀盘清洗的机械臂，其特征在于，所述支座(1)与伸缩机构(12)之间通过第二旋转油缸(11)转动连接，所述第二旋转油缸(11)与控制器电连接。
6.根据权利要求1所述的用于刀盘清洗的机械臂，其特征在于，所述第一支臂(2)在支座(1)上的转动平面与第二支臂(3)在第一支臂(2)上的转动平面垂直。
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| CN202222309052.XU CN218191600U (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 一种用于刀盘清洗的机械臂 |
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