中心梁式管片拼装机的制作方法

1.本实用新型涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种中心梁式管片拼装机。


背景技术：

2.目前，隧道建设普遍应用于轨道交通、引水、公路、市政等工程中，盾构法隧道施工以安全、高效的特点广泛被施工单位应用，隧道掘进机又以其经济、高效、适应性广的特性被施工单位优先采用。
3.在进行隧道施工时，开挖后需要通过拼装机对隧道进行支护，拼装机是盾构机不可或缺的关键部件之一。拼装机布置在盾构机内部，在刀盘挖出隧道后用于拼装管片，拼装机通过前后移动及周向旋转，将管片各部位拼装到位，但由于盾构机的内部关键部件的布置及拼装机自身的结构等因素，拼装机在盾构机内的布置在空间和位置受到很大限制。当在小直径盾构机(业内所谓的小直径盾构机通常指直径在6m以下的盾构机)中时，盾构机就没有足够的空间来布置拼装机，为隧道施工及盾构机的设计带来极大的困难。
4.针对相关技术中拼装机在盾构机内布置的位置以及灵活度受限的问题，目前尚未给出有效的解决方案。
5.由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种中心梁式管片拼装机，以克服现有技术的缺陷。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种中心梁式管片拼装机，在保证结构简单的同时，可控制拼装机能沿隧道的轴向移动以及沿隧道的周向转动，从而提高了拼装机布置的灵活度，使拼装机也能布置到小直径盾构机中，拓宽了拼装机的使用范围，进而有利于盾构机应用场景的拓展。
7.本实用新型的目的可采用下列技术方案来实现：
8.本实用新型提供了一种中心梁式管片拼装机，所述中心梁式管片拼装机包括沿隧道的轴向设置于盾构机内部的中心梁和对管片进行拼装的管片抓举头，所述中心梁上设置有能沿所述中心梁的轴向移动的移动架和能沿所述中心梁的周向转动的回转架，所述回转架与所述管片抓举头之间铰接有摆臂；所述回转架连接于所述移动架上，以通过所述移动架带动所述回转架沿所述中心梁的轴向移动。
9.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述移动架和所述回转架均为环状结构，所述移动架能轴向移动地套设于所述中心梁上，所述回转架通过回转轴承连接于所述移动架上，所述移动架上设置有驱动装置，所述驱动装置上能转动地设置有第一齿轮环，所述中心梁上能沿所述中心梁的周向转动地套设有第二齿轮环，所述第二齿轮环上的齿与所述第一齿轮环上的齿相啮合，所述第二齿轮环与所述回转架连接。
10.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述移动架的内壁上开设有多个第一卡槽，各所述第一卡槽沿所述移动架的周向间隔且均匀分布，各所述第一卡槽内均固定嵌设有导
向板，各所述导向板分别与所述中心梁的外壁相贴合。
11.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述导向板为表面光滑的铜板。
12.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述中心梁的顶部外壁上开设有第二卡槽，所述第二卡槽内能沿所述中心梁的轴向滑动地嵌设有限位块，所述限位块与所述移动架连接。
13.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述中心梁式管片拼装机还包括推动油缸，所述推动油缸沿所述中心梁的轴向设置，所述推动油缸的缸体部分固定连接于所述中心梁上，所述推动油缸的活塞杆部分与所述移动架连接。
14.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述摆臂包括四连杆机构和调节油缸，所述四连杆机构和所述调节油缸分别铰接于所述回转架与所述管片抓举头之间。
15.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述管片抓举头上设置有多个微调油缸，各所述微调油缸设置于所述管片抓举头的主体部分与所述管片抓举头的执行部分之间。
16.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述中心梁位于所述盾构机内部的中心位置，所述中心梁的一端与盾体固定连接，所述中心梁的另一端拖拉盾构机的后配套组件。
17.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述中心梁为空心结构，所述中心梁的内部安装有供盾构机掘进使用的管路和线路。
18.由上所述，本实用新型的中心梁式管片拼装机的特点及优点是：在盾构机内部设置有中心梁，且在中心梁上设置有移动架和回转架，其中，移动架能够沿中心梁的轴向移动，回转架能够沿中心梁的周向转动，回转架通过摆臂与管片抓举头铰接，在实际作业过程中，可通过管片抓举头对管片进行抓取，并通过移动架和回转架分别调节管片抓举头在隧道内的轴向位置和周向位置，再配合摆臂的摆动，使管片能够精确对准拼接位置，完成管片的拼接成环，操作简便、结构简单，集成度高，可大大节约盾构机内的空间，从而提高拼装机在盾构机内布置的灵活度，使拼装机同样适用于小直径盾构机，拓宽了拼装机的使用范围，有利于工作效率的提高。
附图说明
19.以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
20.图1：为本实用新型中心梁式管片拼装机的正视结构示意图。
21.图2：为本实用新型中心梁式管片拼装机的横截面结构示意图。
22.本实用新型中的附图标号为：
23.1、驱动装置；
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2、第一齿轮环；
24.3、回转架；
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4、中心梁；
25.5、管片抓举头；
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6、微调油缸；
26.7、管片；
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8、摆臂；
27.801、四连杆机构；
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802、调节油缸；
28.9、限位块；
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10、移动架；
29.11、推动油缸；
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12、导向板；
30.13、盾体；
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14、第二齿轮环。
具体实施方式
31.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
32.如图1、图2所示，本实用新型提供了一种中心梁式管片拼装机，该中心梁式管片拼装机包括沿隧道的轴向设置于盾构机内部的中心梁4和管片抓举头5，管片抓举头5用于对管片7进行抓取和拼装，中心梁4上设置有能沿中心梁4的轴向移动的移动架10，中心梁4上还设置有能沿中心梁4的周向转动的回转架3，回转架3与管片抓举头5之间铰接有摆臂8；回转架3连接于移动架10上，以通过移动架10能带动回转架3沿中心梁4的轴向移动。
33.本实用新型在盾构机内部沿隧道的轴向设置有中心梁4，且在中心梁4上设置有移动架10和回转架3，其中，移动架10能够沿中心梁4的轴向移动，回转架3能够沿中心梁4的周向转动，回转架3通过摆臂8与管片抓举头5铰接，在实际作业过程中，可通过管片抓举头5对管片7进行抓取，并通过移动架10调节管片抓举头5在隧道内的轴向位置，通过回转架3调节管片抓举头5在隧道内的周向位置，再配合摆臂8的摆动，使管片7能够精确对准拼接位置，完成管片7的拼接成环，操作简便、结构简单，集成度高，可大大节约盾构机内的空间，从而提高拼装机在盾构机内布置的灵活度，使拼装机同样适用于小直径盾构机，拓宽了拼装机的使用范围，有利于工作效率的提高。
34.进一步的，中心梁4位于盾构机内部的中心位置，中心梁4的一端与盾体13固定连接，中心梁4的另一端拖拉盾构机的后配套组件(如：渣土输送机等功能性组件)。
35.进一步的，中心梁4为空心结构，中心梁4的内部安装有供盾构机掘进使用的各种功能管路和线路(如：输水管路、供电线路等)，从而大大节省布线空间。
36.在本实用新型的一个可选实施例中，如图1、图2所示，移动架10和回转架3均为圆环状结构，移动架10能沿中心梁4轴向移动地套设于中心梁4的外侧，回转架3通过回转轴承连接于移动架10上，移动架10上通过螺栓固定安装有驱动装置1，驱动装置1上能转动地设置有第一齿轮环2，中心梁4的外侧能沿中心梁4的周向转动地套设有第二齿轮环14，第二齿轮环14外侧环形边缘上的齿与所述第一齿轮环2外侧环形边缘上的齿相啮合，第二齿轮环14与回转架3连接。通过驱动装置1可带动第一齿轮环2和第二齿轮环14转动，在通过第二齿轮环14带动回转架3沿中心梁4的周向转动，从而调节管片抓举头5在隧道内的周向位置。
37.进一步，驱动装置1可为但不限于驱动电机，第一齿轮环2固定套设于驱动电机的输出轴上。
38.在本实用新型的一个可选实施例中，如图1、图2所示，移动架10的内壁上开设有多个第一卡槽，各第一卡槽沿移动架10的周向间隔且均匀分布，各第一卡槽内均固定嵌设有导向板12，各导向板12分别与中心梁4的外壁相贴合。在移动架10移动过程中，通过各导向板12可减小移动架10与中心梁4之间的摩擦力，起到辅助移动架10移动的作用，避免移动架10过度磨损，延长移动架10的使用寿命。
39.进一步的，导向板12可为但不限于表面光滑的铜板。
40.在本实用新型的一个可选实施例中，如图2所示，中心梁4的顶部外壁上开设有第二卡槽，第二卡槽为沿中心梁4的轴向开设的长条状凹槽，在第二卡槽内嵌设有限位块9，限位块9能沿中心梁4的轴向在第二卡槽内滑动，限位块9的顶部与移动架10的内壁连接。保证移动架10能够沿中心梁4的轴向移动的同时，避免移动架10沿中心梁4的周向上发生转动，
限位块9起到对移动架10在周向上进行定位的作用。
41.在本实用新型的一个可选实施例中，如图1所示，中心梁式管片拼装机还包括推动油缸11，推动油缸11沿中心梁4的轴向设置，推动油缸11的缸体部分固定连接于中心梁4上，推动油缸11的活塞杆部分与移动架10连接。通过控制推动油缸11的活塞杆部分进行伸缩动作，从而可推动移动架10沿中心梁4的轴向移动，从而调节管片抓举头5在隧道内的周向位置。
42.在本实用新型的一个可选实施例中，如图1所示，摆臂8包括四连杆机构801和调节油缸802，四连杆机构801铰接于回转架3与管片抓举头5之间，调节油缸802的缸体部分与回转架3铰接，调节油缸802的活塞杆部分与管片抓举头5铰接。通过控制调节油缸802的活塞杆的伸缩动作，可对管片抓举头5的位置进行调节，四连杆机构801起到对管片抓举头5支撑、连接的作用，以使管片抓举头5随摆臂8摆动(即：摆臂8能带动管片抓举头5沿隧道的轴向以及径向移动)，从而使管片抓举头5能够精确找到管片7的拼接位置。
43.具体的，四连杆机构801由首尾顺序铰接的四根连接杆组成，其中，两相邻连接点分别与回转架3铰接，另外两相邻连接点分别与管片抓举头5铰接。
44.在本实用新型的一个可选实施例中，如图1、图2所示，管片抓举头5上设置有多个微调油缸6，各微调油缸6均布于管片抓举头5的主体部分与管片抓举头5的执行部分之间，且各微调油缸6的主体部分分别与管片抓举头5的主体部分连接，各微调油缸6的活塞杆部分分别与管片抓举头5的执行部分连接。通过控制各微调油缸6的活塞杆部分的伸缩动作，可对管片抓举头5的主体部分与管片抓举头5的执行部分之间的距离进行小范围调节，从而对管片7的拼接位置和角度进行微调，提高对管片7拼接的精准度。
45.具体的，微调油缸6的数量为四个，四个微调油缸6分别设置于管片抓举头5的主体部分的四个顶角位置。
46.本实用新型的中心梁式管片拼装机的特点及优点是：
47.一、该中心梁式管片拼装机，可通过管片抓举头5对管片7进行抓取，并通过移动架10、回转架3以及摆臂8相配合，对管片抓举头5的位置进行调节，使管片7能够精确对准拼接位置，在保证结构简单的同时，增加了提高拼装机在盾构机内布置的灵活度，使拼装机同样适用于小直径盾构机，拓宽了拼装机的使用范围，也拓展了盾构机的应用场景。
48.二、该中心梁式管片拼装机，适用于小型盾构机对管片7的拼装，操作简便，集成度高，可大大节约盾构机内的空间，从而有利于工作效率的提高。
49.以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。