一种管片拼装机管片姿态调整装置

摘要

本发明属于隧道开发技术领域，具体涉及一种管片拼装机管片姿态调整装置，包括圆形运输机构，两个所述圆形运输机构的内侧均转动设置有调整基架构，两个所述调整基架构之间通过所述液压机一转动组装有调整主架构，所述调整主架构靠近圆心的一侧转动组装有安全机构，所述调整主架构远离圆心的一侧活动组装有管片，所述调整基架构的内侧壁等距固定设置有吸尘件。本发明能够更加精密地、更加多角度地控制管片的位置，同时具有微调管片位置的功能，改变传统只具备大幅度调位的操作方式，另外还能够及时制止管片向下坠的过程，提高管片安装的安全性，最后还可自动清理管片安装区域内的灰尘。

说明书

技术领域

本发明属于隧道开发技术领域，具体涉及一种管片拼装机管片姿态调整装置。

背景技术

管片拼装设备是隧道施工用盾构掘进机的重要组成部件之一，盾构机向前推进一段距离后，管片拼装设备立即开始工作，将管片及时拼装成隧道衬砌，管片拼装设备的性能直接影响到隧道成型质量及工程施工的进度。

现有技术存在的问题：

现有的管片拼装设备在工作中过程中，并不具备微调管片的功能，在管片支撑在待安装的区域时，工作人员紧接着在对应的螺孔内放入螺钉，但是，经常会出现相邻管片之间的螺孔发生微小错位的情况，此时，在操作管片拼装设备进行调整会大幅度的移动管片，使该管片与相邻管片之间会突然受到一个较大的力，在此力的作用下，管片之间容易出现较大幅度的错位，然而传统管片拼装设备并不具备微调的功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种管片拼装机管片姿态调整装置，能够更加精密地、更加多角度地控制管片的位置，同时具有微调管片位置的功能，改变传统只具备大幅度调位的操作方式，另外还能够及时制止管片向下坠的过程，提高管片安装的安全性，最后还可自动清理管片安装区域内的灰尘。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种管片拼装机管片姿态调整装置，包括圆形运输机构，两个所述圆形运输机构的内侧均转动设置有调整基架构，两个所述调整基架构相靠近的一侧均固定安装有液压机一，两个所述调整基架构之间通过所述液压机一转动组装有调整主架构，所述调整主架构靠近圆心的一侧转动组装有安全机构，所述调整主架构远离圆心的一侧活动组装有管片，所述调整基架构的内侧壁等距固定设置有吸尘件；

所述调整主架构还包括转壁架，所述转壁架的两侧外壁均固定设置有侧连台，两个所述侧连台分别与两个所述液压机一的输出端转动连接，所述转壁架的底部转动组装有电机二，所述转壁架的内侧转动组装有液压机二，所述液压机二的输出端与所述电机二的外壁转动组装，所述电机二的输出端固定组装有管片架；

所述管片架远离所述电机二的表面组装有夹具，所述管片架另一表面两侧固定安装有用于控制所述夹具开合的液压机三。

所述圆形运输机构还包括环撑架，所述环撑架的内侧均固定设置有内凸架，所述内凸架的外表面等距转动安装有滚杆，所述环撑架的内部等距固定安装有电机一，所述电机一的输出端均固定安装有齿轮一。

所述调整基架构还包括环板架，两个所述环板架的圆心处均固定设置有圆心架，两个所述环板架内部通过所述圆心架固定安装有滚心柱；

所述环板架靠近所述环撑架的一侧均固定设置有内插架，且所述内插架活动套设在所述滚杆的外表面，且与所述电机一相贴合,所述内插架一端外表面固定设置有外齿环，且所述外齿环均与所述齿轮一相啮合。

所述管片架表面位于所述夹具的边缘均固定设置有安装座，所述安装座的内部分别固定安装有液压机四以及液压机五，且所述液压机四与所述液压机五之间呈90度设置，所述液压机四以及所述液压机五的输出端均固定安装有微调板，所述微调板正中心固定开设有穿孔，且所述穿孔与所述夹具的位置相对应。

所述安全机构还包括安全管，所述安全管活动套设在所述滚心柱的外表面，所述安全管外壁一侧固定设置有管架，所述管架的内部滑动安装有内杆，所述电机二向圆心一侧固定设置有转座，所述内杆的一端与所述转座转动连接。

所述管架的内部一侧转动安装侧转杆，所述侧转杆的外表面固定套设有齿轮二，所述内杆的一侧壁固定设置有直排齿，所述直排齿与所述齿轮二相啮合，所述侧转杆的两端均固定连接有连杆。

所述安全管的两端外壁均固定设置有侧支架，两个所述侧支架的末端内侧均固定设置有内环齿，两个所述内环齿的内侧均活动设置有锁死器，所述锁死器的内部均开设有偏转腔，所述连杆活动卡接在所述偏转腔的内部，所述锁死器的外表面一侧均设置有卡齿，所述卡齿与所述内环齿活动啮合。

所述吸尘件还包括工作壳体，所述工作壳体固定安装在所述环板架的侧壁，所述工作壳体的一侧转动安装有贴合轮，且所述贴合轮与所述环撑架的内表面相贴合。

所述工作壳体的一端内部转动安装有曲轴，所述曲轴与所述贴合轮固定连接，所述曲轴的末端转动连接有偏转杆，所述偏转杆的末端转动连接有活塞，所述活塞滑动安装在所述工作壳体的内部。

所述工作壳体的一端两侧壁分别固定连接有出气管以及通管，所述通管的末端固定连接有集尘管，所述集尘管的末端固定连接有吸气管，所述集尘管内部靠近所述通管的一端固定安装有滤网。

本发明取得的技术效果为：

(1)本发明，控制液压机一工作调整转壁架的角度及位置，使管片逐渐贴近隧道壁，紧接着控制液压机二工作调整管片架的角度及位置，进而改变管片的角度，其中，还可控制电机二工作使管片架旋转，进而翻转管片，再经过一些列的调整之下，便可将管片支撑在待安装的区域，上述结构，能够更加精密地、更加多角度地控制管片的位置，并且此结构，不仅适用于纯圆形的隧道开发工作，还适用于椭圆形的隧道开发工作。

(2)本发明，当工作人员发现相邻管片之间的螺孔出现细微错位时，此时，通过控制液压机四以及液压机五工作，使微调板抵动管片进行细微的移动，因此，具有微调管片位置的功能，改变传统只具备大幅度调位的操作方式，减少邻管片之间螺孔错位的情况，更加利于邻管片之间的固定工作。

(3)本发明，当设备出现故障时，管片架将协同管片在重力的作用下迅速旋转移动，此时，连杆会在偏转腔的内部快速旋转时，锁死器将会在内环齿的内部发生偏移，此时，锁死器一角的卡齿将会迅速与内环齿啮合卡接，此时，便可迅速限制连杆的旋转，侧转杆与齿轮二同样被限制转动，进而内杆在管架内部的位置也会被迅速固定，此时，能够及时制止管片向下坠的过程，避免管片快速砸向隧道底面，尽可能地使管片远离地面，同时降低管片砸伤附近工作人员的风险，提高管片安装的安全性。

(4)本发明，在环板架旋转的过程中，工作壳体内部会不断形成正负压，其内部将产生吸力，此时，通过吸气管将管片安装区段附近的空气吸入集尘管的内部，在滤网的作用下，集尘管内部将完成固气分离，被吸入的灰尘将会收集在集尘管的内部，如此往复，将会清理管片安装区域内的灰尘，避免在管片安装时，工作人员吸入过多的灰尘，保证工作人员呼吸道的健康，同时避免灰尘飞扬影响工作人员的观察视线，保障管片安装工作的顺利进行。

附图说明

图1是本发明的实施例所提供的侧视立体图；

图2是本发明的实施例所提供的局部立体图；

图3是本发明的实施例所提供的圆形运输机构的分解立体图；

图4是本发明的实施例所提供的调整主架构的结构图；

图5是本发明的实施例所提供的调整主架构的仰视分解结构图；

图6是本发明的实施例所提供的安全机构的剖视结构图；

图7是本发明的实施例所提供的安全机构的局部结构图；

图8是本发明的实施例所提供的吸尘件的结构图；

图9是本发明的实施例所提供的吸尘件的主视剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、圆形运输机构；101、环撑架；102、内凸架；103、滚杆；104、电机一；105、齿轮一；2、调整基架构；201、环板架；202、内插架；203、外齿环；204、圆心架；205、滚心柱；3、液压机一；4、调整主架构；401、转壁架；402、侧连台；403、电机二；404、液压机二；405、管片架；406、液压机三；407、夹具；408、安装座；409、液压机四；410、液压机五；411、微调板；412、穿孔；5、安全机构；501、安全管；502、管架；503、内杆；504、转座；505、直排齿；506、齿轮二；507、连杆；508、锁死器；509、侧支架；510、内环齿；511、卡齿；512、偏转腔；6、管片；7、吸尘件；701、工作壳体；702、贴合轮；703、出气管；704、集尘管；705、吸气管；706、曲轴；707、偏转杆；708、活塞；709、滤网。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

如图1-9所示，一种管片拼装机管片姿态调整装置，包括圆形运输机构1，两个圆形运输机构1的内侧均转动设置有调整基架构2，两个调整基架构2相靠近的一侧均固定安装有液压机一3，两个调整基架构2之间通过液压机一3转动组装有调整主架构4，调整主架构4靠近圆心的一侧转动组装有安全机构5，调整主架构4远离圆心的一侧活动组装有管片6，调整基架构2的内侧壁等距固定设置有吸尘件7。

实施例一：

参照附图3，圆形运输机构1还包括环撑架101，环撑架101的内侧均固定设置有内凸架102，内凸架102的外表面等距转动安装有滚杆103，环撑架101的内部等距固定安装有电机一104，电机一104的输出端均固定安装有齿轮一105。

参照附图2和图3，调整基架构2还包括环板架201，两个环板架201的圆心处均固定设置有圆心架204，两个环板架201内部通过圆心架204固定安装有滚心柱205，环板架201靠近环撑架101的一侧均固定设置有内插架202，且内插架202活动套设在滚杆103的外表面，且与电机一104相贴合,内插架202一端外表面固定设置有外齿环203，且外齿环203均与齿轮一105相啮合，对应所有的电机一104一同工作并使齿轮一105旋转，由于外齿环203均与齿轮一105相啮合，因此便带动环板架201旋转，进而将管片6旋转运输到对应的安装位置。

参照附图4，调整主架构4还包括转壁架401，转壁架401的两侧外壁均固定设置有侧连台402，两个侧连台402分别与两个液压机一3的输出端转动连接，转壁架401的底部转动组装有电机二403，转壁架401的内侧转动组装有液压机二404，液压机二404的输出端与电机二403的外壁转动组装，电机二403的输出端固定组装有管片架405，管片架405远离电机二403的表面组装有夹具407，管片架405另一表面两侧固定安装有用于控制夹具407开合的液压机三406，控制液压机一3工作调整转壁架401的角度及位置，使管片6逐渐贴近隧道壁，紧接着控制液压机二404工作调整管片架405的角度及位置，进而改变管片6的角度，其中，还可控制电机二403工作使管片架405旋转，进而翻转管片6，再经过一些列的调整之下，便可将管片6支撑在待安装的区域。

参照附图5，管片架405表面位于夹具407的边缘均固定设置有安装座408，安装座408的内部分别固定安装有液压机四409以及液压机五410，且液压机四409与液压机五410之间呈90度设置，液压机四409以及液压机五410的输出端均固定安装有微调板411，微调板411正中心固定开设有穿孔412，且穿孔412与夹具407的位置相对应，通过控制液压机四409以及液压机五410工作，使微调板411抵动管片6进行细微的移动。

本发明的工作原理为：液压机三406工作控制夹具407夹住管片6，液压机三406的输出杆伸缩使夹具407移动，进而完成夹住管片6的效果，随后将管片6水平运输到待安装的区域，紧接着，对应所有的电机一104一同工作并使齿轮一105旋转，由于外齿环203均与齿轮一105相啮合，因此便带动环板架201旋转，进而将管片6旋转运输到对应的安装位置；

当把管片6移动到对应的区域之后，控制液压机一3工作调整转壁架401的角度及位置，使管片6逐渐贴近隧道壁，紧接着控制液压机二404工作调整管片架405的角度及位置，进而改变管片6的角度，其中，还可控制电机二403工作使管片架405旋转，进而翻转管片6，再经过一些列的调整之下，便可将管片6支撑在待安装的区域，上述结构，能够更加精密地、更加多角度地控制管片6的位置，并且此结构，不仅适用于纯圆形的隧道开发工作，还适用于椭圆形的隧道开发工作；

另外，当工作人员发现相邻管片6之间的螺孔出现细微错位时，此时，通过控制液压机四409以及液压机五410工作，使微调板411抵动管片6进行细微的移动，因此，具有微调管片6位置的功能，改变传统只具备大幅度调位的操作方式，减少邻管片6之间螺孔错位的情况，更加利于邻管片6之间的固定工作。

实施例二：

参照附图6，安全机构5还包括安全管501，安全管501活动套设在滚心柱205的外表面，安全管501外壁一侧固定设置有管架502，管架502的内部滑动安装有内杆503，电机二403向圆心一侧固定设置有转座504，内杆503的一端与转座504转动连接，在运输管片6的过程中，电机二403的角度和位置都随时随地在改变。

参照附图6，管架502的内部一侧转动安装侧转杆，侧转杆的外表面固定套设有齿轮二506，内杆503的一侧壁固定设置有直排齿505，直排齿505与齿轮二506相啮合，侧转杆的两端均固定连接有连杆507，当液压机一3或者液压机二404出现故障时，管片架405将协同管片6在重力的作用下迅速旋转移动，此时，电机二403的位置会迅速发生改变，内杆503在管架502内部的位置也会迅速发生改变，此时，在直排齿505与齿轮二506的啮合传动下，齿轮二506连同侧转杆以及连杆507会一同快速旋转。

参照附图7，安全管501的两端外壁均固定设置有侧支架509，两个侧支架509的末端内侧均固定设置有内环齿510，两个内环齿510的内侧均活动设置有锁死器508，锁死器508的内部均开设有偏转腔512，连杆507活动卡接在偏转腔512的内部，锁死器508的外表面一侧均设置有卡齿511，卡齿511与内环齿510活动啮合，当连杆507在偏转腔512的内部快速旋转时，连杆507与锁死器508之间会发生相对偏转，锁死器508将会在内环齿510的内部发生偏移，此时，锁死器508一角的卡齿511将会迅速与内环齿510啮合卡接，此时，便可迅速限制连杆507的旋转。

本发明的工作原理为：在运输管片6的过程中，电机二403的角度和位置都随时随地在改变，内杆503在管架502内部长度也随之随地在改变，当液压机一3或者液压机二404出现故障时，管片架405将协同管片6在重力的作用下迅速旋转移动，此时，电机二403的位置会迅速发生改变，内杆503在管架502内部的位置也会迅速发生改变，此时，在直排齿505与齿轮二506的啮合传动下，齿轮二506连同侧转杆以及连杆507会一同快速旋转；

当连杆507在偏转腔512的内部快速旋转时，连杆507与锁死器508之间会发生相对偏转，锁死器508将会在内环齿510的内部发生偏移，此时，锁死器508一角的卡齿511将会迅速与内环齿510啮合卡接，此时，便可迅速限制连杆507的旋转，侧转杆与齿轮二506同样被限制转动，进而内杆503在管架502内部的位置也会被迅速固定，此时，能够及时制止管片6向下坠的过程，避免管片6快速砸向隧道底面，尽可能地使管片6远离地面，同时降低管片6砸伤附近工作人员的风险，提高管片6安装的安全性。

实施例三：

参照附图8，吸尘件7还包括工作壳体701，工作壳体701固定安装在环板架201的侧壁，工作壳体701的一侧转动安装有贴合轮702，且贴合轮702与环撑架101的内表面相贴合，在环板架201旋转的过程中，贴合轮702将贴合环撑架101的内表面而滚动。

参照附图9，工作壳体701的一端内部转动安装有曲轴706，曲轴706与贴合轮702固定连接，曲轴706的末端转动连接有偏转杆707，偏转杆707的末端转动连接有活塞708，活塞708滑动安装在工作壳体701的内部，贴合轮702将带动曲轴706在工作壳体701的内部旋转，接着在偏转杆707的作用下，活塞708将会在工作壳体701的内部往复直线移动，从而使工作壳体701内部不断形成正负压。

参照附图9，工作壳体701的一端两侧壁分别固定连接有出气管703以及通管，通管的末端固定连接有集尘管704，集尘管704的末端固定连接有吸气管705，集尘管704内部靠近通管的一端固定安装有滤网709，当工作壳体701内部为负压时，其内部将产生吸力，此时，通过吸气管705将管片6安装区段附近的空气吸入集尘管704的内部，在滤网709的作用下，集尘管704内部将完成固气分离，被吸入的灰尘将会收集在集尘管704的内部。

本发明的工作原理为：在环板架201旋转的过程中，贴合轮702将贴合环撑架101的内表面而滚动，此时，贴合轮702将带动曲轴706在工作壳体701的内部旋转，接着在偏转杆707的作用下，活塞708将会在工作壳体701的内部往复直线移动，从而使工作壳体701内部不断形成正负压；

当工作壳体701内部为负压时，其内部将产生吸力，此时，通过吸气管705将管片6安装区段附近的空气吸入集尘管704的内部，在滤网709的作用下，集尘管704内部将完成固气分离，被吸入的灰尘将会收集在集尘管704的内部，而当工作壳体701内部为正压时，便可通过出气管703排除内部多余的空气，如此往复，将会清理管片6安装区域内的灰尘，避免在管片6安装时，工作人员吸入过多的灰尘，保证工作人员呼吸道的健康，同时避免灰尘飞扬影响工作人员的观察视线，保障管片6安装工作的顺利进行。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。