一种用于隧道管片承插式纵缝连接件的浮动式装配机

摘要

一种用于隧道管片承插式纵缝连接件的浮动式装配机，包括工作台，设置在工作台上的驱动部和夹持部，驱动部驱动夹紧在夹持部上的待加工件，所述驱动部包括固定在工作台上的支撑架，连接机构和驱动机构，所述驱动机构通过连接机构连接在支撑架上。本发明采用了专用设备，极大的减少了人力成本，劳动强度低，从而保证了产品质量，提高了生产效率，同时大大降低了安全隐患。

说明书

技术领域

本发明属于隧道建设零部件加工领域，尤其涉及一种用于隧道管片承插式纵缝连接件的浮动式装配机。

背景技术

随着城市轨道交通(地铁)的飞跃发展，轨道交通已经成为城市交通的重要组成部分，成为广大民众出行的首选，对促进市场繁荣和社会与经济的快速发展具有重大意义。隧道工程是地铁交通的重要载体，其中盾构隧道管片的链接方式是隧道建设过程中的重中之重。

目前采用的螺栓链接方式存在管片组装时环缝合纵缝之间连接点多，受力方向倾斜，受力面积小，操作空间狭窄，又是全部人工操作，不但劳动强度大，工作效率低，而且容易损坏管片，存在安全隐患，造成渗漏点多，质量难以保证，后期病害多发，维修成本高等问题。

新型的管片拼接的纵缝采用插入式，环缝采用滑插式连接，不需要螺栓连接，管片端部采用复合型止水材料，具有整体性更好，刚性更强，耐久性更好，防水性更好等特点。

隧道管片承插式纵缝连接件生产过程中，需要将螺纹钢带螺纹的一端旋入连接件底座，加工过程中，必须保持螺纹钢与连接底座的垂直。

现有情况下，通常采用人力旋入，劳动强度大，也无法保证螺纹钢的垂直旋入，生产效率低，无法保证产品质量，且存在安全隐患。

进一步，采用半自动设备装配的，在螺纹钢旋入连接底座的过程中，因旋转力的方向不稳定，也无法在加工过程中一直保持螺纹钢和连接底座的垂直，容易造成产品损坏，导致加工过程频繁中断，增大了生产成本和生产周期，甚至有安全隐患。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于隧道管片承插式纵缝连接件的浮动式装配机,隧道管片承插式纵缝连接件生产过程中，需要将螺纹钢带螺纹的一端旋入连接件底座，以解决于隧道管片承插式纵缝连接件在上述加工过程中产品质量，生产安全的技术问题。

为实现上述目的，本发明的一种用于隧道管片承插式纵缝连接件的浮动式装配机的具体技术方案如下：

一种用于隧道管片承插式纵缝连接件的浮动式装配机，包括工作台，设置在工作台上的驱动部和夹持部，驱动部驱动夹紧在夹持部上的待加工件，所述驱动部包括固定在工作台上的支撑架，连接机构和驱动机构；所述驱动机构通过连接机构连接在支撑架上。

为了驱动螺纹钢旋入连接件底座，所述驱动机构包括连接在所述连接机构上的驱动支撑座，设置在驱动支撑座上方的驱动装置，设置在驱动支撑座下方的浮动夹具，驱动装置驱动浮动夹具旋转。

为了实现在螺纹钢旋转过程中的浮动缓冲，所述浮动夹具包括固定夹头、夹具限位套、浮动夹头和钢筋夹头，固定夹头安装在所述驱动支撑座下方，固定夹头和浮动夹头设置于夹具限位套内，夹具限位套的上端与固定夹头固定连接，浮动夹头位于固定夹头下方，夹具限位套限制浮动夹头向下运动的范围，钢筋夹头安装在浮动夹头下方，固定夹头一端设有凸起，浮动夹头对应位置设有凹槽，凸起与凹槽尺寸相匹配，浮动夹头的凹槽在夹具限位套内相对固定夹头的凸起运动，实现旋转过程中的浮动缓冲。

为了保证加工过程中螺纹钢旋入连接件底座时的稳定性，夹持部包括若干垂直叠加且缓冲方向不同的缓冲机构，以及滑动连接在缓冲机构上的夹持机构。

为了更好的缓冲效果，缓冲机构为固定设置在工作台上的第一缓冲机构，滑动连接在第一缓冲机构上方的第二缓冲机构，第一缓冲机构和第二缓冲机构的缓冲方向在平面内垂直。

进一步，夹持机构滑动连接在第二缓冲机构上方。

为了适配不同规格的待加工件所使用的夹持机构，缓冲机构包括缓冲板和缓冲轨道，缓冲板上设有若干螺孔，缓冲轨道通过螺孔连接在缓冲板上通过不同位置的螺孔可调节缓冲轨道的位置，适配不同规格的待加工件所使用的夹持机构。

为了适配不同规格的待加工件，连接机构为连接杆，连接杆与所述支撑架固定连接，所述驱动机构可调节的连接在连接杆上，在连接杆方向上移动。

为了进一步适配不同规格的待加工件，夹持部通过缓冲板的螺孔与工作台连接，配合不同位置的螺孔调节夹持部的位置。

为了使待加工件能配合浮动夹具旋转，所述钢筋夹头下端设有槽口，槽口与待加工件匹配。

有益效果：

隧道管片承插式纵缝连接件生产过程中，需要将螺纹钢带螺纹的一端旋入连接件底座，在该加工过程中采用了专用设备，极大的减少了人力成本，劳动强度低，从而保证了产品质量，提高了生产效率，同时大大降低了安全隐患。

附图说明

图1为本发明的一种用于隧道管片承插式纵缝连接件的浮动式装配机结构示意图；

图2为本发明的一种用于隧道管片承插式纵缝连接件的浮动式装配机左视图；

图3为本发明的浮动夹具结构示意图；

图4为本发明的夹持部结构示意图；

图5为本发明的加工示意图；

图6为本发明的待加工件示意图；

图中标记说明：1000、工作台；2000、驱动部；3000、夹持部；2100、支撑架；2200、连接机构；2300、驱动机构；2210、连接杆；2310、驱动装置；2320、驱动支撑座；2330、浮动夹具；2331、固定夹头；2332、夹具限位套；2333、浮动夹头；2334、钢筋夹头；2335、槽口；3100、夹持机构；3200、缓冲机构；3210、第一缓冲机构；3220、第二缓冲机构；3211、滑轨；3212、缓冲板；3213、螺孔；4000、待加工件；4001、螺纹钢；4002、连接底座；4003、矩形结构。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种用于隧道管片承插式纵缝连接件的浮动式装配机做进一步详细的描述。

实施示例：

在隧道管片承插式纵缝连接件生产过程中，需要将螺纹钢4001带螺纹的一端旋入连接件底座4002，本发明的用于隧道管片承插式纵缝连接件的浮动式装配机，可以在加工过程中，保持螺纹钢4001垂直旋入连接底座4002。

如图1-6所示，用于隧道管片承插式纵缝连接件的浮动式装配机，在工作台1000上固定设置用于夹紧待加工件的夹持部3000，夹持部3000正上方是驱动机构2000。驱动机构2300通过连接机构2200连接在支撑架2100上，支撑架2100通过螺孔固定在工作台1000上。

支撑架2100，连接机构2200和驱动机构2300组成驱动部2000。

连接机构2200为连接杆2210，或者其他任意可以在竖直方向调节驱动机构位置的装置。

驱动机构2300在连接杆2210的方向上下移动，可以适配规格不同的待加工件4000。

所述驱动机构2300包括连接在所述连接机构2200上的驱动支撑座2320，设置在驱动支撑座2320上方的驱动装置2310，设置在驱动支撑座2320下方的浮动夹具2330，驱动装置2310驱动浮动夹具2330旋转。当驱动装置2310驱动浮动夹具2330旋转时，驱动支撑座2320保证整个驱动机构2300的稳定运行。

如图3所示，浮动夹具2330包括固定夹头2331、夹具限位套2332、浮动夹头2333和钢筋夹头2334，固定夹头2331安装在驱动支撑座2320下方，套入夹具限位套2332中的固定夹头2331通过轴心对称的2个螺孔与夹具限位套2332螺栓连接。

夹具限位套2332为外径应小于待加工件4000的两根螺纹钢间距的圆柱形套筒，一端与固定夹头2331通过2个对称的孔通过螺栓固定，夹具限位套2332另一端设有内台阶，内台阶宽度大于3mm，台阶内径与浮动夹头2333一端的外台阶配合，限制浮动夹头2333的运动范围。

浮动夹头2333一端的凹槽与固定夹头2331一端的凸起配合且留有适当间隙，凹槽长度略大于固定夹头凸起的长度，浮动夹头2333设有凹槽的一端设有外台阶，与夹具限位套2332的内台阶相匹配，浮动夹头2333另一端外圆直径小于夹具限位套2332台阶内径，长度应与螺纹钢4001旋入连接底座4002总深度相匹配，末端与钢筋夹头2334固定连接。

夹具限位套2332将固定夹头2331和浮动夹头2333包裹在内，浮动夹头2333的凹槽在夹具限位套2332内相对固定夹头2331的凸起运动以实现旋转过程中的浮动缓冲。

缓冲机构3200可以为任意数量，通过添加不同缓冲方向的缓冲机构3200，可以更好的实现加工过程中的缓冲效果，本实施例中的缓冲机构3200为两个。

夹持部3000包括固定设置在工作台上的第一缓冲机构3210，和滑动连接在第一缓冲机构3210上方的第二缓冲机构3220，滑动连接在第二缓冲机构3220上方的夹持机构3100。

夹持机构3100夹紧待加工件4000，保证待加工件4000和装配机的定位准确。

第一缓冲机构3210和第二缓冲机构3220的缓冲方向在平面内垂直，为螺纹钢4001旋入连接底座4002提供了缓冲，保证了螺纹钢4001能垂直旋入连接底座4002。

缓冲机构3200的结构不做限定，只要能在相应方向提供缓冲力的结构皆可。

本实施例中的缓冲机构3200包括缓冲板3212和缓冲轨道3211，缓冲板3212上设有若干螺孔3213，缓冲轨道3211通过螺孔3213连接在缓冲板3212上，可以根据不同的夹持机构3100，调整缓冲轨道3211的位置，与不同位置的螺孔3213连接，适配不同规格的待加工件4000所使用的夹持机构3100。

夹持部3000通过所述缓冲板3212的螺孔3213与工作台1000连接，配合工作台1000上不同位置的螺孔调节夹持部3000的位置，以适配不同规格的待加工件4000。

浮动夹具2330钢筋夹头2334的下端设有槽口2335，槽口能让螺纹钢4001上端的矩形结构4003进入，且能够通过带动该矩形机构4003旋转，使螺纹钢4001下端的螺纹旋入连接底座4002的螺孔。

使用时，先将螺纹钢4001稍微旋入连接底座4002，将待加工件4000的连接底座4002置入夹持机构3100，通过调节夹持部3000的位置，以及调整螺纹钢4001旋入连接底座4002的程度，保证待加工件的螺纹钢4001上端的矩形结构4003进入浮动夹具2330钢筋夹头2334下端的槽口2335。通过电能使驱动装置2310运行，驱动装置2310驱动浮动夹具2330开始旋转，带动螺纹钢4001旋入连接底座4002。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。