一种用于TBM连接皮带机出渣系统托架装置的制作方法

本发明涉及同步衬砌台车技术领域，尤其涉及一种用于tbm连接皮带机出渣系统托架装置。

背景技术：

tbm是集掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工，在铁道、水电、交通、矿山、市政等隧洞工程中应用正在迅猛增长；

但在tbm同步衬砌施工中，采用连续皮带出渣系统的tbm在施作二次衬砌时，机器不断的向内部深入推进，相应皮带托架的长度需要不断的加长，由于设备向前推进的速度缓慢，增加托架的一般采用人工添加的方式进行，虽然推进速度缓慢，但是人工操作由于需要配合皮带的速度，使得出渣系统中人工参与过多，需要工作人员时刻观察皮带的使用状况，整个添加过程都需要工作人员监测，人工劳动力消耗较大。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：tbm出渣系统中人工添加托架的方式人工劳动力消耗较大，而提出的一种用于tbm连接皮带机出渣系统托架装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于tbm连接皮带机出渣系统托架装置，包括支撑机构和多个托架，所述支撑机构包括滑轨、输出脚架、固定杆和多个支撑柱，所述固定杆固定连接在滑轨的一端，所述输出脚架设置在滑轨上，多个所述支撑柱对称且等距固定安装在滑轨的两侧，靠近输出脚架一侧相对的两个所述支撑柱一侧转动安装有第三滑轮，多个所述托架固定卡接在一起，每个所述托架的两侧均开设有滑槽，所述支撑柱的上端均固定连接有固定块，所述固定块与滑槽滑动连接，所述固定杆的一侧固定连接有固定架，所述固定架上安装有回转机构，所述固定杆的上端转动安装有第四滑轮，所述滑轨上开设有轨道槽，所述轨道槽上滑动连接有运送机构，所述运送机构上也堆砌有多个托架，所述输出脚架上设置有导向机构。

优选的，每个所述托架两端均设置有侧固定轴，所述托架的内壁上对称转动安装有滚轴，其中一个所述侧固定轴上开设有卡槽，另一个所述侧固定轴上开设有滑槽且一侧固定安装有卡块，所述卡块与卡槽卡接，所述滑槽内对称转动连接有钩型卡轴，两个所述钩型卡轴之间连接有多个弹簧，前后相邻的两个所述侧固定轴通过钩型卡轴卡接。

优选的，所述回转机构包括大转轮和小转轮，所述大转轮与小转轮之间连接有伸缩轴，所述大转轮与大转轮均与伸缩轴转动连接，所述固定架上固定安装有转动电机，所述转动电机的驱动端与伸缩轴固定连接，所述转动电机设置在大转轮的一侧。

优选的，所述运送机构包括底座和放置板，所述底座上开设有移动槽，所述底座的两侧对称转动安装有多个滚轮，所述移动槽内对称滑动安装有滑座，两个所述滑座内均安装有升降电机，所述升降电机的驱动端固定连接有螺纹轴，所述放置板与底座之间设置有升降机构，所述升降机构的两侧对称转动连接有连接块，所述螺纹轴螺纹穿过连接块，所述放置板内开设有穿插槽，所述放置板的一端转动连接有第五滑轮。

优选的，所述升降机构包括多个上连接轴和多个下连接轴，每个所述上连接轴分别中心转动连接在下连接轴的一侧，所述上连接轴的两端分别转动连接上下两个下连接轴的一端，两个所述连接块分别与上连接轴、下连接轴端点的连接处转动连接，最上端的两个所述下连接轴和上连接轴的一端均转动连接有滑块，两个所述滑块与放置板的底部滑动连接，最下端的两个所述下连接轴、上连接轴的一端分别与两个滑座转动连接。

优选的，所述导向机构包括第二滑轮和第一滑轮，所述第一滑轮转动安装在第二滑轮的左下方，所述输出脚架上固定安装有固定箱，所述固定箱内安装有气缸，所述气缸的驱动端固定连接有插轴，所述插轴上固定套接有限位块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

自动化的实现上托架，当需要添加托架的时候，能够自动将托盘卡接在一侧，tbm在不断向前推进的过程中，卡接如的托盘也将会逐渐向前移动，整个上托架的过程都能够自动化实现，从而有效的减少工作人员的参与，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于tbm连接皮带机出渣系统托架装置的结构示意图；

图2为图1中a处的结构示意图；

图3为图1中b处的结构示意图；

图4为图1中c处的结构示意图；

图5为本发明提出的一种用于tbm连接皮带机出渣系统托架装置中托架侧面的结构示意图；

图6为图5中d处的结构示意图；

图7为本发明提出的一种用于tbm连接皮带机出渣系统托架装置中托架正面的结构示意图；

图8为本发明提出的一种用于tbm连接皮带机出渣系统托架装置中升降机构的结构示意图。

图中：1滑轨、2输出脚架、3固定杆、4轨道槽、5支撑柱、6运送机构、7第一滑轮、8第二滑轮、9托架、10第四滑轮、11固定架、12固定箱、13气缸、14限位块、15插轴、16插槽、17卡槽、18侧固定轴、19弹簧、20滑槽、21钩型卡轴、22卡块、23第三滑轮、24固定块、25转动电机、26大转轮、27伸缩轴、28小转轮、29底座、30移动槽、31滚轮、32升降电机、33滑座、34连接块、35螺纹轴、36上连接轴、37下连接轴、38滚轴、39穿插槽、40第五滑轮、41滑块、42放置板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参考图1-8，一种用于tbm连接皮带机出渣系统托架装置，包括支撑机构和多个托架9，支撑机构包括滑轨1、输出脚架2、固定杆3和多个支撑柱5，固定杆3固定连接在滑轨1的一端，输出脚架2设置在滑轨1上，多个支撑柱5对称且等距固定安装在滑轨1的两侧，靠近输出脚架2一侧相对的两个支撑柱5一侧转动安装有第三滑轮23，多个托架9固定卡接在一起，每个托架9的两侧均开设有滑槽20，支撑柱5的上端均固定连接有固定块24，固定块24与滑槽20滑动连接，固定杆3的一侧固定连接有固定架11，固定架11上安装有回转机构，固定杆3的上端转动安装有第四滑轮10，滑轨1上开设有轨道槽4，轨道槽4上滑动连接有运送机构6，运送机构6上也堆砌有多个托架9，输出脚架2上设置有导向机构；

其中，每个托架9两端均设置有侧固定轴18，托架9的内壁上对称转动安装有滚轴38，其中一个侧固定轴18上开设有卡槽17，另一个侧固定轴18上开设有滑槽20且一侧固定安装有卡块22，卡块22与卡槽17卡接，滑槽20内对称转动连接有钩型卡轴21，两个钩型卡轴21之间连接有多个弹簧19，前后相邻的两个侧固定轴18通过钩型卡轴21卡接，当需要将两个托架9拼接在一起的时候，将托架9从另一个托架9的一端卡接如入，钩型卡轴21的一端为钩状机构，钩型卡轴21一端的钩子背面可以顺着插槽16的内壁滑动，然后在弹簧19的弹力作用下，使得钩型卡轴21穿过插槽16且卡接在外表面上，在钩型卡轴21穿过插槽16的时候，卡块22将会卡接如卡槽17内，较宽的卡块22卡入卡槽17的，同时利用钩型卡轴21实现两者之间的固定，从而使得相邻的两个托架9能够牢固的连接在一起；

其中，回转机构包括大转轮26和小转轮28，大转轮26与小转轮28之间连接有伸缩轴27，大转轮26与大转轮26均与伸缩轴27转动连接，固定架11上固定安装有转动电机25，转动电机25的驱动端与伸缩轴27固定连接，转动电机25设置在大转轮26的一侧，在逐渐向皮带中拼接入托架9的时候，相应用作运输土渣的皮带长度会增加，而用于往复循环被收卷起来的皮带部分会减少，皮带顺利的运输需要其保持紧绷的状态，大转轮26和小转轮28上均缠绕有皮带，皮带绕过小转轮28形成双层结构，则双层的皮带绕在大转轮26上，当需要增加运输长度的时候，转动电机25通过驱动端带动大转轮26转动，大转轮26顺时针转动，大转轮26的转动会通过伸缩轴27实现小转轮28绕着大转轮26转动，则被缠绕在大转轮26上的双层皮带会相应减少从而适皮带的需要，在增加接入托架9的数量的时候，通过回转机构调节皮带，使其保持紧张的状态；

其中，运送机构6包括底座29和放置板42，底座29上开设有移动槽30，底座29的两侧对称转动安装有多个滚轮31，移动槽30内对称滑动安装有滑座33，两个滑座33内均安装有升降电机32，升降电机32的驱动端固定连接有螺纹轴35，放置板42与底座29之间设置有升降机构，升降机构的两侧对称转动连接有连接块34，螺纹轴35螺纹穿过连接块34，放置板42内开设有穿插槽39，放置板42的一端转动连接有第五滑轮40，备用的多个托架9对方在放置板42的上方，皮带穿过穿插槽39,第五滑轮40用于调整皮带转向的问题，升降电机32通过驱动端带动螺纹轴35转动，连接块34螺纹套接螺纹轴35上，被限制了角度的连接块34，会在螺纹轴35的转动作用下上下移动，将回转运动转化为直线运动，通过驱动连接块34的上下移动实现升降机构的对放置板42的升降效果；

其中，升降机构包括多个上连接轴36和多个下连接轴37，每个上连接轴36分别中心转动连接在下连接轴37的一侧，上连接轴36的两端分别转动连接上下两个下连接轴37的一端，两个连接块34分别与上连接轴36、下连接轴37端点的连接处转动连接，最上端的两个下连接轴37和上连接轴36的一端均转动连接有滑块41，两个滑块41与放置板42的底部滑动连接，最下端的两个下连接轴37、上连接轴36的一端分别与两个滑座33转动连接，各个上连接轴36、下连接轴37相互交叉转动连接在一起，多个上连接轴36、下连接轴37端点有序的转动连接，形成一个可以升降的结构，通过控制其中两个下连接轴37和上连接轴36,螺纹轴35实现连接块34的移动，继而实现下连接轴37与上连接轴36之间角度的改变，当下连接轴37与上连接轴36之间夹角增大的时候，放置板42将会上升，反之则下降，继而实现不断的可以将托架9拼接上去；

其中，导向机构包括第二滑轮8和第一滑轮7，第一滑轮7转动安装在第二滑轮8的左下方，输出脚架2上固定安装有固定箱12，固定箱12内安装有气缸13，气缸13的驱动端固定连接有插轴15，插轴15上固定套接有限位块14，第二滑轮8和第一滑轮7均用于导向皮带，为皮带转向作用，将在皮带上运输的土渣运输到土渣存储结构内，升降机构将最上方的托架9运送至与支撑柱5上端持平的位置后，气缸13的驱动端带动插轴15移动，插轴15将会插入托架9上的插槽16内，伸缩插轴15实现将托架9与前方的另一个托架9卡接的效果，从而将托架9拼接入运输土渣的线路中。

本发明中，使用者使用该装置时，皮带成环形，从托架9的上方经过滚轴38，然后经过第二滑轮8和第一滑轮7，从几个运送机构6上的穿插槽39穿过，皮带绕过回转机构之后通过第四滑轮10，从第三滑轮23处绕过各个托架9的下方，最后在tbm的端头处的托架9绕回，从而实现整个皮带的循环效果；

当需要增加托架9的数量时，回转机构中的转动电机25通过驱动端带动大转轮26转动，大转轮26通过伸缩轴27带动小转轮28转动，大转轮26顺时针转动，被大转轮26缠绕起来的双层皮带逐渐释放出来以适应tbm向前推进的距离需要，底座29上的两个升降电机32的驱动端带动螺纹轴35转动，螺纹轴35的转动会实现连接块34的上下移动，将上连接轴36和下连接轴37之间的夹角增大，其他各个上连接轴36和下连接轴37同步角度会增大，从而实现放置板42的上升效果，将最上方放置的托架9升高至与固定块24等高的位置，然后气缸13通过驱动端驱动插轴15,插轴15插入侧固定轴18内，从而通过插轴15移动整个托架9，将该托架9与前方的托架9卡接，两个托架9前后的侧固定轴18相互接触的时候，卡块22会卡入卡槽17内，且两个钩型卡轴21穿过插槽16，由于钩型卡轴21末端为钩状结构，在弹簧19的弹力作用下，使得钩型卡轴21与插槽16卡接，从而实现两个托架9之间的固定连接，tbm不断推进的过程中，不断的拼接入新的托架9，各个运送机构6可以在滑轨1上来回滑动，工作人员可以通过在不同的运送机构6上增加托架9以备后续的使用，继而实现自动添加托架9，有效的避免工作人员时刻监测出渣系统。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。