专利名称：管片拼装机上的分体式真空吸盘抓紧装置的制作方法
技术领域：
本发明属于隧道施工机械设备，它涉及既适用于硬岩层——TBM隧道施工的管片拼装机真空吸盘抓紧，又适用于软土层——盾构机隧道施工的管片拼装机真空吸盘抓紧的一种管片拼装机上的分体式真空吸盘抓紧装置。
背景技术：
目前，隧道施工中用的隧道掘进机大体分为两种，其中一种是适用于硬岩层——TBM施工的隧道掘进机，它每一环的隧道管片采用等分式，即采用或由4块或由6块长度相等的长管片拼接组合，在拼接组合时，必须使用管片拼装机，为了使长管片拼接得牢靠紧固，在管片拼装机上装有整体真空吸盘式的抓紧装置，它由整体真空吸盘、丝杠顶固器、抽真空机构组成，用钢板制成与每一长管片的长度相对应的整体真空吸盘，将整体真空吸盘贴靠在混凝土制的长管片内圆弧面上，与长管片内圆弧面位置相对应，在机座上装设手工驱动的丝杠顶固器，使整体真空吸盘能紧贴在混凝土制的长管片内圆弧面上，然后用抽真空机构将吸盘面与长管片面间形成的空隙抽成真空，而使长管片得以牢固抓紧，于此循环地操作对隧道中每一环中的长管片进行抓紧。其中另一种是软土层——盾构机隧道施工的管片拼装机，盾构机施工的隧道管片一般采用不等分式，每一环的隧道管片采用由6块长度尺寸不等的管片拼接组合，按管片长度分为长、短管片，其中短管片较长管片短得多，且为楔形，若在短管片上采用整体真空吸盘式就不能满足抓紧要求，所以盾构机上的管片拼装机上的抓紧装置一般都采用手工驱动的丝杠顶固器的机械方法进行抓紧管片。它们存在的缺点分述于下1、用手工驱动丝杠顶固器的机械方法进行抓紧管片，既费力、费时，又不便于操作，且不安全。
2、在TBM施工的隧道管片拼接机上采用整体真空吸盘式的抓紧装置，还能满足管片的抓紧要求，但若在盾构机的管片拼装机上装整体真空吸盘式，不仅不能满足短管片的抓紧要求，而且会出现大牛拉小车的状态，所以又不得不采用机械方法进行抓紧短管片，招致其整体真空吸盘式的抓紧装置不能在TBM施工的隧道管片拼接机上和盾构机的管片拼装机上进行通用。
发明内容
本发明旨在为了避免上述技术中存在的缺点和不足之处，而提供不仅设计结构合理，既能适用于TBM管片拼装机的真空吸盘抓紧又能适用于盾构机管片拼装机的真空吸盘抓紧，而且具有省力、省工和操作安全、快捷及使用方便的一种管片拼装机上的分体式真空吸盘抓紧装置。
本发明的目的是以如下技术方案来实现的，管片拼装机上的分体式真空吸盘抓紧装置，包括机座，特征在于其结构主要由侧真空吸盘、中真空吸盘、吸盘连接座、液压油缸、油缸支座、橡胶衬垫、长管片、短管片组成，将已有技术中的整体真空吸盘分割成一个中真空吸盘，两个侧真空吸盘，在混凝土制的短管片的居中位置，紧贴短管片的内圆弧面上吻合装设中真空吸盘，于中真空吸盘的两端分别以吸盘连接座对称铰接侧真空吸盘，其两个侧真空吸盘与长管片的内圆弧面上相吻合，并在与长、短管片相触的中、侧真空吸盘的一面上分别粘接橡胶衬垫，在中真空吸盘的另一面上居中位置对称连接油缸支座，两油缸支座分别铰接液压油缸的一端，两液压油缸的活塞杆一端对称铰接在机座与侧真空吸盘置之间的连杆机构上。为了使本发明既能装在TBM施工的隧道管片拼接机上对长管片进行真空吸盘抓紧，又能装在盾构机的管片拼装机上对长、短管片进行真空吸盘抓紧。因此，就将已有技术中的整体真空吸盘，按长度不同分割成三个独立的真空吸盘，其中一个为中真空吸盘，两个为侧真空吸盘，故被命名为管片拼装机上的分体式真空吸盘抓紧装置。所述的中真空吸盘，与盾构机中短管片的长度相对应，其长度≥盾构机中的短管片的长度。所述的侧真空吸盘，它们的长度相等，并分别以吸盘连接座铰接在中真空吸盘的两侧；且中、侧真空吸盘的橡胶衬垫与长、短管片之间形成的空隙处分别用管路与抽真空机构连接。所述的连杆机构由I连杆、II连杆、连杆支座、活塞杆支座组成，与中吸盘的纵向中心线一致，在机座上对称连接连杆支座，两连杆支座分别铰接II连杆的一端，II连杆的另一端分别与I连杆的一端铰接，I连杆的另一端分别与装于侧吸盘上居中位置的连杆支座铰接，与两液压油缸的活塞杆位置相对应，分别于II连杆另一端的侧面连接活塞杆支座，将液压油缸活塞杆的外端分别铰接在活塞杆支座上。所述的液压油缸是由液压站来驱动的。
其操作和原理分述于下由于隧道管片施工是一环一环向前推进，当管片拼装机每拼装一环管片需要抓紧长管片时，开启液压站管路上的阀门，使液压油缸的活塞杆伸长，推动I连杆，I连杆就带动II连杆，使两个侧真空吸盘撑起紧压在长管片上，将橡胶衬垫与长管片之间形成的空隙通过抽真空机构抽成真空状态后，即可安全地抓紧长管片；当需要抓紧短管片时，液压油缸的活塞杆回缩，带动I连杆，I连杆就带动II连杆，使两个侧真空吸盘下移，中真空吸盘就紧压在短管片上，将橡胶衬垫与短管片之间形成的空隙通过抽真空机构抽成真空状态后，即可安全地抓紧短管片。于此循环操作，对隧道中每一环中的或是长管片或是短管片进行抓紧。由于本发明既可装于TBM管片拼装机上对长管片进行真空吸盘抓紧，同时又可装于盾构机管片拼装机上对长、短管片进行真空吸盘抓紧，既具有操作安全、方便、快捷的优点，又实现了TBM、盾构机管片拼装机的真空吸盘抓紧方式的通用化。综以上所采取的技术措施，实现本发明的目的。
与现有技术相比，本发明具有下述优点1、由于在管片拼装机上以液压机构替代了已有技术中的笨重手工机械方式抓紧装置，不仅操作简单、可节省时间，增加隧道掘进机的纯挖掘时间，缩短施工工期，而且既省力、省工又安全、方便、快捷。
2、不仅设计结构合理，既能适用于TBM管片拼装机的真空吸盘抓紧又能适用于盾构机管片拼装机的真空吸盘抓紧，实现了真空吸盘抓紧方式的通用化，降低制造成本。
本发明共有二幅附图。其中附图1是本发明的具体实施例的主视结构示意图。
附图2是本发明的具体实施例的液压油缸活塞杆伸出后的工作状态示意图。
图中1、侧真空吸盘 2、吸盘连接座 3、液压油缸 4、中真空吸盘 5、油缸支座 6、橡胶衬垫 7、连杆支座 8、I连杆 9、II连杆 10、活塞杆支座 11、长管片 12、机座 13、短管片具体实施方式
图1是本发明的具体实施例，它是安装在盾构机管片拼装机上的分体式真空吸盘抓紧装置，图1所示是其液压油缸3的活塞杆回缩后的工作状态，也就是中真空吸盘4紧压在短管片13面上，它的结构包括机座12，特征在于由侧真空吸盘1、中真空吸盘4、吸盘连接座2、液压油缸3、油缸支座5、橡胶衬垫6、长管片11、短管片13组成，将已有技术中的整体真空吸盘分割成一个中真空吸盘4，左、右侧真空吸盘1，在混凝土制的短管片13的居中位置，紧贴短管片13的内圆弧面上吻合装设钢板制的中真空吸盘4，于中真空吸盘4的两端分别以吸盘连接座2对称铰接由钢板制的左、右侧真空吸盘1，其两个侧真空吸盘1与长管片11的内圆弧面上相吻合，并在与长、短管片11、13相触的中、侧真空吸盘4、1的一面上分别粘接橡胶衬垫6，在中真空吸盘4的另一面上居中位置对称连接油缸支座5，两油缸支座5分别铰接液压油缸3的一端，液压油缸3的活塞杆一端对称铰接在机座12与左、右侧真空吸盘1之间的连杆机构上，所述的连杆机构分别由I连杆8、II连杆9、连杆支座7、活塞杆支座10组成，所述的中、侧真空吸盘4、1的橡胶衬垫6与长、短管片11、13之间形成的空隙处分别用管路与抽真空机构连接；所述的液压油缸3是由液压站来驱动的。附图2所示是液压油缸3的活塞杆伸出后的工作状态示意图，此时，液压油缸3的活塞杆伸长，推动I连杆8，I连杆8就带动II连杆9，使两个侧真空吸盘1撑起紧压在长管片11上，将橡胶衬垫6与长管片13之间形成的空隙抽成真空状态后，即可安全地抓紧长管片13。
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。
权利要求
1.一种管片拼装机上的分体式真空吸盘抓紧装置，包括机座(12)，特征在于其结构主要由侧真空吸盘(1)、中真空吸盘(4)、吸盘连接座(2)、液压油缸(3)、油缸支座(5)、橡胶衬垫(6)、长管片(11)、短管片(13)组成，将已有技术中的整体真空吸盘分割成一个中真空吸盘(4)，两个侧真空吸盘(1)，在混凝土制的短管片(13)的居中位置，紧贴短管片(13)的内圆弧面上吻合装设中真空吸盘(4)，于中真空吸盘(4)的两端分别以吸盘连接座(2)对称铰接侧真空吸盘(1)，其两个侧真空吸盘(1)与长管片(11)的内圆弧面上相吻合，并在与长、短管片(11)、(13)相触的中、侧真空吸盘(4)、(1)的一面上分别粘接橡胶衬垫(6)，在中真空吸盘(4)的另一面上居中位置对称连接油缸支座(5)，两油缸支座(5)分别铰接液压油缸(3)的一端，两液压油缸(3)的活塞杆一端对称铰接在机座(12)与侧真空吸盘(1)之间的连杆机构上。
2.按权利要求1所述的管片拼装机上的分体式真空吸盘抓紧装置，其特征在于所述的中真空吸盘(4)，与盾构机中短管片(13)的长度相对应，其长度≥盾构机中的短管片(13)的长度。
3.按权利要求1所述的管片拼装机上的分体式真空吸盘抓紧装置，其特征在于所述的连杆机构由I连杆(8)、II连杆(9)、连杆支座(7)、活塞杆支座(10)组成，与中真空吸盘(4)的纵向中心线一致，在机座(12)上对称连接连杆支座(7)，两连杆支座(7)分别铰接II连杆(9)的一端，II连杆(9)的另一端分别与I连杆(8)的一端铰接，I连杆(8)的另一端分别与装于侧真空吸盘(1)上居中位置的连杆支座(7)铰接，与两液压油缸(3)的活塞杆位置相对应，分别于II连杆(9)另一端的侧面连接活塞杆支座(10)，将液压油缸(3)活塞杆的外端分别铰接在活塞杆支座(10)上。
4.按权利要求1所述的管片拼装机上的分体式真空吸盘抓紧装置，其特征在于所述的液压油缸(3)是由液压站来驱动的。
全文摘要
本发明涉及一种管片拼装机上的分体式真空吸盘抓紧装置，特征是将已有技术中的整体真空吸盘分割成一个中真空吸盘，两个侧真空吸盘，在短管片的居中位置，紧贴短管片的内圆弧面上吻合装中真空吸盘，中真空吸盘两端分别以吸盘连接座铰接侧真空吸盘，其两个侧真空吸盘与长管片的内圆弧面上相吻合，在与长、短管片相触的中、侧真空吸盘的一面上粘接橡胶衬垫，中真空吸盘的另一面上居中位置连接油缸支座，两油缸支座铰接液压油缸的一端，两液压油缸的活塞杆一端铰接在机座与侧真空吸盘间的连杆机构上；本发明不仅设计结构合理，既适用于TBM管片拼装机又适用于盾构机管片拼装机的真空吸盘抓紧，且具有省力、省工和操作安全及使用方便、快捷等优点。
文档编号E21D11/08GK1995703SQ20061004801
公开日2007年7月11日 申请日期2006年10月11日 优先权日2006年10月11日
发明者贾寒飞, 刘景春, 水野修介 申请人:大连华锐股份有限公司