一种管片清洁装备的制作方法

1.本发明涉及管片清洁技术领域，更具体地说，涉及一种管片清洁装备。


背景技术：

2.随着地下工程领域的进一步发展，掘进机越来越多地被使用在地铁、市政、隧道等施工领域，管片拼装技术也随之得到广泛应用。在管片拼装过程中，极易造成管片表面沾染油污、泥浆等杂物，严重影响隧道施工的卫生环境，隧道内沉积物也会给工作人员带来额外安全、健康隐患。此外，如果隧道成型后再对内壁进行清理，不但引入额外费用，而且随着污浊物长期固化，清理难题倍增。
3.传统的管片清洁方式采用人工或大量高压水清洗设备进行清洗，效率低且浪费水资源。现有技术中的隧道清洁方法/设备较少，且无法与隧道掘进机同步施工，在清洁时会阻碍运输车辆通行，影响施工，用时周期较长。
4.综上所述，如何有效地解决掘进通道内管片清洁不方便的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种管片清洁装备，该管片清洁装备可以有效地解决掘进通道内管片清洁不方便的问题。
6.为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种管片清洁装备，包括：
8.车体，能够在掘进通道中行走；
9.弧线往复驱动机构，安装于所述车体且启动时其驱动端沿弧线进行往复驱动；
10.清扫机构，用于对管片进行清扫；
11.径向调节机构，用于安装在所述驱动端与所述清扫机构之间以调节所述清扫机构相对所述驱动端的径向距离。
12.在应用上述管片清洁装备时，当需要清洗时驱动车体沿掘进通道掘进方向移动，而弧线往复驱动机构启动后，其驱动端带动清扫机构弧线往复运动，而清扫机构靠近或接触管片，因为是弧线运动，所以有效地从管片一端移动到另一端，且移动过程中，可以保持与管片接触或与管片保持恒定距离，以充分发挥清扫机构的清扫能力。而且通过径向调节机构，改变清扫机构的径向位置，以适应不同直径的管片，以提高适用性。同时可以通过径向调节机构，在某处单独调整清扫机构的径向位置，以实现越过管片上安装的障碍物。综上所述，该管片清洁装备能够有效地解决掘进通道内管片清洁不方便的问题。
13.优选地，所述弧线往复驱动机构包括弧形导轨和驱动装置，所述驱动端与所述弧形导轨之间滑动连接，所述驱动装置用于驱动所述驱动端沿所述弧形导轨移动。
14.优选地，所述驱动装置包括安装在所述驱动端上的电机和安装在所述弧形导轨上且沿弧线分布的链条或齿条，所述电机的主轴上安装有与所述链条配合的链轮或安装有与
所述齿条配合的齿轮。
15.优选地，所述弧形导轨的两端与所述车体相连以对所述弧形导轨支撑，所述弧形导轨上部的径向内侧在弧长方向分布两个向下延伸的支腿，所述支腿与所述车体相抵接以对所述弧形导轨支撑；所述驱动端上设置有行走轮以在所述弧形导轨上滚动。
16.优选地，所述径向调节机构包括平行四边形铰接机构和伸缩机构，所述伸缩机构的两端分别与所述驱动端和所述清扫机构的底座铰接，所述平行四边形铰接机构的相对两组铰接点分别位于所述驱动端和所述清扫机构处。
17.优选地，至少包括两个所述伸缩机构，所述伸缩机构为支撑油缸，所述平行四边形铰接机构的两侧均设置有所述伸缩机构。
18.优选地，所述清扫机构包括刷体和喷水喷头。
19.优选地，所述清扫机构包括驱动所述刷体转动的驱动马达，沿所述驱动端活动方向，所述刷体的两侧均设置有所述喷水喷头。
20.优选地，所述刷体为滚刷，沿所述滚刷延伸方向，多个所述喷水喷头均匀分布。
21.优选地，所述车体为盾构机尾部拖车。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明实施例提供的管片清洁装备工作时的横向侧面结构示意图；
24.图2为本发明实施例提供的管片清洁装备车体上的侧面结构示意图；
25.图3为本发明实施例提供的管片清洁装备车体上的结构示意图；
26.图4为本发明实施例提供的管片清洁装备工作时的轴向侧面结构示意图。
27.附图中标记如下：
28.车体1、驱动端2、清扫机构3、径向调节机构4、弧形导轨5、电机6、链条7、链轮8、支腿9、管片10、
29.行走轮21、刷体31、喷水喷头32、驱动马达33、平行四边形铰接机构41、伸缩机构42。
具体实施方式
30.本发明实施例公开了一种管片清洁装备，以有效地解决掘进通道内管片清洁不方便的问题。
31.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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.请参阅图1-图4，图1为本发明实施例提供的管片清洁装备工作时的横向侧面结构示意图；图2为本发明实施例提供的管片清洁装备车体上的侧面结构示意图；图3为本发明
实施例提供的管片清洁装备车体上的结构示意图；图4为本发明实施例提供的管片清洁装备工作时的轴向侧面结构示意图。
33.在一些实施例中，本实施例提供了一种管片清洁装备，如可以是用于掘进机施工时，即可以为用于掘进机施工的管片清洁装备。当然也可以是在一般状态下使用。具体的，其中管片清洁装备包括车体1、弧线往复驱动机构、清扫机构3和径向调节机构4。
34.其中弧线往复驱动机构、清扫机构3和径向调节机构4直接或间接地安装在车体1上，车体1能够在掘进通道中行走，以由车体1带动在掘进后通道内移动。其中车体1可以是任一种能够在掘进后通道内行走的车体1。车体1可以是一般自带行走驱动系统的轨道车，也可以是盾构机尾部拖车，以由盾构机提供行走动力，以在掘进施工的同时进行管片10清洁。其中车体1可以与盾构机其余拖车相连接，其作为盾构机最后一节拖车，跟随盾构机向前移动，带动其上的上述机构一同前进。
35.弧线往复驱动机构安装于所述车体1，且弧线往复驱动机构启动时其驱动端2沿弧线进行往复驱动。以使得安装在驱动端2上的结构可以沿弧线进行往复移动。其中弧线往复驱动机构可以是摆动臂，摆动臂下端可以与车体1之间通过轴承转动连接，并设置有电机6等转动驱动机构，以驱动摆动臂往复转动。其中转动驱动机构也可以是由直线驱动机构和直线转转动的传动机构组成。其中电机6与摆动臂之间可以直接相连，也可以是电机6和摆动臂之间通过曲柄摇杆机构传动，以使得电机6连续转动，而摆动臂往复摆动，此时摆动臂的外端即可以作为驱动端2，能够沿弧线往复移动。
36.其中清扫机构3用于对管片10进行清扫，以根据管片10清扫要求，选择对应的清扫机构3，以能够满足清扫要求为准。具体的，清扫机构3可以包括如下清扫结构中一种或多种：吹扫结构、刷洗结构和冲洗结构，如可以单独的设置刷体31、吹扫头或冲洗喷头。
37.径向调节机构4用于安装在所述驱动端2与所述清扫机构3之间以调节所述清扫机构3相对所述驱动端2的径向距离。在具体使用时，改变清扫机构3相对所述驱动端2的径向距离，进而调节清扫机构3弧线活动的半径，以适用不同管径的管片10。而且在遇到障碍物时，可以通过径向调节机构4，改变径向位置，如径向向内移动，以避开障碍物。其中径向调节机构4可以是被动调节机构，也可以是主动调节机构。其中被动调节机构，如采用弹性伸缩装置，以在遇到障碍物时，被迫径向向内移动。其中主动调节机构如伸缩缸等装置。
38.在应用上述管片清洁装备时，当需要清洗时驱动车体1沿掘进通道掘进方向移动，而弧线往复驱动机构启动后，其驱动端2带动清扫机构3弧线往复运动，而清扫机构3靠近或接触管片10，因为是弧线运动，所以有效地从管片10一端移动到另一端，且移动过程中，可以保持与管片10接触或与管片10保持恒定距离，以充分发挥清扫机构3的清扫能力。而且通过径向调节机构4，改变清扫机构3的径向位置，以适应不同直径的管片10，以提高适用性。同时可以通过径向调节机构4，在某处单独调整清扫机构3的径向位置，以实现越过管片10上安装的障碍物。综上所述，该管片清洁装备能够有效地解决掘进通道内管片10清洁不方便的问题。
39.在一些实施例中，其中弧线往复驱动机构可以如上所述，也可以是包括弧形导轨5和驱动装置，其中驱动端2与所述弧形导轨5之间滑动连接，以限定驱动端2的活动范围，即仅能够沿弧形导轨5延伸方向活动。其中滑动连接可以是通过简单的滑轨、滑块滑动连接，也可以是通过滑孔、滑柱滑动连接。为了方便滑动，可以进一步的在驱动端2上设置有行走
轮21，以通过行走轮21与弧形导轨5接触，以能够在弧形导轨5上滚动，进而实现滑动，且滑动更为顺畅。
40.其中驱动装置则是用于驱动驱动端2沿弧形导轨5移动，具体的驱动装置可以是驱动行走轮21滚动，而行走轮21滚动可以带动驱动端2在弧形导轨5上移动，以对驱动端2的移动提供动力。
41.在一些实施例中，为了方便驱动，可以使上述驱动装置包括安装在所述驱动端2上的电机6和安装在弧形导轨5上且沿弧线分布的链条7或齿条。
42.即驱动端2在弧形导轨5上的移动，可以是通过电机6和链轮链条传动机构实现驱动，此时电机6的主轴上可以安装有链轮8，而链条7沿着弧形导轨5弧形布置，以当链轮8转动时，通过链轮8与链条7的配合，使得链轮8能够在链条7滚动，且可以保证一定的驱动力，同时链轮8的轮齿与链条7的凹槽配合，可以阻止滑动。
43.也可以是通过电机6和齿轮齿条传动机构实现驱动，此时齿条可以呈弧线型，以布置在弧形导轨5上，且与弧形导轨5同轴设置。同时电机6的主轴上安装有与所述齿条配合的齿轮，以当齿轮转动时，齿轮在齿条上滚动，且齿轮与齿条的啮合，能够阻止滑动，以提供重力支撑。
44.当然驱动装置也可以是包含带传动机构，其中输送带布置呈弧线型，其中驱动端2可以固定在输送带，而带传动机构的主动带轮转动，可以由电机6或者摆动油缸实现，其中电机6与主动带轮之间还可以通过曲柄摇杆机构传动，以使得电机6连续转动，而主动带轮在预定角度内往复转动。
45.在一些实施例中，为了方便安装上述管片清洁装备，可以使弧形导轨5的两端与车体1相连以对所述弧形导轨5支撑，其中可以采用螺钉、螺栓等方式进行固定连接。所述弧形导轨5上部的径向内侧在弧长方向具有两个向下延伸的支腿9，所述支腿9与所述车体1相抵接以对所述弧形导轨5支撑，其中可以采用螺钉、螺栓方式固定连接。当然弧形导轨5还可以是安装在一个扇形板，以贴靠扇形板的边沿设置，当然也可以不设置上述两个支腿9，而仅仅由弧形导轨5的两端进行支撑。
46.在一些实施例中，其中径向调节机构4如可以为机械臂，也可以是采用伸缩缸，而驱动端2与清扫机构3之间可以是径向滑动连接。
47.在一些实施例中，可以使其中径向调节机构4包括平行四边形铰接机构41和伸缩机构42，所述伸缩机构42的两端分别与所述驱动端2和所述清扫机构3的底座铰接，所述平行四边形铰接机构41的相对两组铰接点分别位于所述驱动端2和所述清扫机构3处。具体的，平行四边形铰接机构41具有四个连接呈平行四边形的铰接点，利用了铰接平行四边形的变形特点，即变形时相对两边保持平行。应用在该径向调节机构4中，可以使平行四边形铰接机构41包括两个平行设置的铰接杆，各个铰接杆的两端分别与驱动端2和清扫机构3铰接，其中两个铰接杆的两端铰接点，共形成四个铰接点，且这四个铰接点轴线平行设置，即构成一个平行四边形的四个角点，在应用时，当清扫机构3上的两个铰接点连线竖直设置时，这使得两个铰接杆无论如何转动，这两个铰接点连线均始终保持竖直设置状态，那么可以使清扫机构3上的两个铰接点连线与清扫机构3的清扫面垂直布置，以使得无论两个铰接杆如何转动，此时清扫面始终保持水平布置且朝上设置。
48.而其中伸缩机构42，如可以为伸缩液压缸、气压缸、电缸等。而伸缩机构42可以是
安装于上述平行四边形铰接机构41的对角线位置，即伸缩机构42的一端与其中一个铰接杆同轴铰接于驱动端2，而伸缩机构42的另一端与其中另一个铰接杆同轴铰接于清扫机构3。
49.具体的，可以至少包括两个所述伸缩机构42，两个所述伸缩机构42可以均为支撑油缸，其中平行四边形铰接机构41的两侧均设置有所述伸缩机构42。即可以设置有两个分别设置在平行四边形铰接机构41两侧的伸缩机构42，此处两侧如可以是弧形导轨5的周向两侧。
50.在一些实施例中，为了更好的清扫，可以使其中清扫机构3包括刷体31和喷水喷头32。其中刷体31的刷面可以与管片10内侧面(清洗面)向接触，以在移动时可以是刷动管片10表面的浮尘、附着物等，而喷水喷头32可以向管片10内侧面喷水，可以是冲洗管片10表面的浮尘，也可以是对管片10表面进行湿润，以使得后续刷体31更好的清洗。
51.在一些实施例中，为了使其中的刷体31更好的刷洗，可以使其中的清扫机构3包括驱动刷体31转动的驱动马达33，以由驱动刷体31转动，使得不仅仅依靠清扫机构3移动进行刷洗，还可以由驱动马达33驱动刷体31主动转动，以进行刷洗。
52.在一些实施例中，为了更好的进行刷洗，此处优选沿驱动端2活动方向，刷体31的两侧均设置有所述喷水喷头32，以方便往复运动过程中，分别进行工作。当然也可以是同时进行工作，以使得像一个方向运动时，其中一个喷水喷头32用于湿润管片10内侧面，同时预先清除一些大颗粒，而另一个喷水喷头32可以对刷体31刷洗过的管片10内侧面进一步进行清洗。
53.在一些实施例中，可以使所述刷体31为滚刷，沿所述滚刷延伸方向，多个所述喷水喷头32均匀分布。即可以在滚刷的两侧均可以设置有多个喷水喷头32，且两侧的喷水喷头32分布方向与滚刷的轴线方向一致。如可以在滚刷两侧均分别设置有三个至七个喷水喷头32，如可以设置有五个喷水喷头32。其中滚刷的轴线可以是与管片10的轴线方向一致，即可以是与上述弧线导轨的轴线方向一致。其中喷水喷头32优选可喷出水和清洗剂达到降尘、冲洗等清洁要求。
54.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
55.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。