一种管片拼装机的制作方法

本实用新型涉及机械设备技术领域，具体涉及一种管片拼装机。

背景技术：

管片拼装机是隧道施工用的盾构掘进机种的重要关键部件之一，主要作用是平稳、快速、准确地将预制的混凝土管片按照预定要求拼装与开挖出的隧道内壁四周，形成衬砌，以此来支护刚开挖的隧道表面。管片拼装的质量会直接影响到地下水的渗透和地表沉降。安装时，一般从下部的标准块管片开始，依次左右两侧交替安装标准管片，然后拼装邻接块管片，最后安装封顶块管片。然而现有的管片拼装机在进行管片拼装工作时，管片的安装效率不高，开挖面将不稳定，安全性得不到保障，而且管片拼装空间难以保证。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种能够提高管片安装效率并且安全可靠的管片拼装机。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种管片拼装机，包括平移机构、旋转盘体和管片夹取装置；

所述平移机构包括一个中空圆环状的移动盘体和两个平行设置的行走梁，所述行走梁上设有导轨槽，所述移动盘体上设有滑动块，所述移动盘体穿设在行走梁上；

所述旋转盘体为中空圆环状；所述旋转盘体套设在移动盘体外；所述旋转盘体上设有提升机构，所述提升机构由两根升降油缸组成，所述升降油缸的套筒固定在旋转盘体的两侧，所述升降油缸的活塞杆端部固定有管片夹取装置；

所述移动盘体的内表面设有驱动滑动块在行走梁上平移的平移油缸和驱动旋转盘体的液压马达。

进一步的，所述行走梁的固定端设置有内螺纹，所述行走梁通过内螺纹和螺杆连接，所述螺杆连接着驱动马达。

进一步的，所述平移机构上还设置有限位装置，所述限位装置由滑块、导杆、对称设置的挡铁、对称设置的接触开关以及对称设置的挡板组成，所述滑块和挡铁通过导杆穿在一起，所述挡铁上还设置有复位弹簧，所述接触开关设置在挡板的左右两边，所述挡板共有四块。

进一步的，所述旋转盘体通过带内齿的滚动轴承用法兰连接在所述移动盘体上。

进一步的，所述管片夹取装置和升降油缸的活塞杆端部的连接可拆装，所述管片夹取装置采用的是真空吸盘。

本实用新型的有益效果在于：采用中空圆环式移动盘体，以回转支撑定位，中空圆环式具有定位精度高，结构相对简单的特点，主要用于中大型隧道端面管片安装，由于在行走梁上设置了移动盘体，通过移动盘体上的平移油缸，可以在行走梁上进行移动。再者，由于移动盘体和旋转盘体转动连接，在平移过程中，移动盘体带动旋转盘体一体移动。另外，通过移动盘体上的液压马达，能够转动旋转盘体，使得旋转盘体相对移动盘体转动。旋转盘体上设置的提升机构，能够提升管片，并且将管片安装在隧道壁上，采用本方案的管片拼装机不仅能够提高安装效率，而且安全可靠。

附图说明

图1所示为本实用新型具体实施方式的一种管片拼装机的结构示意图；

图2所示为本实用新型具体实施方式的一种管片拼装机的限位装置的结构示意图；

标号说明：1、移动盘体；2、行走梁；3、旋转盘体；4、提升机构；

5、管片夹取装置；6、液压马达；7、限位装置；71、滑块；72、导杆；73、挡铁；74、接触开关；75、挡板；76、复位弹簧；8、螺杆；9、驱动马达。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：采用中空圆环状的移动盘架，将旋转盘架转动连接到移动盘架上，通过中心回转的方式安装管片，提高安装效率，并且安全可靠。

请参照图1和图2所示，一种管片拼装机，包括平移机构、旋转盘体3和管片夹取装置；

所述平移机构包括一个中空圆环状的移动盘体1和两个平行设置的行走梁2，所述行走梁2上设有导轨槽，所述移动盘体1上设有滑动块，所述移动盘体1穿设在行走梁2上；

所述旋转盘体3为中空圆环状；所述旋转盘体3套设在移动盘体1外；所述旋转盘体3上设有提升机构4，所述提升机构4由两根升降油缸组成，所述升降油缸的套筒固定在旋转盘体3的两侧，所述升降油缸的活塞杆端部固定有管片夹取装置5；

所述移动盘体1的内表面设有驱动滑动块在行走梁2上平移的平移油缸和驱动旋转盘体3的液压马达6。

从上述描述可知，上述的一种管片拼装机的工作过程为：首先通过移动盘体1在行走梁2上的纵向平移、旋转盘体3相对移动盘体1进行的回转运动、旋转盘体3上的提升机构4的伸缩运动等组合动作，将管片夹取装置5对准管片上的连接螺栓，再通过夹紧油缸把管片夹紧，然后通过平移机构、旋转盘体3、提升机构4将管片移动到预先确定的位置上，通过横摇、偏转、俯仰对管片位置进行微调，使管片上的螺丝孔相互对齐，再将螺栓按一定的预紧扭矩紧固好，完成一块管片的拼装，然后再重复以上过程，进行下一片的安装。

从上述描述可知，上述的一种管片拼装机的有益效果在于：采用中空圆环式移动盘体1，以回转支撑定位，中空圆环式具有定位精度高，结构相对简单的特点，主要用于中大型隧道端面管片安装，由于在行走梁2上设置了移动盘体1，通过移动盘体1上的平移油缸，可以在行走梁2上进行移动。再者，由于移动盘体1和旋转盘体3转动连接，在平移过程中，移动盘体1带动旋转盘体3一体移动。另外，通过移动盘体1上的液压马达6，能够转动旋转盘体3，使得旋转盘体3相对移动盘体1转动。旋转盘体3上设置的提升机构4，能够提升管片，并且将管片安装在隧道壁上，采用本方案的管片拼装机不仅能够提高安装效率，而且安全可靠。

进一步的，所述行走梁2的固定端设置有内螺纹，所述行走梁2通过内螺纹和螺杆8连接，所述螺杆8连接着驱动马达9。

从上述描述可知，在地铁的隧道掘进实践过程中，有时会遇到有地下泥潭的地段，无法直接把管片铺设在上面，需要在该地段泥潭中投入预制钢架，这就需要管片拼装机要有较大的纵向行程；因此通过在行走梁2的一端设置螺杆8，通过螺杆传动，带动行走梁2的纵向移动，提高行走梁2的纵向移动行程，适应复杂的施工环境，方便施工人员作业。

进一步的，所述平移机构上还设置有限位装置7，所述限位装置7由滑块71、导杆72、对称设置的挡铁73、对称设置的接触开关74以及对称设置的挡板75组成，所述滑块71和挡铁73通过导杆72穿在一起，所述挡铁73上还设置有复位弹簧76，所述接触开关74设置在挡板75的左右两边，所述挡板75共有四块。

从上述描述可知，通过在平移机构上设置限位装置7，当管片拼装机因回转线速度过快而造成接近开关获取不到信号使得电液限位失效，通过机械限位来进行限位，更加可靠，从机械结构上实现回转机构限位。

进一步的，所述旋转盘体3通过带内齿的滚动轴承用法兰连接在所述移动盘体上。

从上述描述可知，旋转盘体3通过带内齿的滚动轴承用法兰连接在所述移动盘体上，实现旋转盘体3在移动盘体1上的回转运动，并且通过液压马达6驱动旋转盘体3在移动盘体1上实现顺时针或逆时针旋转220度。

进一步的，所述管片夹取装置5和升降油缸的活塞杆端部的连接可拆装，所述管片夹取装置5采用的是真空吸盘。

从上述描述可知，管片夹取装置5和升降油缸的活塞杆端部的连接可拆装，便于管片夹取装置5的日常维护和更换，而且考虑到效率问题，管片夹持装置5采用真空吸盘将管片吸住，真空吸盘装置具有管片夹持简便、拼装平稳及碎裂现象少等优点。

请参照图1和图2所示，本实用新型的实施例一为：

一种管片拼装机，包括平移机构、旋转盘体3和管片夹取装置；

所述平移机构包括一个中空圆环状的移动盘体1和两个平行设置的行走梁2，所述行走梁2上设有导轨槽，所述移动盘体1上设有滑动块，所述移动盘体1穿设在行走梁2上；

所述旋转盘体3为中空圆环状；所述旋转盘体3套设在移动盘体1外；所述旋转盘体3上设有提升机构4，所述提升机构4由两根升降油缸组成，所述升降油缸的套筒固定在旋转盘体3的两侧，所述升降油缸的活塞杆端部固定有管片夹取装置5；

所述移动盘体1的内表面设有驱动滑动块在行走梁2上平移的平移油缸和驱动旋转盘体3的液压马达6。

所述行走梁2的固定端设置有内螺纹，所述行走梁2通过内螺纹和螺杆8连接，所述螺杆8连接着驱动马达9。

所述平移机构上还设置有限位装置7，所述限位装置7由滑块71、导杆72、对称设置的挡铁73、对称设置的接触开关74以及对称设置的挡板75组成，所述滑块71和挡铁73通过导杆72穿在一起，所述挡铁73上还设置有复位弹簧76，所述接触开关74设置在挡板75的左右两边，所述挡板75共有四块。

所述旋转盘体3通过带内齿的滚动轴承用法兰连接在所述移动盘体2上。

所述管片夹取装置5和升降油缸的活塞杆端部的连接可拆装，所述管片夹取装置5采用的是真空吸盘。

所述管片拼装机还包括多个需要焊接的钢板，所述钢板通过焊接机器人进行焊接。

综上所述，本实用新型提供的一种管片拼装机，采用中空圆环式移动盘体，以回转支撑定位，中空圆环式具有定位精度高，结构相对简单的特点，主要用于中大型隧道端面管片安装，由于在行走梁上设置了移动盘体，通过移动盘体上的平移油缸，可以在行走梁上进行移动。再者，由于移动盘体和旋转盘体转动连接，在平移过程中，移动盘体带动旋转盘体一体移动。另外，通过移动盘体上的液压马达，能够转动旋转盘体，使得旋转盘体相对移动盘体转动。旋转盘体上设置的提升机构，能够提升管片，并且将管片安装在隧道壁上，采用本方案的管片拼装机不仅能够提高安装效率，而且安全可靠。

在地铁的隧道掘进实践过程中，有时会遇到有地下泥潭的地段，无法直接把管片铺设在上面，需要在该地段泥潭中投入预制钢架，这就需要管片拼装机要有较大的纵向行程；因此通过在行走梁的一端设置螺杆，通过螺杆传动，带动行走梁的纵向移动，提高行走梁的纵向移动行程，适应复杂的施工环境，方便施工人员作业。

通过在平移机构上设置限位机构，当管片拼装机因回转线速度过快而造成接近开关获取不到信号使得电液限位失效，通过机械限位来进行限位，更加可靠，从机械结构上实现回转机构限位。

旋转盘体通过带内齿的滚动轴承用法兰连接在所述移动盘体上，实现旋转盘体在移动盘体上的回转运动，并且通过液压马达驱动旋转盘体在移动盘体上实现顺时针或逆时针旋转220度。

通过设计管片夹取装置和升降油缸的活塞杆端部的连接可拆装，便于管片夹取装置的日常维护和更换，而且考虑到效率问题，管片夹持装置采用真空吸盘将管片吸住，真空吸盘装置具有管片夹持简便、拼装平稳及碎裂现象少等优点。

由于管片拼装机是由很多的钢板焊接而成的，而且体积较大，传统的手工焊法不容易保证变形的控制、焊接强度的控制、一致性的控制，所以通过使用焊接机器人来进行焊接可以达到理想的效果，保证质量；目前焊接机器人的市场产品已经很成熟，选型不会有困难。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。