盾构管片抓取装置和盾构管片拼装机的制作方法

本发明涉及盾构设备，具体而言，涉及一种盾构管片抓取装置和盾构管片拼装机。

背景技术：

1、管片拼装是隧道施工的关键性步骤。目前的拼装机抓取装置主要分为真空吸盘式和机械式两种。真空吸盘式结构复杂，成本高，且容错率低，一旦真空度不足，管片脱落，会造成严重后果。

2、传统的机械式管片拼装机多采用人工辅助安装的方式，在抓取每片管片前，需要提前将吊钉人工安装于管片中心孔，然后操作手遥控控制抓举头的位姿，再从侧面将吊钉卡入拼装机，拼装好后，再专门拆卸。步骤繁琐，消耗时间多，配置额外工装，需要人工接近作业，安全性较低，极大的限制了盾构机的施工效率，增加了成本。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种盾构管片抓取装置和盾构管片拼装机，以改善现有技术中存在的人工辅助安装管片而带来的劳动强度大、效率低的问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，本发明提供了一种盾构管片抓取装置，盾构管片抓取装置包括基座和安装在基座上的管片连接组件，管片连接组件包括：

3、螺纹连接件，被配置成相对于基座可转动以旋入盾构管片上的螺纹孔内，螺纹连接件的旋入螺纹孔的连接端被配置成相对于基座向螺纹连接件的周向的任意方位可自由摆动；以及

4、连接件驱动部件，被配置成驱动螺纹连接件相对于基座转动。

5、在一些实施例中，螺纹连接件被配置成相对于基座沿螺纹连接件的轴向移动，以在转动的过程中旋入或旋出螺纹孔。

6、在一些实施例中，管片连接组件包括：

7、第一承载部件，

8、第二承载部件，与第一承载部件连接并被配置成相对于承载部件绕第一轴线可摆动，第一轴线与螺纹连接件的轴向垂直；以及

9、第三承载部件，与第二承载部件连接以随第二承载部件相对于第一承载部件摆动，第三承载部件被配置成相对于第二承载部件绕第二轴线转动，第二轴线与第一轴线和螺纹连接件的轴向均垂直。

10、在一些实施例中，第一承载部件包括管状部件，第二承载部件套设在第一承载部件内，第二承载部件的外周面和管状部件的内周面中的一个上设置有第一销轴，另一个设置有第一销轴孔，第一销轴可转动地设置在第一销轴孔内，以使第二承载部件相对于第一承载部件绕第一轴线可摆动。

11、在一些实施例中，第二承载部件包括环形部件，第三承载部件套设在第二承载部件内，第三承载部件的外周面和环形部件的内周面中的一个上设置有第二销轴，另一个设置有第二销轴孔，第二销轴可转动地设在第二销轴孔中，以使第三承载部件相对于第二承载部件绕第二轴线可摆动。

12、在一些实施例中，第三承载部件包括螺套，螺纹连接件与螺套螺纹传动配合，连接件驱动部件被配置成驱动螺纹连接件相对于螺套转动以使螺纹连接件伸出或缩回螺套的。

13、在一些实施例中，螺纹连接件设置有沿螺纹连接件的轴向延伸的安装孔，管片连接组件还包括与连接件驱动部件传动连接并设在安装孔内的杆状部件，杆状部件与螺纹连接件止转配合以带动螺纹连接件转动，杆状部件沿螺纹连接件的轴向延伸并在安装孔内沿螺纹连接件的轴向可移动。

14、在一些实施例中，杆状部件的横截面为多边形，安装孔的横截面与杆状部件的横截面的形状一致。

15、在一些实施例中，

16、基座设置在管片连接组件的沿螺纹连接件的轴向一端并与管片连接组件连接；

17、盾构管片抓取装置还包括提升驱动部件，提升驱动部件与管片连接组件连接，并被配置成驱动管片连接组件相对于基座沿螺纹连接组件的轴向移动，以提升盾构管片。

18、在一些实施例中，盾构管片抓取装置还包括抓持板，抓持板包括与基座固定连接并位于管片连接组件的沿螺纹连接件的轴向的远离基座的一端的板状部。

19、在一些实施例中，盾构管片抓取装置还包括安装在筒状部的靠近板状部的一端的限制管片连接组件向筒状部外移动的限位部件。

20、在一些实施例中，盾构管片抓取装置被配置成绕水平的转动轴线转动，盾构管片抓取装置还包括被配置成将螺纹连接件的保持在与水平的转动轴线垂直且相交的方向的弹性部件。

21、根据本发明的另一方面，还提供了一种盾构管片拼装机，盾构管片拼装机包括：

22、回转部件，被配置成绕水平的转动轴线可转动；

23、权利要求1至11中任一项的盾构管片抓取装置，盾构管片抓取装置与回转部件连接，以随回转部件绕水平的转动轴线转动。

24、在一些实施例中，盾构管片拼装机还包括：

25、安装架，用于在其上安装盾构管片抓取装置

26、安装架驱动部件，安装在回转部件上并与安装架连接，安装架驱动部件被配置成驱动安装架沿回转部件的径向移动。

27、在一些实施例中，

28、盾构管片抓取装置被配置成相对于安装架俯仰摆动；

29、盾构管片抓取装置被配置成相对于安装架绕沿回转部件的径向延伸的摆动轴线摆动。

30、应用本申请的技术方案，连接件驱动部件可驱动所述螺纹连接件相对于所述基座转动，以将螺纹连接件旋入管片的螺纹孔内，从而实现了连接管片的自动化，改善了现有技术中存在的人工连接管片劳动强度大、施工效率低的问题。

31、通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种盾构管片抓取装置，其特征在于，包括基座(94)和安装在所述基座(94)上的管片连接组件(99)，所述管片连接组件(99)包括：

2.根据权利要求1所述的盾构管片抓取装置，其特征在于，所述螺纹连接件(996)被配置成相对于所述基座(94)沿所述螺纹连接件(996)的轴向移动，以在转动的过程中旋入或旋出所述螺纹孔。

3.根据权利要求1所述的盾构管片抓取装置，其特征在于，所述管片连接组件(99)包括：

4.根据权利要求3所述的盾构管片抓取装置，其特征在于，所述第一承载部件(991)包括管状部件，所述第二承载部件(992)套设在所述第一承载部件(991)内，所述第二承载部件(992)的外周面和所述管状部件的内周面中的一个上设置有第一销轴，另一个设置有第一销轴孔，所述第一销轴可转动地设置在第一销轴孔内，以使所述第二承载部件(992)相对于所述第一承载部件(991)绕第一轴线(997)可摆动。

5.根据权利要求3所述的盾构管片抓取装置，其特征在于，所述第二承载部件(992)包括环形部件，所述第三承载部件(993)套设在第二承载部件(992)内，所述第三承载部件(993)的外周面和所述环形部件的内周面中的一个上设置有第二销轴，另一个设置有第二销轴孔，所述第二销轴可转动地设在所述第二销轴孔中，以使所述第三承载部件(993)相对于所述第二承载部件(992)绕所述第二轴线(998)可摆动。

6.根据权利要求3所述的盾构管片抓取装置，其特征在于，所述第三承载部件(993)包括螺套，所述螺纹连接件(996)与所述螺套螺纹传动配合，所述连接件驱动部件(994)被配置成驱动所述螺纹连接件(996)相对于所述螺套转动以使所述螺纹连接件(996)伸出或缩回所述螺套的。

7.根据权利要求1或6所述的盾构管片抓取装置，其特征在于，所述螺纹连接件(996)设置有沿所述螺纹连接件(996)的轴向延伸的安装孔，所述管片连接组件(99)还包括与所述连接件驱动部件(994)传动连接并设在所述安装孔内的杆状部件(995)，所述杆状部件(995)与所述螺纹连接件(996)止转配合以带动所述螺纹连接件(996)转动，所述杆状部件(995)沿所述螺纹连接件(996)的轴向延伸并在所述安装孔内沿所述螺纹连接件(996)的轴向可移动。

8.根据权利要求7所述的盾构管片抓取装置，其特征在于，所述杆状部件(995)的横截面为多边形，所述安装孔的横截面与所述杆状部件(995)的横截面的形状一致。

9.根据权利要求1所述的盾构管片抓取装置，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的盾构管片抓取装置，其特征在于，还包括抓持板(95)，所述抓持板(95)包括与所述基座(94)固定连接并位于所述管片连接组件(99)的沿所述螺纹连接件(996)的轴向的远离所述基座(94)的一端的板状部(952)。

11.根据权利要求10所述的盾构管片抓取装置，其特征在于，还包括安装在所述筒状部(951)的靠近所述板状部(952)的一端的限制所述管片连接组件(99)向所述筒状部(951)外移动的限位部件(910)。

12.根据权利要求1所述的盾构管片抓取装置，其特征在于，所述盾构管片抓取装置被配置成绕水平的转动轴线转动，所述盾构管片抓取装置还包括被配置成将所述螺纹连接件(996)的保持在与所述水平的转动轴线垂直且相交的方向的弹性部件。

13.一种盾构管片拼装机，其特征在于，包括：

14.根据权利要求13所述的盾构管片拼装机，其特征在于，还包括：

15.根据权利要求14所述的盾构管片拼装机，其特征在于，

技术总结
本发明涉及一种盾构管片抓取装置和盾构管片拼装机，盾构管片抓取装置包括基座(94)和安装在所述基座(94)上的管片连接组件(99)，所述管片连接组件(99)包括：螺纹连接件(996)，被配置成相对于所述基座(94)可转动以旋入盾构管片上的螺纹孔内，所述螺纹连接件(996)的旋入所述螺纹孔的连接端被配置成相对于所述基座(94)向所述螺纹连接件(996)的周向的任意方位可自由摆动；以及连接件驱动部件(994)，被配置成驱动所述螺纹连接件(996)相对于所述基座(94)转动，以将螺纹连接件(996)旋入管片的螺纹孔内。

技术研发人员：文勇亮,张洪雷,李梓良,姜礼杰,张培,王珩,王若愚,李明泽
受保护的技术使用者：中铁工程装备集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15