CN116239012B - 一种小直径tbm管片吊运*** - Google Patents

一种小直径tbm管片吊运*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及管片吊运领域,具体涉及一种小直径TBM管片吊运***。小直径TBM管片吊运***包括吊机梁和吊机,吊机包括行走机构、夹紧机构和提升机构,以隧道的延伸方向为前后方向,吊机梁为沿前后方向布置的工字纵梁,工字纵梁用于固定在隧道顶壁上,工字梁包括顶板、腹板和底板,顶板、腹板和底板围成有左行走槽和右行走槽,底板的下侧面上设有沿前后方向布置的齿条;行走机构包括行走架,行走架上转动装配有与齿条啮合的行走齿轮,行走架上固定有用于驱动行走齿轮转动的驱动电机;行走架上还转动装配有左行走轮和右行走轮,左行走轮处于左行走槽内并滚动支撑在底板上,右行走轮处于右行走槽内并滚动支撑在底板上。

Description

一种小直径TBM管片吊运***
技术领域
本发明涉及管片吊运领域,具体涉及一种小直径TBM管片吊运***。
背景技术
盾构机(TBM)属于隧道掘进机的一种,随着地下空间的不断开发,城市电力、市政建设工程向微型盾构发展。微型盾构既可缩短施工工期,节约施工成本,又对地质环境的影响较小,有效保护城市环境,具有较好的经济和社会效益。
授权公告号为CN212177150U的中国实用新型专利公开了一种管片吊运***,包括吊机梁和吊机,吊机梁固定在隧道掘进机后配套拖车或设备桥上,吊机包括行走机构、提升机构和夹紧机构,行走机构用于在吊机梁上行走,提升机构用于驱动夹紧机构升降,夹紧机构用于夹持管片。
上述的吊机梁包括沿隧道左右方向间隔布置的两个工字梁,行走机构在两个工字梁之间行走,这导致吊机梁在隧道左右方向上占用的空间相对较大,而且,吊机固定在隧道掘进机的后配套拖车或设备桥上,不能有效利用隧道高度方向上的空间,因此,在净空低的狭小空间内适用性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小直径TBM管片吊运***,以解决现有技术中的管片吊运***在净空低的狭小空间内适用性较差的问题。
为实现上述目的,本发明小直径TBM管片吊运***的技术方案是:
小直径TBM管片吊运***,包括吊机梁和吊机,吊机包括用于在吊机梁上行走的行走机构、用于夹持管片的夹紧机构和用于驱动夹紧机构升降的提升机构,以隧道的延伸方向为前后方向,吊机梁为沿前后方向布置的工字纵梁,工字纵梁用于固定在隧道顶壁上,工字梁包括顶板、腹板和底板,顶板、腹板和底板围成有左行走槽和右行走槽,底板的下侧面上设有沿前后方向布置的齿条;行走机构包括行走架,行走架上转动装配有与齿条啮合的行走齿轮,行走架上固定有用于驱动行走齿轮转动的驱动电机;行走架上还转动装配有左行走轮和右行走轮,左行走轮处于左行走槽内并滚动支撑在底板上,右行走轮处于右行走槽内并滚动支撑在底板上,其中,左行走轮和右行走轮均沿前后方向间隔布置有至少两个。
有益效果是:本发明中通过在底板的下侧面上设置齿条,并在行走架上设置行走齿轮和驱动行走齿轮转动的驱动电机,在驱动电机工作时,通过行走齿轮与齿条啮合,以实现行走机构在工字纵梁上行走。而行走架上的左行走轮处于左行走槽内并滚动支撑在底板上,行走架上的右行走轮处于右行走槽内并滚动支撑在底板上,且左行走轮和右行走轮均沿前后方向间隔布置有至少两个,以使行走机构在工字纵梁上稳定地行走。此外,本发明中仅设置一个工字纵梁,使得本发明在隧道左右方向上占用的空间相对较小,有利于在净空低的狭小空间内吊运管片。
作为进一步地改进,所述底板的下侧面上设有沿前后方向延伸的条形槽,齿条处于条形槽内。
有益效果是:这样设计,条形槽的两侧槽壁能够对行走齿轮进行限位,保证行走齿轮行走时的稳定性。
作为进一步地改进,所述行走架上还转动装配有处于行走齿轮下方的传动齿轮,传动齿轮与行走齿轮啮合在一起,驱动电机通过传动齿轮驱动行走齿轮转动。
有益效果是:这样设计,有利于驱动电机在行走架上的布置。
作为进一步地改进,所述行走架包括架本体和固定在架本体上的吊臂,左行走轮和右行走轮分别转动装配在相应吊臂的上端。
有益效果是:吊臂的结构较为简单,有利于简化行走架的整体结构。
作为进一步地改进,所述架本体包括U型架体,U型架体包括前竖板、后竖板和中间水平板,驱动电机固定在中间水平板上且处于前竖板和后竖板之间。
有益效果是:这样设计,便于通过U型架体的左右两侧拆装和检修驱动电机。
作为进一步地改进,所述架本体的顶部设有齿轮安装孔,行走齿轮转动装配在齿轮安装孔内。
有益效果是:这样设计,使得行走齿轮的裸露部位较少,避免行走齿轮受外界干扰,保证行走齿轮行走过程中的稳定性和安全性。
作为进一步地改进,所述小直径TBM管片吊运***还包括沿左右方向延伸的横梁,横梁沿前后方向间隔布置有多个,工字纵梁的顶板固定在横梁上,工字纵梁通过横梁固定在隧道顶壁上。
有益效果是:工字纵梁通过横梁固定在隧道顶壁上,有利于提高工字纵梁的稳定性。
作为进一步地改进,各横梁的左右两端分别设有向下弯折的左弯折段和右弯折段,所有左弯折段的下端通过左连接杆连接在一起,所有右弯折段的下端通过右连接杆连接在一起。
有益效果是:通过设置左连接杆和右连接杆,以提高横梁的稳定性,从而进一步提高工字纵梁的稳定性。
作为进一步地改进,各横梁上均设有开口朝下且沿前后方向贯通的固定槽,固定槽的宽度与工字纵梁的顶板宽度适配,工字纵梁的顶板固定在横梁的固定槽内。
有益效果是:这样设计,可以增加顶板与横梁的接触面积,保证工字纵梁在横梁上固定的稳定性;而且固定槽可以对顶板进行定位,保证固定槽不会发生偏斜。
作为进一步地改进,所述夹紧机构包括底座、立柱、两个夹紧液压缸和两个夹紧杆,两个夹紧液压缸的相对端对称铰接在立柱上,两个夹紧液压缸的相背端分别铰接在相应夹紧杆的上端,夹紧杆的下端用于夹持管片,夹紧杆的中间铰接在底座上。
有益效果是:通过将两个夹紧液压缸的相对端对称铰接在立柱上,使得夹紧机构的整体结构较为紧凑。
附图说明
图1为本发明小直径TBM管片吊运***的结构示意图;
图2为图1中A处的放大图;
图3为图1的主视图;
图4为图3中D-D向的结构示意图;
图5为图3中E-E向的结构示意图;
图6为图3中B处的放大图;
图7为图3中C处的放大图。
图中:101、轨道梁;102、行走机构;103、提升机构;104、夹紧机构;1、管片;2、工艺孔;3、夹紧杆;4、工字纵梁;5、顶板;6、底板;7、腹板;8、齿条;9、吊板;10、左吊臂;11、右吊臂;12、左行走轮;13、右行走轮;14、U型架体;15、电机安装座;16、驱动电机;17、传动齿轮;18、齿轮架;19、输出轴;20、齿轮安装孔;21、齿轮轴;22、行走齿轮;23、提升液压缸;24、补偿液压缸;25、提升悬臂;26、右弯折段;27、右连接杆;28、上立柱;29、固定槽;30、下立柱;31、底座;32、左连接杆;33、横梁;34、左弯折段;35、中间水平板;36、夹紧液压缸;37、前竖板;38、后竖板;39、转动液压缸;40、传力杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明,即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是,可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且,术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”等限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。此外,术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”是基于附图所示的方位和位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示所指的装置或部件必须具有特定的方位,因此不能理解为对本发明的限制。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步地详细描述。
本发明小直径TBM管片吊运***的实施例1:
如图1和图3所示,小直径TBM管片吊运***包括轨道梁101、行走机构102、提升机构103以及夹紧机构104,以隧道的延伸方向为前后方向,轨道梁101包括沿左右方向布置的横梁33和沿前后方向布置的工字纵梁4,行走机构102用于在工字纵梁4上行走,提升机构103用于驱动夹紧机构104升降,夹紧机构104用于夹持管片1。其中,工字纵梁4构成吊机梁。
如图2所示,工字纵梁4包括顶板5、腹板7和底板6,腹板7连接在顶板5和底板6之间。本实施例中,横梁33沿前后方向间隔布置有多个,横梁33通过锚杆固定在隧道顶壁上,工字纵梁4的顶板5固定在横梁33上,即工字纵梁4通过横梁33固定在隧道顶壁上。
本实施例中,各横梁33上均设有开口朝下且沿前后方向贯通的固定槽29,固定槽29的宽度与工字纵梁4的顶板5宽度适配,工字纵梁4的顶板5固定在横梁33的固定槽29内。这样设计,可以增加顶板5与横梁33的接触面积,保证工字纵梁4在横梁33上固定的稳定性;而且固定槽29可以对顶板5进行定位,保证固定槽29不会发生偏斜。
本实施例中,各横梁33的左右两端分别设有向下弯折的左弯折段34和右弯折段26,所有左弯折段34的下端通过左连接杆32连接在一起,所有右弯折段26的下端通过右连接杆27连接在一起。这样设计,能够保证横梁33的稳定性。其中,左弯折段34和右弯折段26呈八字形布置。
如图4和图5所示,顶板5、腹板7和底板6围成有左行走槽和右行走槽,底板6的下侧面上设有沿前后方向布置的齿条8。
本实施例中,行走机构102包括行走架,行走架包括U型架体14、吊板9、左吊臂10和右吊臂11,左吊臂10和右吊臂11分别设置在吊板9的左侧和右侧,吊板9固定在U型架体14的顶部,吊板9与底板6之间留有间隙,U型架体14和吊板9共同构成架本体。其中,吊板9上设有齿轮安装孔20,齿轮安装孔20内通过齿轮轴21转动装配有行走齿轮22,行走齿轮22与齿条8啮合在一起。
优选地,底板6的下侧面上设有沿前后方向延伸的条形槽,齿条8处于条形槽内。这样设计,条形槽的两侧槽壁能够对行走齿轮22进行限位,保证行走齿轮22行走时的稳定性。
如图2和图4所示,U型架体14包括前竖板37、后竖板38和中间水平板35,中间水平板35上设有电机安装座15,电机安装座15上固定有驱动电机16,驱动电机16处于前竖板37和后竖板38之间。
本实施例中,中间水平板35上还设有齿轮架18,驱动电机16的输出轴19转动装配在齿轮架18上,传动齿轮17固定在驱动电机16的输出轴19上,传动齿轮17处于行走齿轮22的下方,且传动齿轮17与行走齿轮22啮合在一起,驱动电机16通过传动齿轮17驱动行走齿轮22转动,以实现行走机构102在工字纵梁4上行走。
本实施例中,左吊臂10的上端转动装配有左行走轮12,左行走轮12处于左行走槽内并滚动支撑在底板6上;右吊臂11的上端转动装配有右行走轮13,右行走轮13处于右行走槽内并滚动支撑在底板6上。其中,左行走轮12和右行走轮13均沿前后方向间隔布置有两个。
如图6和图7所示,提升机构103包括提升液压缸23、补偿液压缸24和提升悬臂25,夹紧机构104包括底座31、上立柱28、下立柱30、两个夹紧液压缸36和两个夹紧杆3。其中,上立柱28和下立柱30可相对转动。
本实施例中,提升悬臂25沿前后方向延伸,提升悬臂25的后端铰接在U型架体14的上部,提升悬臂25的前端铰接在上立柱28的上部。提升液压缸23的后端铰接在U型架体14的下部,提升液压缸23的前端铰接在提升悬臂25上;在提升液压缸23的推杆伸出至极限位置时,提升悬臂25处于水平状态并与底板6相邻。补偿液压缸24的后端铰接在提升悬臂25上,补偿液压缸24的前端铰接在上立柱28的下部,以保证管片1升降过程中始终保持水平。
本实施例中,两个夹紧液压缸36对称布置在下立柱30的前侧和后侧,两个夹紧杆3的中间分别铰接在底座31的两端,两个夹紧液压缸36的相对端对称铰接在下立柱30上,两个夹紧液压缸36的相背端分别铰接在相应夹紧杆3的上端,夹紧杆3的下端用于***工艺孔2,以夹持管片1。
本实施例中,夹紧机构104还包括转动液压缸39,底座31的端部设有传力杆40,上立柱28上设有拐臂,转动液压缸39的一端与上立柱28的拐臂铰接,转动液压缸39的另一端与传力杆40的上端铰接。这样设计,在转动液压缸39伸缩时,能够使底座31带动管片1产生90°转动,从而使管片1由抓取前与隧道宽度相同的方向转变为抓取后与隧道长度相同的方向,从而减小运输时占用的横向空间,减小运输管片1对空间的要求,满足狭小空间运送管片1的要求。
吊运前,管片1沿隧道横向堆放在一起。吊运时,先启动驱动电机16,通过啮合传动使本发明沿轨道梁行走至管片1的存放处。之后,停止驱动电机16,操纵提升液压缸23的推杆收回,使夹紧机构104下降至管片1堆放处。然后,先操纵补偿液压缸24和转动液压缸39,使两个夹紧杆3转动到对准管片1上两个工艺孔2的连线位置,再操纵两个夹紧液压缸36使两个夹紧杆3对准管片1上的两个工艺孔2,进一步收回操作提升液压缸23的推杆,使两个夹紧杆3对应***管片1上的两个工艺孔2。最后,操纵两个夹紧液压缸36使两个夹紧杆3的下端夹紧两个工艺孔2的孔壁,从而夹紧待吊运的管片1。
夹紧管片1后,操纵转动液压缸39使管片1发生90°转动,即由原来隧道横向转动至隧道纵向,以减小吊运时管片1对横向空间的占用。然后操作提升液压缸23,使提升悬臂25上升至水平状态(与底板6相邻),从而减小竖向空间占用。然后启动驱动电机16,使本发明沿轨道梁行走至管片1的安装位置,再操纵转动液压缸39使管片1发生90°旋转,并操纵提升液压缸23将管片1放下。管片1放下后,操纵两个夹紧液压缸36使两个夹紧杆3不再夹紧两个工艺孔2的孔壁,此时操纵提升液压缸23向上收回,然后就可以再启动驱动电机16带动本发明返回管片1存放处夹取并吊运下一个管片1。
本发明的行走机构集中在轨道梁处,使用时夹紧机构夹紧管片,提升机构提升管片至与轨道梁相邻的位置,从而降低运输管片时的空间要求,满足低净空作业的要求,适用于狭小空间使用。
本发明小直径TBM管片吊运***的实施例2:
本实施例与实施例1的区别在于,实施例1中,底板的下侧面上设有沿前后方向延伸的条形槽,齿条处于条形槽内。本实施例中,底板的下侧面上不设置条形槽,齿条凸出底板的下侧面布置。
本发明小直径TBM管片吊运***的实施例3:
本实施例与实施例1的区别在于,实施例1中,行走架上还转动装配有处于行走齿轮下方的传动齿轮,传动齿轮与行走齿轮啮合在一起,驱动电机通过传动齿轮驱动行走齿轮转动。本实施例中,不设置传动齿轮,驱动电机设置在行走齿轮水平方向的一侧,驱动电机直接驱动行走齿轮转动。
本发明小直径TBM管片吊运***的实施例4:
本实施例与实施例1的区别在于,实施例1中,小直径TBM管片吊运***还包括沿左右方向延伸的横梁,横梁沿前后方向间隔布置有多个,工字纵梁的顶板固定在横梁上,工字纵梁通过横梁固定在隧道顶壁上。本实施例中,不设置横梁,工字纵梁直接固定在隧道顶壁上。
本发明小直径TBM管片吊运***的实施例5:
本实施例与实施例1的区别在于,实施例1中,各横梁的左右两端分别设有向下弯折的左弯折段和右弯折段,所有左弯折段的下端通过左连接杆连接在一起,所有右弯折段的下端通过右连接杆连接在一起。本实施例中,各横梁的端部不设置左弯折段和右弯折段,各横梁的左端通过左连接杆连接在一起,各横梁的右端通过右连接杆连接在一起。在其实施例中,可以不设置左连接杆和右连接杆。
本发明小直径TBM管片吊运***的实施例6:
本实施例与实施例1的区别在于,实施例1中,各横梁上均设有开口朝下且沿前后方向贯通的固定槽,工字纵梁的顶板固定在横梁的固定槽内。本实施例中,各横梁上不设置固定槽,工字纵梁的顶板固定在横梁的下侧面上。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,本发明的专利保护范围以权利要求书为准,凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.小直径TBM管片吊运***,包括吊机梁和吊机,吊机包括用于在吊机梁上行走的行走机构(102)、用于夹持管片(1)的夹紧机构(104)和用于驱动夹紧机构(104)升降的提升机构(103),其特征在于,以隧道的延伸方向为前后方向,吊机梁为沿前后方向布置的工字纵梁(4),工字纵梁(4)用于固定在隧道顶壁上,工字梁包括顶板(5)、腹板(7)和底板(6),顶板(5)、腹板(7)和底板(6)围成有左行走槽和右行走槽,底板(6)的下侧面上设有沿前后方向布置的齿条(8);行走机构(102)包括行走架,行走架上转动装配有与齿条(8)啮合的行走齿轮(22),行走架上固定有用于驱动行走齿轮(22)转动的驱动电机(16);行走架上还转动装配有左行走轮(12)和右行走轮(13),左行走轮(12)处于左行走槽内并滚动支撑在底板(6)上,右行走轮(13)处于右行走槽内并滚动支撑在底板(6)上,其中,左行走轮(12)和右行走轮(13)均沿前后方向间隔布置有至少两个;
所述小直径TBM管片吊运***还包括沿左右方向延伸的横梁(33),横梁(33)沿前后方向间隔布置有多个,工字纵梁(4)的顶板(5)固定在横梁(33)上,工字纵梁(4)通过横梁(33)固定在隧道顶壁上;
各横梁(33)的左右两端分别设有向下弯折的左弯折段(34)和右弯折段(26),所有左弯折段(34)的下端通过左连接杆(32)连接在一起,所有右弯折段(26)的下端通过右连接杆(27)连接在一起;
各横梁(33)上均设有开口朝下且沿前后方向贯通的固定槽(29),固定槽(29)的宽度与工字纵梁(4)的顶板(5)宽度适配,工字纵梁(4)的顶板(5)固定在横梁(33)的固定槽(29)内。
2.根据权利要求1所述的小直径TBM管片吊运***,其特征在于,所述底板(6)的下侧面上设有沿前后方向延伸的条形槽,齿条(8)处于条形槽内。
3.根据权利要求1或2所述的小直径TBM管片吊运***,其特征在于,所述行走架上还转动装配有处于行走齿轮(22)下方的传动齿轮(17),传动齿轮(17)与行走齿轮(22)啮合在一起,驱动电机(16)通过传动齿轮(17)驱动行走齿轮(22)转动。
4.根据权利要求1或2所述的小直径TBM管片吊运***,其特征在于,所述行走架包括架本体和固定在架本体上的吊臂,左行走轮(12)和右行走轮(13)分别转动装配在相应吊臂的上端。
5.根据权利要求4所述的小直径TBM管片吊运***,其特征在于,所述架本体包括U型架体(14),U型架体(14)包括前竖板(37)、后竖板(38)和中间水平板(35),驱动电机(16)固定在中间水平板(35)上且处于前竖板(37)和后竖板(38)之间。
6.根据权利要求4所述的小直径TBM管片吊运***,其特征在于,所述架本体的顶部设有齿轮安装孔(20),行走齿轮(22)转动装配在齿轮安装孔(20)内。
7.根据权利要求1或2所述的小直径TBM管片吊运***,其特征在于,所述夹紧机构(104)包括底座(31)、立柱、两个夹紧液压缸(36)和两个夹紧杆(3),两个夹紧液压缸(36)的相对端对称铰接在立柱上,两个夹紧液压缸(36)的相背端分别铰接在相应夹紧杆(3)的上端,夹紧杆(3)的下端用于夹持管片(1),夹紧杆(3)的中间铰接在底座(31)上。
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