[发明专利]一种盾构机用管片吊机系统

说明书

 

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，尤其涉及一种盾构机用管片吊机系统。

 

背景技术

随着现代社会的快速发展及广大人民生活水平的提高，生活节奏不断加快，人民的出行需求越来越大，对公共交通的要求也越来越高。现在国家大力提倡和鼓励各地发展地下交通，尤其是一些经济发达的大中城市积极修建地铁交通。地下隧道作为地铁运输的主要形式，其建设的高效性，技术性，安全性等受到所有人重视。现在地下隧道的施工一般都采用大型盾构机进行掘进，同时利用预制混凝土管片支护的方法，该方法快速高效，机械化程度高，对环境影响小，隧道的施工质量可以保证。

在地下隧道的施工过程中，管片吊机的作用是将管片从管片运输车上将管片卸下并且运至喂片机上，故管片吊机的高效性及可靠性会直接影响到施工的进度。传统的管片吊机一般采用电动葫芦直接吊起管片，然后通过电机驱动行走轮在轨道上行走，由于需要频繁的调整管片的位置及姿态，使得电机需要频繁的启停刹车，这样导致电机运转的工况十分恶劣，极易被损坏，并且由于行走轮和轨道之间的摩擦力，在遇到有坡度隧道施工时，电机负载大，经常由于摩擦力不够导致不能正常行走，很大程度上影响了工程进度并且还可能产生安全事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中管片吊机中电机极易被损坏、负载大、遭遇有坡度的隧道施工时不能正常行走且易产生安全事故等上述缺陷，提供一种结构简单、可减小负载、遭遇有正负坡度的隧道时能正常工作、可在任意位置停止启动、安全系数高且使用寿命长的盾构机用管片吊机系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种盾构机用管片吊机系统，包括相互连接的行走单元、升降单元和旋转单元；

行走单元包括行走梁、齿轮齿条机构、电机和连接件，升降单元包括第一升降臂、第二升降臂、第三升降臂和第四升降臂，且旋转单元包括旋转连接组件、起吊轴、卡座和起吊件；

齿轮齿条机构设置在行走梁顶部内侧且一并穿设在连接件的顶部凹槽中；电机通过其输出轴与顶部凹槽的侧壁相连，且输出轴末端设有负重轮，而负重轮与齿轮齿条机构啮合；

第一升降臂顶部和第二升降臂顶部均与连接件底部铰接，第一升降臂底部和第二升降臂底部分别与第四升降臂顶部和第三升降臂顶部铰接，且第一升降臂底部和第四升降臂顶部的铰接点与第二升降臂底部和第三升降臂顶部的铰接点之间设有电动推杆，而第四升降臂底部和第三升降臂底部均与旋转连接组件顶部铰接；

起吊轴顶部置于旋转连接组件的底部腔体中，其底部卡设在卡座的顶部空腔内；起吊件顶部嵌设在卡座的底部空腔内，且其底端与另设的隧道管片相连。

本发明所述盾构机用管片吊机系统包括相互连接的行走单元、升降单元和旋转单元，其中，行走单元包括行走梁、齿轮齿条机构、电机和连接件，升降单元包括第一升降臂、第二升降臂、第三升降臂和第四升降臂，且旋转单元包括旋转连接组件、起吊轴、卡座和起吊件，结构十分简单，而且齿轮齿条机构设置在行走梁顶部内侧并穿设在连接件的顶部凹槽中，电机通过其输出轴与顶部凹槽的侧壁相连，且输出轴末端设有负重轮，负重轮与齿轮齿条机构啮合，这样的设计可将管片及所述盾构机用管片吊机系统自身的负荷传递到行走梁上，因为齿轮齿条机构设置在行走梁顶部内侧，故该齿轮齿条机构不会承受任何径向载荷，减小了负载，电机只需传递所述盾构机用管片吊机系统向前行走的动力，即使在遭遇有正负坡度的隧道时通过齿轮齿条机构的传动仍能正常工作，且由于电机带有刹车，使得所述盾构机用管片吊机系统可以在任意位置停止启动。

在上述结构的升降单元中包括第一升降臂、第二升降臂、第三升降臂和第四升降臂；其中，第一升降臂顶部和第二升降臂顶部均与连接件底部铰接，第一升降臂底部和第二升降臂底部分别与第四升降臂顶部和第三升降臂顶部铰接，第四升降臂底部和第三升降臂底部均与旋转连接组件顶部铰接，且第一升降臂底部和第四升降臂顶部的铰接点与第二升降臂底部和第三升降臂顶部的铰接点之间设有电动推杆，即本发明所述升降单元采用电动推杆推动四杆的方案，这样的方案可以将起吊管片时竖直方向的复合负荷转换为水平方向的负荷。

作为对本发明所述技术方案的一种改进，行走梁截面呈“工”字形，且齿轮齿条机构设置在行走梁的顶板底部。将行走梁截面设计为“工”字形，不仅为齿轮齿条机构的安装提供了便利，而且还有助于减轻行走梁的自身重量。