[发明专利]一种用于TBM单刃滚刀换取的机械臂末端执行器

说明书

本发明公开了一种用于TBM单刃滚刀换取的机械臂末端执行器，包括箱体、单刃滚刀夹取模块、螺栓松紧装置及其驱动模块、压块和螺栓回收模块和连接板，单刃滚刀夹取模块配有双向液压缸，作用于连杆，驱动对称布置的V形管状手指夹取滚刀；螺栓松紧器及其驱动模块配有电机，驱动轮系带动螺栓松紧装置拆装螺栓；压块和螺栓回收模块，配有电磁铁，与螺栓松紧器配合完成回收；箱体将上述功能模块集成为一整体。连接板连接执行器与机械臂。本发明的机械臂末端执行器可与TBM换刀机械臂和TBM单刃滚刀安装座配合使用，自动换取单刃滚刀，取代人工换刀。本发明操作方便，能有效回收零件和提高换刀效率，符合绿色设计理念，减少换刀作业的施工风险。

技术领域

本发明涉及一种全断面岩石隧道掘进机(TBM)，特别涉及一种用于TBM单刃滚刀换取的机械臂末端执行器。

背景技术

作为一种隧道施工机械，全断面隧道掘进机(简称TBM)施工中，由于工况复杂，施工过程关键零部件的损坏严重，安装在刀盘上的滚刀是影响隧道掘进的易损关键零部件，需要及时更换。目前在隧道施工中常采用人工换刀，根据人工换刀环境的不同分为常压换刀或带压换刀，前者对地质条件的要求较高，一般工况难以满足；后者可以适用不同的地质条件，但对换刀作业人员身体素质要求较高，只有通过了体检和带压测试并经过了相关培训的人员才能带压进仓。现存适用的人工换刀技术，一方面不仅对作业人员要求严苛，而且由于工况的复杂性带来的不可控因素会对作业人员的安全构成威胁；另一方面，为提供作业人员作业环境，TBM必须提供配套设备辅助作业，既增加了TBM的复杂性，也耗费大量的时间。

由于刀具磨损带来的换刀作业问题，部分学者从源头分析，着力研究刀盘布局、刀具材料和结构等问题，旨在减少换刀次数，与此同时，针对人工换刀出现的低效、安全威胁、配套设备复杂等问题，有很多学者转向自动换刀技术，提出采用机械臂代替人工换刀。

发明内容

针对上述现有技术，本发明基于现有技术，本发明旨在提供一种用于TBM单刃滚刀换取的机械臂末端执行器，可以实现对滚刀安装轴的夹持、对螺栓的拆装、对压块和螺栓的回收。