[发明专利]可360°旋转的盾构管片拼装装置

说明书

本发明涉及一种可360°旋转的管片拼装装置，包括新能源电池组、蓝牙无线收发器、PLC控制器、变频器、液压泵站电动机、液压泵站、液压电磁阀组。所述新能源电池组、变频器、液压泵站电动机、液压泵站、液压电磁阀组安装在拼装机旋转体上；所述PLC控制器安装在盾构机本体上；所述新能源电池组通过变频器连接液压泵站电动机，所述PLC控制器通过蓝牙无线收发器分别连接变频器和继电器，所述继电器连接液压电磁阀组。本发明采用新能源蓄电池组+变频器控制拼装机液压站电机的运转，采用高抗扰能力的蓝牙无线传输模块+PLC控制拼装机的各项动作，拆除了原拼装机上的电缆盘，使得拼装机可以360度无制约的旋转。

技术领域

本发明涉及一种隧道盾构掘进机的盾构管片拼装装置，尤其是一种可旋转的盾构管片拼装装置。

背景技术

随着盾构技术的发展，从早期的地铁隧道、公路隧道、铁路隧道发展到核电隧道及高新技术应用领域硬X射线专用隧道等。

在所有隧道施工过程中，都离不开盾构隧道掘进机的身影。按系统分，目前国内主流的盾构机分为日系盾构和欧系盾构两大类，不管是哪种系列，盾构管片拼装机都是拼装机旋转体10，都需要满足360度内任意位置的管片安装，由于受制于拼装机电缆20的安装方式，目前的盾构拼装机最大旋转角度均在顺逆220度之间，不能任意方向360度团团旋转，如图1的(a)，(b)所示，因此，在盾构管片拼装时，拼装机操作人员必须顺逆时针交替控制拼装机旋转来进行作业，期间会进行一些无用的旋转操作，降低了拼装效率，并一旦拼装机旋转限位损坏失效时或者旋转电缆盘卡主时，均会导致拉断拼装机旋转电缆，导致整个施工停止。

发明内容

为了解决盾构拼装机的设计缺陷，提高拼装机的拼装效率，本发明提供一种可360°旋转的盾构管片拼装装置。

本发明的技术方案是：一种可360°旋转的管片拼装装置，包括新能源电池组、蓝牙无线收发器、PLC控制器、变频器、液压泵站电动机、液压泵站、液压电磁阀组、所述新能源电池组、变频器、液压泵站电动机、液压泵站、液压电磁阀组安装在拼装机旋转体上；所述PLC控制器安装在盾构机本体上；所述新能源电池组通过变频器连接液压泵站电动机，所述PLC控制器通过蓝牙无线收发器分别连接变频器和继电器，所述继电器连接液压电磁阀组。

进一步，所述新能源电池组采用高功率磷酸铁锂电芯和全封闭防水结构。

进一步，所述蓝牙无线收发器采用IEEE 802.15.1蓝牙无线技术及跳频技术，能增强抗干扰能力以及提高响应时间，满足盾构施工环境。

进一步，所述变频器为直流共母线性变频器，所述直流共母线性变频器的直流电源输入端输入直流电压，再通过变频器内部电路进行直与交转换后输出交流电压，用于控制液压泵站电动机运转。

进一步，所述盾构机本体上还安装新能源电池组充电器，在盾构机掘进时为拼装机旋转体上的新能源电池组充电。

进一步，所述蓝牙无线收发器具有一对，并分别安装在拼装机旋转体和盾构机本体上。

进一步，所述拼装机旋转体上的蓝牙无线收发器接收盾构机本体上的蓝牙无线收发器发出的信号，控制继电器，利用继电器隔离控制电磁阀线圈，从而控制拼装机动作。

本发明的有益效果是：

本发明的装置采用新能源蓄电池组+变频器控制拼装机液压站电机的运转，采用高抗扰能力的蓝牙无线传输模块+PLC控制拼装机的各项动作，拆除了原拼装机上的电缆盘，使得拼装机可以360度无制约的旋转。利用本发明后的盾构拼装机电气系统无电缆盘制约，每拼装一环管片节约5～10分钟，每个作业工班能掘进七～八环，累计每作业工班可节约60分钟左右，每个盾构掘进工班需配置10人左右，因此节省了大量的人力资源及施工机械台班费。

由于施工过程中由于没有电缆盘，因此减少了盾构机的故障率，也间接提高了施工效率。

附图说明