[发明专利]一种拧紧装置、系统及拧紧方法

说明书

本发明提供了一种拧紧装置、系统及拧紧方法，所述拧紧装置包括支撑架、调节机构、旋转机构和拧紧机构；所述支撑架用于装设于盾构机上；所述调节机构连接于所述支撑架上，并用于调节所述拧紧机构的姿态，以使所述拧紧机构的姿态与管片紧固件的姿态相匹配；所述旋转机构连接于所述调节机构上，并用于驱动所述拧紧机构转动；所述拧紧机构连接于所述旋转机构上，并用于拧紧所述管片紧固件。本发明的拧紧装置可以对管片螺栓进行自动拧紧操作，并能够一步紧固到位，有效地提高了拧紧管片螺栓时的效率和便利性，而且能够精准控制紧固力矩，保证管片螺栓的扭矩达到使用需求。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体而言，涉及一种拧紧装置、系统及拧紧方法。

背景技术

目前，在地下隧道的盾构法施工中，盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片的安装质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。盾构机依靠管片拼装机对管片进行拼装，管片拼装后使用例如螺栓等紧固件进行紧固。

现有技术中，通常采用人工手动安放管片螺栓并采用扭矩扳手对管片螺栓进行初步紧固和二次紧固。但这种紧固方式存在人工劳动强度大、操作过程中易出现安全问题、螺栓紧固效率低等问题，而且，拧紧管片螺栓所需要的力矩较大，采用扭矩扳手较难精确控制紧固力矩，无法保证紧固力矩达到使用需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：如何提高拧紧管片螺栓时的便利性和安全性。

为解决上述问题，本发明提供一种拧紧装置，包括支撑架、调节机构、旋转机构和拧紧机构；

所述支撑架用于装设于盾构机上；

所述调节机构连接于所述支撑架上，并用于调节所述拧紧机构的姿态，以使所述拧紧机构的姿态与管片紧固件的姿态相匹配；

所述旋转机构连接于所述调节机构上，并用于驱动所述拧紧机构转动；

所述拧紧机构连接于所述旋转机构上，并用于拧紧所述管片紧固件。

可选地，所述调节机构包括顶板、底板和伸缩缸，所述旋转机构与所述顶板连接，所述支撑架与所述底板连接，所述伸缩缸的两端分别与所述顶板和所述底板铰接。

可选地，所述伸缩缸设有六个，六个所述伸缩缸与所述顶板的铰接处位于同一圆周上，六个所述伸缩缸与所述底板的铰接处也位于同一圆周上，且相邻两个所述伸缩缸与所述顶板或所述底板铰接于同一位置处。

可选地，所述拧紧装置还包括平移机构，所述调节机构通过所述平移机构与所述支撑架连接，所述平移机构用于驱动所述调节机构沿第一方向和/或第二方向平移；其中，所述第一方向为平行于所述盾构机的管片拼装机的轴向的方向，所述第二方向与所述第一方向在水平面上相互垂直。

可选地，所述平移机构包括第一平移组件，所述第一平移组件包括第一底座、第一旋转变平移结构和第一驱动件，所述第一底座与所述支撑架连接，所述调节机构滑动连接于所述第一底座上，所述第一旋转变平移结构设于所述第一底座与所述调节机构之间，并用于通过所述第一驱动件的旋转动力驱动所述调节机构沿所述第二方向平移。

可选地，所述平移机构还包括第二平移组件，所述第二平移组件包括第二底座、第二旋转变平移结构和第二驱动件，所述第一底座与所述第二底座滑动连接，且所述调节机构滑动连接于所述第二底座上，所述第一旋转变平移结构用于通过所述第一驱动件的旋转动力驱动所述第二底座沿所述第二方向平移，所述第二旋转变平移结构用于通过所述第二驱动件的旋转动力驱动所述调节机构沿所述第一方向平移。

可选地，所述拧紧机构包括依次连接的套筒、拧紧驱动件和安装支架，所述套筒用于套设于所述管片紧固件上，所述拧紧驱动件用于驱动所述套筒转动，所述旋转机构与所述安装支架连接，并用于驱动所述安装支架转动。