一种钢管片安装用机械臂制造技术

本申请提供一种钢管片安装用机械臂，其包括支撑总成、回转底盘、大臂、小臂、第一驱动结构、第二驱动结构、抓取头以及第三驱动结构；回转底盘可移动地安装于支撑总成上；大臂的一端铰接于回转底盘上，另一端铰接于小臂的一端；第一驱动结构安装于回转底盘上，且驱动端传动连接于大臂与小臂的连接处，用于驱动大臂转动；第二驱动结构的一端铰接于大臂上，且驱动端传动连接于小臂上，用于驱动小臂转动；抓取头铰接于小臂的另一端上；第三驱动结构的一端铰接于小臂上，且驱动端传动连接于抓取头上，用于驱动抓取头转动。该装置结构简单，且使用便捷，可实现钢管片的快速安装，从而能够有效地提高施工效率。地提高施工效率。地提高施工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种钢管片安装用机械臂


[0001]本申请涉及机械设备领域，尤其涉及一种钢管片安装用机械臂。

技术介绍

[0002]城市轨道交通系统作为城市地下空间建设的关键环节，目前已取得了跨越式进步，我国城市轨道交通系统总运营里程呈现爆发式增长。
[0003]盾构隧道管片在地下空间复杂恶劣的环境下，往往会承受地下复杂应力作用、化学物质侵蚀、地下水蔓延等多种不利因素影响，导致隧道结构出现裂缝、材料劣化、渗漏水等现象，造成严重的社会经济损失。盾构隧道的管片是保证隧道结构体系安全运营的重要构件，一旦出现开裂，必将对隧道的正常使用造成安全隐患，而对于隧道开裂的处理也存在施工难度大、安全风险高、经济损失大等一系列难题。
[0004]近年来，随着城市地铁盾构隧道的运营年限的增长，日常检测中发现的隧道病害亦逐渐增多，主要可分为局部破损和隧道结构整体大变形两类：局部破损包括渗漏水、裂缝、缺角等；隧道结构整体大变形包括接缝张开、管片错台、管片变形等，结构的局部破损会影响到盾构隧道的正常运营，若继续发展可能会影响到正常的行车安全；而隧道结构大变形则会对盾构隧道结构的安全承载造成极大威胁。
[0005]针对隧道结构中出现的整体大变形问题，目前工程中实际加固方式主要为以下方式：采取内张钢圈加固的方式对管片结构进行后期补强，控制结构后续变形。然而，现有的钢管片安装设备功能比较单一，自动化率不高，钢管片安装时需要拆除电缆、管线、支架等附属设备，钢管片安装效率低，劳动强度大。

技术实现思路

[0006]本申请的目的之一在于提供一种钢管片安装用机械臂，以解决现有的变形隧道中的钢管片的安装效率低下的问题。
[0007]本申请的技术方案是：
[0008]一种钢管片安装用机械臂，包括支撑总成、回转底盘、大臂、小臂、第一驱动结构、第二驱动结构、抓取头以及第三驱动结构；所述回转底盘可移动地安装于所述支撑总成上；所述大臂的一端铰接于所述回转底盘上，另一端铰接于所述小臂的一端；所述第一驱动结构安装于所述回转底盘上，且驱动端传动连接于所述大臂与所述小臂的连接处，用于驱动所述大臂转动；所述第二驱动结构的一端铰接于所述大臂上，且驱动端传动连接于所述小臂上，用于驱动所述小臂转动；所述抓取头铰接于所述小臂的另一端上；所述第三驱动结构的一端铰接于所述小臂上，且驱动端传动连接于所述抓取头上，用于驱动所述抓取头转动。
[0009]作为本申请的一种技术方案，所述支撑总成包括底架、四个支腿油缸、四个液压支腿以及多个空心轴导向柱；多个所述空心轴导向柱平行间隔设置，且两端分别连接于所述底架的相对两侧壁之间；四个所述液压支腿的一端分别铰接于所述底架上相对应的角端的底部上；四个所述支腿油缸分别可伸缩地连接于相对应的所述液压支腿的另一端上。
[0010]作为本申请的一种技术方案，所述支撑总成还包括四个固定销和四个支腿销轴；四个所述支腿销轴分别安装于所述底架的四个角端上；所述液压支腿的一端铰接于所述支腿销轴上；所述固定销可插进或者拔出所述液压支腿上，用于将所述液压支腿固定于所述底架上或使所述液压支腿转动。
[0011]作为本申请的一种技术方案，所述回转底盘包括滑动横移架、横移油缸、下回转座、第一液压回转驱动以及上回转座；所述滑动横移架可移动地安装于所述底架上；所述横移油缸安装于所述滑动纵移架上，且一端铰接于所述支撑总成，另一端传动铰接于所述滑动纵移架，用于驱动所述滑动横移架在所述底架上移动；所述下回转座可回转移动地安装于所述滑动横移架上；所述第一液压回转驱动的下部与所述下回转座栓接，且上部与所述上回转座栓接，用于驱动所述上回转座、所述下回转座相对于所述底架进行回转移动。
[0012]作为本申请的一种技术方案，所述滑动横移架两侧为钢管梁，所述钢管梁的两头内壁均装有自润滑直套轴承，所述自润滑直套轴承套在所述空心轴导向柱上。
[0013]作为本申请的一种技术方案，所述大臂的一端通过第一销轴而铰接于所述回转底盘的上部，且另一端通过第二销轴而铰接于所述小臂的一端上。
[0014]作为本申请的一种技术方案，所述第一驱动结构包括两个第一油缸；两个所述第一油缸对称布置于所述第二销轴的两端处，且每个所述第一油缸的底端销接于所述回转底盘上，另一端铰接于所述第二销轴的端部上。
[0015]作为本申请的一种技术方案，所述第二驱动结构包括第二油缸，所述第二油缸的一端铰接于所述大臂的下部上，另一端铰接于所述小臂的下部上。
[0016]作为本申请的一种技术方案，所述第三驱动结构包括第三油缸，所述第三油缸的一端铰接于所述小臂上靠近所述大臂的位置处，另一端铰接于所述抓取头。
[0017]作为本申请的一种技术方案，所述抓取头包括摇臂连杆、抓取底座、千秋架、抓取销轴、第二液压回转驱动以及转动头；所述摇臂连杆的一端铰接于所述小臂上远离所述大臂的位置处，另一端铰接于所述第三驱动结构的驱动端上的连接销轴的一端上；所述千秋架的一端铰接于所述第三驱动结构的驱动端上的连接销轴的另一端上，另一端铰接于所述抓取底座的第一端头上；所述抓取底座的第二端头通过所述抓取销轴铰接于所述小臂的另一端上；所述第二液压回转驱动栓接于所述抓取底座的第三端头上，所述转动头栓接于所述第二液压回转驱动上，通过所述第二液压回转驱动带动所述转动头相对所述抓取底座回转。
[0018]本申请的有益效果：
[0019]本申请的钢管片安装用机械臂中，其能够在不拆除电缆、管线、支架等附属设备的情况下配合旋转起重机可实现钢管片的快速安装，解决了安装钢管片需要拆除所有附属设备的难题；同时，该装置有六个自由度，包括底架上的横移关节、底架上的回转关节、大臂的仰俯关节、小臂的仰俯关节、抓取头的回转关节以及抓取头的俯仰运动，能够完成地铁隧道钢环的抓取、定位、对位安装，所有关节的动作采用遥控方式进行操作，一个人即可操作完成，施工灵巧，覆盖面大，解决了人工安装效率低、劳动强度大以及施工不安全的问题；此外，其在遥控器电量不足或其它特殊情况下，也可以采用手动方式进行操作；由此可见，该装置大大提高了钢管片安装效率，减少了人员投入，提升了作业安全性。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0021]图1为本申请实施例提供的钢管片安装用机械臂示意图；
[0022]图2为本申请实施例提供的钢管片安装用机械臂第一角度示意图；
[0023]图3为本申请实施例提供的回转底盘示意图；
[0024]图4为本申请实施例提供的回转底盘第一角度示意图；
[0025]图5为本申请实施例提供的支撑总成示意图；
[0026]图6为本申请实施例提供的支撑总成第一角度示意图。
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支撑总本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢管片安装用机械臂，其特征在于，包括支撑总成、回转底盘、大臂、小臂、第一驱动结构、第二驱动结构、抓取头以及第三驱动结构；所述回转底盘可移动地安装于所述支撑总成上；所述大臂的一端铰接于所述回转底盘上，另一端铰接于所述小臂的一端；所述第一驱动结构安装于所述回转底盘上，且驱动端传动连接于所述大臂与所述小臂的连接处，用于驱动所述大臂转动；所述第二驱动结构的一端铰接于所述大臂上，且驱动端传动连接于所述小臂上，用于驱动所述小臂转动；所述抓取头铰接于所述小臂的另一端上；所述第三驱动结构的一端铰接于所述小臂上，且驱动端传动连接于所述抓取头上，用于驱动所述抓取头转动。2.根据权利要求1所述的钢管片安装用机械臂，其特征在于，所述支撑总成包括底架、四个支腿油缸、四个液压支腿以及多个空心轴导向柱；多个所述空心轴导向柱平行间隔设置，且两端分别连接于所述底架的相对两侧壁之间；四个所述液压支腿的一端分别铰接于所述底架上相对应的角端的底部上；四个所述支腿油缸分别可伸缩地连接于相对应的所述液压支腿的另一端上。3.根据权利要求2所述的钢管片安装用机械臂，其特征在于，所述支撑总成还包括四个固定销和四个支腿销轴；四个所述支腿销轴分别安装于所述底架的四个角端上；所述液压支腿的一端铰接于所述支腿销轴上；所述固定销可插进或者拔出所述液压支腿上，用于将所述液压支腿固定于所述底架上或使所述液压支腿转动。4.根据权利要求2所述的钢管片安装用机械臂，其特征在于，所述回转底盘包括滑动横移架、横移油缸、下回转座、第一液压回转驱动以及上回转座；所述滑动横移架可移动地安装于所述底架上；所述横移油缸安装于所述滑动纵移架上，且一端铰接于所述支撑总成，另一端传动铰接于所述滑动纵移架，用于驱动所述滑动横移架在所述底架上移动；所述下回转座可回转移动地安装于所述滑动横移架上；所述第一液压回转驱动的下部与所述下...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志敏，胡进，王艳莉，李潭，张俊，孙连佳，蔡苠升，龚文强，
申请(专利权)人：中铁重工有限公司，
类型：发明
国别省市：