本发明专利技术涉及沉井施工设备领域，具体是指一种竖井掘进机器人及沉井取土装置，一种竖井掘进机器人，包括机架和竖井掘进机构，机架和竖井掘进机构之间设有竖井掘进前后驱动机构，竖井掘进机构包括挖掘安装座、滚轮、挖掘旋转座、挖掘旋转驱动缸、挖掘臂、摆动驱动缸、绞刀头和绞刀驱动缸，机架上设有机架旋转机构，一种沉井取土装置，包括沉井，沉井上设有上述所述的竖井掘进机器人，沉井下端设有沉井支梁，环形固定座下端间隔设有调节支腿，环形固定座与沉井内壁上下滑动连接，调节支腿由支腿驱动缸驱动，调节支腿下端面与沉井支梁相抵靠，环形固定座上方设有控制连接机构，本发明专利技术结构新颖、挖掘范围大、灵活性高、平稳性好、工作效率高、成本低。成本低。成本低。
【技术实现步骤摘要】
竖井掘进机器人及沉井取土装置
[0001]本专利技术涉及沉井施工设备领域，具体是指一种竖井掘进机器人及沉井取土装置。
技术介绍
[0002]目前，深竖井施工的传统工艺包括传统明挖法及传统沉井施工，传统沉井施工通过开挖刃脚下方土体，靠结构自重实现下沉，井壁减阻措施包括侧壁加工光滑、涂重油、涂石蜡、涂粘土浆等。传统沉井容易出现结构突沉、不均匀下沉、倾斜、地面较大沉降变形的等问题,近年来不断涌现一些新工艺、新方法对传统沉井工艺进行改进，主要包括压入式沉井法、气压沉箱法、VSM(下沉式竖井掘进机)等施工工艺，但是新的工艺仍然存在地面沉降控制困难、沉井姿态控制困难、机械化和自动化程度不高、施工效率较低等问题，经检索，中国专利CN115928780A公开了名称为主动控制型装配式机械化沉井系统的专利技术专利，该专利包括推进悬挂装置、管路卷盘装置、浮平台、水下挖掘装置、装配式沉井主体、注浆装置、控制装置、泥水装置和可视化界面；若干个推进悬挂装置分别间隔设置在井体四周的地面上，装配式沉井主体通过若干个推进悬挂装置悬挂或下压至井体内；浮平台漂浮在装配式沉井主体内的水面上，浮平台的中部形成有中空结构，使水下挖掘装置悬挂在浮平台的下方并位于装配式沉井主体的底部，水下挖掘装置的管路通过中空结构向上贯穿浮平台并引出装配式沉井主体后绕经管路卷盘装置，管路卷盘装置设置在井体旁侧的地面上；注浆装置和泥水装置均设置在井体外部的地面上，注浆装置向井壁与装配式沉井主体的外壁之间注浆，泥水装置与水下挖掘装置连接；控制装置分别与推进悬挂装置、管路卷盘装置、浮平台、水下挖掘装置、装配式沉井主体、注浆装置、泥水装置和可视化界面电连接，所述的水下挖掘装置包括固定底座、转台组件、机械臂组件、摆动驱动件、疏浚泵和升降驱动件；固定底座固定安装在装配式沉井主体的十字梁的顶部中心，转台组件可转动式安装在固定底座上；升降驱动件固定安装在转台组件上，机械臂组件的一端通过第一销轴与升降驱动件的驱动端可转动式连接，机械臂组件的底部靠近升降驱动件处通过第二销轴与转台组件上的耳板可转动式连接，使机械臂组件能随转台组件同步水平转动，并通过升降驱动件绕第二销轴相对转台组件竖向转动；疏浚泵通过摆动驱动件可摆动式安装在机械臂组件的另一端，使疏浚泵能在固定底座的四周转动、升降或摆动并挖掘土体，疏浚泵与泥水装置连接；摆动驱动件与水下挖掘液压控制器电连接，上述专利的不足：一是上述专利结构复杂，使用设备多，此外，上述专利中水下挖掘装置固定在沉井主体的十字梁的顶部中心，这就使得水下挖掘装置只能在沉井主体中心附近挖掘，对于直径较大的沉井，可能无法挖掘到沉井边缘部分，导致挖掘范围有限；二是上述专利中的水下挖掘装置通过升降器来调整水下挖掘装置的上下位置，使用成本高，而且水下挖掘装置向下移动的时候，无法保持水下挖掘装置的平稳性，调节起来也不方便；第三，上述专利中的沉井需要若干个提拉驱动件同时驱动实现下沉，使用成本高，操作麻烦，费时费力，提高了竖井掘进使用成本。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是为了解决现有技术不足，提供一种结构新颖、挖掘范围大、灵活性高、平稳性好、工作效率高、成本低的竖井掘进机器人及沉井取土装置。
[0004]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种竖井掘进机器人，包括机架和竖井掘进机构，其特征在于：所述机架和竖井掘进机构之间设有竖井掘进前后驱动机构，所述竖井掘进前后驱动机构包括滑道和前后驱动缸，所述机架上固定设有滑道，所述竖井掘进机构与机架前后滑动连接，所述机架上设有前后驱动缸，所述前后驱动缸一端与机架连接，另一端与竖井掘进机构连接，以利于通过前后驱动缸驱动竖井掘进机构前后移动，进而拓宽挖掘范围。
[0005]本专利技术所述机架上设有拖链，所述拖链一端与机架固定连接，另一端与竖井掘进机构连接，以利于通过拖链保护竖井掘进机构上的线缆。
[0006]本专利技术所述竖井掘进机构包括挖掘安装座、滚轮、挖掘旋转座、挖掘旋转驱动缸、挖掘臂、摆动驱动缸、绞刀头和绞刀驱动缸，所述机架下方设有挖掘安装座，所述挖掘安装座上固定设有滚轮，所述挖掘安装座经滚轮、滑道与机架滑动连接，所述挖掘安装座由前后驱动缸驱动前后移动，所述挖掘安装座下方设有挖掘旋转座，所述挖掘安装座上固定设有挖掘旋转驱动缸，挖掘旋转座由挖掘旋转驱动缸驱动旋转，所述挖掘旋转座上设有挖掘臂，所述挖掘臂与挖掘旋转座之间设有摆动驱动缸，所述挖掘臂一端与挖掘旋转座铰接，另一端安装有绞刀头，所述挖掘臂上设有吸渣管，所述摆动驱动缸一端与挖掘旋转座铰接，另一端与挖掘臂铰接，所述绞刀头由绞刀驱动缸驱动，所述绞刀驱动缸固定在挖掘臂上，所述吸渣管与挖掘臂固定连接，所述吸渣管一端朝向绞刀头，另一端与渣浆泵连接，所述渣浆泵固定在挖掘臂上， 以利于绞刀头不仅可以前后移动，还能够360
°
旋转作业，拓宽了挖掘范围。
[0007]本专利技术所述机架上设有机架旋转机构，机架旋转机构包括环形固定座、轨道轮、轨道轮驱动电机、顶紧驱动缸，所述机架外侧设有环形固定座，所述环形固定座上设有环形滑轨，所述机架下端安装有轨道轮，所述轨道轮由轨道轮驱动电机驱动，所述机架经轨道轮、环形滑轨与环形固定座旋转连接，所述机架两端分别设有顶紧驱动缸，所述顶紧驱动缸的缸座与机架固定连接，顶紧驱动缸的伸缩杆与环形固定座相抵靠，将机架与环形固定座固定连接，以利于机架可相对环形固定座旋转或固定。
[0008]一种沉井取土装置，包括沉井，其特征在于：所述沉井上设有上述所述的竖井掘进机器人，所述沉井内壁固定设有导向滑道，所述沉井下端设有沉井支梁，所述环形固定座外壁安装有导向轮，所述环形固定座下端间隔设有调节支腿，所述环形固定座经导向轮、导向滑道与沉井内壁上下滑动连接，所述调节支腿由支腿驱动缸驱动，支腿驱动缸与环形固定座固定连接，调节支腿下端面与沉井支梁相抵靠，所述沉井支梁外端与沉井下端固定连接，以方便机器人沿着沉井内壁下落进行挖掘，通过支腿驱动缸驱动不同位置的调节支腿伸出，调整环形固定座的平衡。
[0009]本专利技术所述环形固定座上设有吊装孔，以方便吊装机器人。
[0010]本专利技术所述环形固定座上方设有控制连接机构，所述控制连接机构包括支撑固定横梁、电缆绞车、排渣导向轮、导向滑轮、滑环、排渣管，所述环形固定座上方设有支撑固定横梁，所述支撑固定横梁两端搭在沉井上端端面上，所述支撑固定横梁上固定设有电缆绞车和排渣导向轮，所述支撑固定横梁中间设有管线穿孔，所述管线穿孔内壁以及管线穿孔
上端两侧的支撑固定横梁上分别安装有导向滑轮，所述机架上固定设有机架控制系统，所述机架中间固定设有滑环，所述滑环中间设有管穿孔，所述滑环一端的引线与电缆绞车上的线缆连接，滑环另一端的引线与机架控制系统连接，所述渣浆泵的排出口固定设有排渣管，所述排渣管穿过滑环中间的管穿孔、穿过管线穿孔、绕过导向滑轮、经排渣导向轮导向延伸到沉井外侧。以利于通过机架控制系统控制机器人并时时了解环形固定座下降的深度。
[0011]本专利技术所述支撑固定横梁上固定设有吊装孔，以利于方便吊装支撑固定横梁。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种竖井掘进机器人（22），包括机架（1）和竖井掘进机构（2），其特征在于：所述机架（1）和竖井掘进机构（2）之间设有竖井掘进前后驱动机构（3），所述竖井掘进前后驱动机构（3）包括前后驱动缸（5），所述竖井掘进机构（2）与机架（1）前后滑动连接，所述前后驱动缸（5）一端与机架（1）连接，另一端与竖井掘进机构（2）连接。2.根据权利要求1所述的一种竖井掘进机器人，其特征在于：所述竖井掘进机构（2）包括挖掘安装座（7）、滚轮（8）、挖掘旋转座（9）、挖掘旋转驱动缸（10）、挖掘臂（11）、摆动驱动缸（12）、绞刀头（13）、绞刀驱动缸（14），所述机架（1）下方设有挖掘安装座（7），所述挖掘安装座（7）与机架（1）滑动连接，所述挖掘安装座（7）由前后驱动缸（5）驱动前后移动，所述挖掘安装座（7）下方设有挖掘旋转座（9），所述挖掘安装座（7）上固定设有挖掘旋转驱动缸（10），挖掘旋转座（9）由挖掘旋转驱动缸（10）驱动旋转，所述挖掘旋转座（9）上设有挖掘臂（11），所述挖掘臂（11）与挖掘旋转座（9）之间设有摆动驱动缸（12），所述挖掘臂（11）一端与挖掘旋转座（9）铰接，另一端安装有绞刀头（13），所述摆动驱动缸（12）一端与挖掘旋转座（9）铰接，另一端与挖掘臂（11）铰接，所述绞刀头（13）由绞刀驱动缸（14）驱动，所述绞刀驱动缸（14）固定在挖掘臂（11）上。3.根据权利要求2所述的一种竖井掘进机器人，其特征在于：所述竖井掘进机构（2）上设有输渣机构，所述输渣机构包括吸渣管、排渣管（35）和输渣驱动部件，所述吸渣管与挖掘臂（11）固定连接，所述吸渣管一端朝向绞刀头（13），另一端与输渣驱动部件连接，所述排渣管（35）与输渣驱动部件连接，所述输渣驱动部件设置在挖掘臂（11）上。4.根据权利要求3所述的一种竖井掘进机器人，其特征在于：所述输渣驱动部件为渣浆泵（15），所述渣浆泵（15）固定在挖掘臂（11）上，所述渣浆泵（15）的吸入口与吸渣管固定连接，渣浆泵（15）的排出口与排渣管（35）固定连接。5.根据权利要求3所述的一种竖井掘进机器人，其特征在于：所述输渣驱动部件为容纳腔室和气源，所述挖掘臂（11）上固定有容纳腔室，所述容纳腔室通过气管与气源连接，所述容纳腔室一端与吸渣管连接，另一端与排渣管（35）连接。6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种竖井掘进机器人，其特征在于：所述机架（1...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶泽文，姜京伟，王智伟，刘凯翔，孟宣艺，丛林娜，王志峰，徐玉郎，
申请(专利权)人：未来海工智能装备山东有限公司，
类型：发明
国别省市：
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