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文檔簡介
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紅六自由度踢管片拼裝經(jīng)機設計研毛究呈
冊隧道衛(wèi)網(wǎng)圓www榜.ste液c.ne果t(20吉06-9椒-6)
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艇新聞來源奶:隧道網(wǎng)用
套止摘盲蕉要:謎六自由度中管片拼裝孩機是因管再片拼裝需隱要而設計南的,它與虎以往通用站的管片拼倦裝機有所險不同,解粒決了管片糖不能左右頂、前后擺鐮動問題。挑文章對拼磁裝管片挺時怕6寬個自由度甘的運動作屬了描述,蓋并分別介私紹了回轉(zhuǎn)井機構、平均移機構、得提升及左賢右擺動機驅(qū)構、前后廣擺動機構紛、水平擺有動機構;硬管片拼裝甜機的限位疼控制及安揮全要求;顆最后,還錦對管片拼嫁裝機的操咬作加以說蓄明。凍關鍵輪詞:糧管片拼裝前機留趨六自由昨度般巧設計崗
篇砍世1婦五研究目的點管片禾拼裝機是僵盾構掘進煌機的重要影部件之一委,該機構著的功能直荷接影響到分管片的拼毫裝質(zhì)量及規(guī)盾構掘進南機的施工胃效率。子目前廟,我國和報日本所設遙計和使用刪的盾構管比片拼裝機衰形式均為棍環(huán)式結構腫,管片拼萬裝機中的術管片鉗,欠在空間的需移動和定耽位是通過撓旋轉(zhuǎn)盤體域的回轉(zhuǎn)、劈提升油缸比的上下運鳳動、平移業(yè)油缸的前話后運動及弓支撐油缸馬的上下運昆動來實現(xiàn)甚的,從而長完成隧道三內(nèi)管片的智拼裝施工唐。由于該大機構的運低動只具堆有諸5罪個自由度隸,若管片條與隧道的旅橫截面存胸在燃著奇1的個小的夾戲角,則管療片鉗就不愛能將管片勞安裝到準勝確的位置調(diào);此外,生該管片拼吵裝機的左捐右懸臂梁昆之間僅靠明提升橫梁災進行連接共,因而整降體的剛度封較差,較談大的工作霧負載會破疫壞左告右的2丸個提升油霞缸軸線的袖平行度,皺使尾2怠個提升油栗缸的升降袖運動不同著步,從而告造成管片拌拼裝錯位周;再者,奇該管片拼紅裝機的管屢片鉗直接榮設置于平著移油缸上報,管片的潮全部重量證都由平移的油缸的缸循體承受,拿這將影響誼平移油缸韻及其平移繳運動的平護穩(wěn)性。搖為此,決值定設計開禿發(fā)一種具租有透6鎮(zhèn)個自由度裙的管片拼港裝機,使篇管片鉗的悅位置、姿鞋態(tài)、移動災能充分滿即足管片拼森裝的需要皂;通過改鐵進結構,暖可提高平巴移裝置和脂懸臂梁的四整體穩(wěn)定項性和剛性膏。些圖印1氧為管片拼歪裝機示意神圖。臣圖絨1
搭遵管片拼裝負機示意圖息
士滲倘2
歉赴六自由度筆管片拼裝睬機的研究蠢與設計疏本課樣題旬以耕f616住0m蘇m拘土壓平衡率盾構管片柜拼裝機為士研究對象老,管片外郊徑陣6000臂m宋m牲,內(nèi)徑什5400亡m瑞m推,璃寬徹1500戴m淋m儉,單塊管槐片的最大刑重量徹約占4000痕k慨g躁。章設隧展道的軸線愁方向匆為指X堤軸,隧道沙徑向水平然方向隊為碗Y擇軸,隧道趙徑向鉛垂蘆方向慌為塌Z復軸。管片鵲的宗6徐個自由度調(diào)運動如些圖糞2址所示。涉圖仔2攤
怖管片運蕩動怎6姑個自由度使示意圖催
歌2.1循麻六自由度月管片拼裝字機機構分縱析慕六自息由度管片項拼裝機主鍬要由回轉(zhuǎn)跨機構、平創(chuàng)移機構、詳提升及左愈右擺動機姑構、前后殼擺動機構殲、水平擺糖動機構、獲活動橫梁護等組成。叢穿遷⑴模法回轉(zhuǎn)機構背回轉(zhuǎn)誠機構主要鑰由旋轉(zhuǎn)盤恐體、驅(qū)動抽裝置及管巾片配重組響成,驅(qū)動純裝置采用某液壓驅(qū)動拳、無級調(diào)臺速,使管概片繞隧道神軸線物在丈Y幸Z儲平面作旋夾轉(zhuǎn)運動。壓為使管片刺拼裝機在州帶管片旋繩轉(zhuǎn)和不帶病管片空轉(zhuǎn)指時的旋轉(zhuǎn)篇扭矩基本百相等,必堅須加入配磨重。遍平衡疲方程為須:中N=T享1咱=T商2誦式中時:要晌N染-拼裝機傾回轉(zhuǎn)所需丘的凈扭矩預;物T亂1貫-拼裝機緊帶管片旋認轉(zhuǎn)時所需切的凈扭矩沈;李T便2棕-拼裝機叢不帶管片勉空轉(zhuǎn)時所遺需的凈扭室矩。濱經(jīng)計耽算,其配師重的重量釀為旦4860甲k勵g撲,回轉(zhuǎn)時賴所需的凈送扭矩彎為駱63kN偶×m討面,考慮安孝全系數(shù)初為撇3耕,則拼裝狂機所需的摧扭矩添為貌189k眉N×基m晴?;剞D(zhuǎn)采舟用內(nèi)嚙合所齒輪傳動恥,杏用飲1挺套油馬達態(tài)和減速器塌驅(qū)動,選波用內(nèi)齒式姜雙排推力較角接觸球寨轉(zhuǎn)盤軸承乖?;剞D(zhuǎn)機找構的最大懶扭矩遙為姿206k泛N×悠m辣;最大壓巧力穗為介12MP獲a呀;回轉(zhuǎn)速查度菌為仰0控~奉1.8r匯/mi竟n幕,可無級挪調(diào)速;回良轉(zhuǎn)范圍墳為踩±200膚o筑。廣妄困⑵堡渣平移機構倦平移練機構主要前由懸臂梁禾、平移油生缸、安裝全座、固定斬盤體、滾規(guī)輪裝置、按軌道及中燦間橫梁等蛛組成;機攻構的主要忘功能是使夠管片沿隧責道軸線方南向移動,帥由富2非只平移油瀉缸驅(qū)動拼揭裝機整體犁沿叨X尖軸作前后狡移動(從物管片儲存悼區(qū)域到插鼻入封頂塊椅)而。附2以只油缸所依產(chǎn)生的推羞力,必須查克服拼裝燭機移動和唯封頂塊插雕入時所產(chǎn)葬生的阻力典;同時,舟還要考慮圍矯正組裝狂好管片的循形狀所需朗的推、壓工力。訴懸臂瓣梁的上方詳與下方設爬置軌道,助滾輪裝置曾焊接在固畜定盤體的段兩側(cè),拼瓜裝機通過流滾輪裝置筆沿著軌道居作前后移序動。拼裝桂機平移速恭度殃為控0鄉(xiāng)~作15m/件mi巖n夠,可無級茅調(diào)速;平利移距離濫為熄2000川m屠m(xù)昨,可選勇用康2音只行程怎為閱210駛0m拐m少的油缸,戚最大油壓慮為跡20MP堪a卵。遙晝庫⑶悉癥提升機構卵提升挖機構主要告由導向外塌套、導向知內(nèi)套、提襪升油缸及捆銅墊等部氣件組成。株導向內(nèi)套好與導向外壘套的截面廁均為矩形求,導向內(nèi)臣套的外表弦面與導向螺外套的內(nèi)航表面之間喇設置銅墊臨,并附有燃注入潤滑貫油脂的設盒備,可以駛減少相對述滑動時產(chǎn)滑生的摩擦親力。提升菠油缸設置莊在導向內(nèi)奴套內(nèi),缸辨體頭部與砍導向外套旦固支,活殿塞桿端與扔內(nèi)套鉸接嶺(見緩圖粒3頑)。通丸過壺2估只提升油圓缸同時伸摧縮,使拼觸裝機匆沿龜Z興軸移動,回即管片沿伍隧道徑向破上下移動竄。蒸圖陜3
削例提升機構燙示意圖蟻
標饒駕2迫只提升油沫缸所產(chǎn)生耐的推力,份必須克服蔬最重管片稍(脾約仁4000夫k皇g境)、提升肉橫梁柔(識1500碌k府g蓋)、左蛛右嫁2盞個導向套陵(每括個胖540k替g委)重量的魔總和及導鈴向內(nèi)套與葬外套之間巷的移動摩擦擦阻力;央根據(jù)拼裝糖時需要的先實際行程犬(啊655m龍m廟)和安裝身的需要,親選絡用濕2李只行程承為宿800察m抄m訓的油缸,凍速度創(chuàng)為湯0要~蛋15m/珍mi祥n棟(無級調(diào)糕速)。幸油缸怨內(nèi)裝有行們程傳感器朋,通狠過鎮(zhèn)PL古C陰控制,限牽制病2蘆只提升油傳缸的最大勇行程螞為什655m每m章;提升時雞,某2頌只油缸小映腔同時進害油,最大皂油共壓繭20MP方a縣;推出時巧,頭2層只油缸大遠腔同時進月油,最大景油霉壓泳14MP箭a桂。為防止扔提升機構虧在抓取管覽片時壓壞勁管片,提巡升機構在霸垂直向下差運動時,售通浴過返PL驕C燃控里制壯2謠只提升油訊缸的最大誰油壓飽在竟5MP昨a陷以內(nèi)。邁跪衰⑷允督左右擺動持機構胞左右綁擺動機構夾是由拼裝懇機兩端的切導向內(nèi)套酸,通過大楊銷軸,與仍底部的提末升橫梁鉸盯接而成的勞(可視為仍一端固支夜,另一端夏為固支轉(zhuǎn)替動的力學計模型)。傍當漫2魚只提升油鴉缸的伸出耳量(行程征)不同時漿,霉即奇h仰1地>h母2幕或屑者股h彈1貝=<H直2驚時,提升貝橫梁就會示產(chǎn)生室在判Y壤Z群平面左右濕擺動,根起據(jù)儲△資h府值的不同疑,可產(chǎn)生顆不同的水攔平擺動角苗度,最大營擺動王角理α餡為喪11.7伸5顧°觀(見拒圖規(guī)4蔑)。井圖皺4
嗽梅左右擺動小機構是
關控烏⑸超遇前后擺動進機構渾前后喂擺動機構拐由提升橫州梁、管片涉鉗頭裝置迅、轉(zhuǎn)動平爽臺、中心勵球關節(jié)軸負承、傾斜桑油缸、轉(zhuǎn)凈動油缸、瀉銷軸和耳輔板婚A懶、都B懸組成(見天圖粉5爭)。管片權鉗頭裝置婆(設有螺退紋口,以鞋連接和鉗展移管片)秧固定在轉(zhuǎn)糟動平臺上歡;轉(zhuǎn)動平杜臺和活動貌橫梁用中貪心球關節(jié)焦軸承連接石,轉(zhuǎn)動平甘臺可繞軸丹承的中心親在硬X掠Z欲平面內(nèi)作挺旋轉(zhuǎn);傾觸斜油缸的四一端通過罵固定在提盜升橫梁上丘的耳擦板虧A綱和銷軸,圖與提升橫甜梁相鉸接弦,另一端穩(wěn)通過固定什在轉(zhuǎn)動平成臺上的耳袍板哥B擁和銷軸,必與轉(zhuǎn)動平鑒臺相鉸接質(zhì),油缸的病軸線與轉(zhuǎn)礎動平臺的垃平面成一流夾角。傾性斜油缸的鈔行程享為堂35m甘m斬(沒±17.過5m撤m控),最大奉油晶壓杯21MP睛a尺,速突度翼0.愛6晴~盈1.8桐m/mi喊n妙。傾斜油皆缸處于中煮位時,管動片處于水雹平位置;卡油缸縮,箏轉(zhuǎn)動板帶陶著管片繞臣關節(jié)軸承馳球心沿隧鋸道縱向向牌前擺動;鐵油缸伸,曲管片則向首后擺動。鐮根據(jù)油缸漆的伸縮量延大小,前肚后擺動的乞最大角盤度態(tài)β賊為掛±2距o農(nóng)。段圖宮5
護未前后擺動慮機構咱
第蹤癢⑹江劃水平擺動奉機構(見股圖拐6仿)宏圖恢6
批辯水平擺動常機構示意喇圖牧
獅水平痛擺動機構限由提升橫送梁、傾斜悅油缸、轉(zhuǎn)鋼動油缸、粒銷軸和耳滑板幅C券、勞D曠組成(見住圖寫6紀)。轉(zhuǎn)動鞋油缸的軸凈線平行于澡轉(zhuǎn)動平臺冷,其一端垮通過銷軸矩和耳何板句C奉(固定在封提升橫梁奧上),與他提升橫梁運相鉸接;咽另一端通屈過銷軸和司耳澆板撫D梁(固定在脆轉(zhuǎn)動平臺賤上),與稿轉(zhuǎn)動平臺暑鉸接。轉(zhuǎn)待動平臺攀在謊X晚Y誕平面內(nèi)旋案轉(zhuǎn)。膝轉(zhuǎn)動峽油缸的行施程冷為丸30m廟m帝(甜±15m青m攻),最大任油蠶壓為21MP填a偶,速度扣為喜0.抖6使~賄1.8m孟/mi閥n持。通奏過油缸的脖伸縮,使五轉(zhuǎn)動平臺僑帶著管片擺繞關節(jié)軸榴承球心沿烏盾構推進滲方向作水含平前后擺舅動,最大誓轉(zhuǎn)動角件度唉g點為拳±2.5倦o蛇。忌攪孤倒2.2
站滑六自由度爭拼裝機的備限位控制竊及安全要藏求洲屬灶⑴季團在拼裝機墓水平移動凈行程的兩血端,各設澤置譯1會只接近開寨關,用于綁限制縱向哀水平油缸局的行挽程驚≤煤2000執(zhí)m柔m瞞,但必須穗保證拼裝誘機能抓取怪管片和插過入封頂塊列;渾山茶⑵戴點為限制拼存裝機的回豈轉(zhuǎn)范圍,島每端設界置湊2典只(雙重冊保險,當頸第一只未停起作用時是,能發(fā)出植報警信號無)接近開糞關,保證僅拼裝機的不機身旋轉(zhuǎn)凝范圍不超暖過亞±200捉o察;亞仁功⑶酒恐設檢置休2洋只旋轉(zhuǎn)限培位開關(估在拼裝時退不起作用煮),限止專拼裝機在瓣水平移動鞠至取管片廣的位置時繭,只能堂在過±5嬸o臂~慕10太o故的小范圍勞內(nèi)轉(zhuǎn)動;追故章⑷版央在提升油純缸內(nèi)裝有飛行程傳感棗器,在實無際使用時互,通蔑過己PL捆C悼控松制扛2吉只提升油踩缸的最大功行程崖為存655m印m調(diào);匠待插⑸時默為防止拼開裝機提升控機構在抓照取管片時概壓壞管片訂,在提升乳機構垂直覆向下運動壤時,朗由頂PL廈C螺控肢制壺2靠只提升油紋缸的最大證油壓挪在森5MP跨a暈內(nèi)。走兔袍3
壁礦六自由度綁管片拼裝尚機的操作胞燦滑⑴澆套固定管片濁先由山管片吊運聯(lián)機構將需晴要拼裝的競管片吊運扯至準備拼殖裝的位置緩(推進油綱缸頂著的扒一環(huán)最下牛方);然祝后,移動冬水平油缸乒,使管片砌拼裝機靠可近待拼裝禮的管片,底當拼裝機拍上的管片炊固定夾頭楊移動到待鄭拼管片邊蝶緣上方時優(yōu),降下夾縮頭,將夾么頭的缺口餓對準管片般上的吊裝咽螺栓(固趁定夾頭緩蒸行到夾頭胖的中心,歷與吊裝螺鍛栓中心重支合時停止歐);最后典,操作管患片固定油朽缸,使管區(qū)片貼緊夾江頭(通過危聚氨酯橡迫膠墊),鋒并固定在裝夾頭上。按炮乓⑵瞞衫管片拼裝食管片萬的拼裝順摧序為:隧莖道正下方抓的管片(和第一塊懶)饞→影與該管片勇相連接墨的寬2碰塊管片(伙第二、三某塊傲)雷→蔬與第二、采三塊相連歲接和的誕2滋塊鄰接塊腦管片(第相四、五塊掌,嘗此嘩2饞塊均是一零端為平直錘面,另一泛端為斜面哨,平直的餡一端與第啄四、五塊
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