管片拼装机.pptx

管片拼装机与管片吊运系统梅勇兵2011.08盾构关键部件系列讲座 管片拼装机1.隧道管片 盾构隧道是由预制管片逐环连接而成，管片是在盾壳保护下，在其空间内进行拼装。按照材料不同，可分为球墨铸铁管片、钢筋混凝土管片和钢管片；每环管片由按照隧道直径大小由数块管片组成，每环和每块管片之间通过专用管片螺栓连接。管片按其材料可分为钢筋混凝土管片和金属管片，其中钢筋混凝土管片应用的更广泛。管片按其形状可分为标准环和转弯环两种。标准环和转弯环可以按照不同的组合形式拟合出不同半径的曲线隧道。1.1每环管片组成：标准块*3+连接块*2+K块*11.2 管片拼装方式通缝拼装和错缝拼装管片拼装机管片拼装机二管片拼装机概述管片拼装机安装在盾尾区域，用于安装衬砌管片（钢筋混凝土管片）。液压驱动，各动作实现比例精确控制。操作采用无线遥控，同时备有线控操作的电缆连接接头。主要部件有托梁、移动机架、回转机架、举重钳。辅助部件有：工作平台、管路支架。X为管片轴向运动方向，Y为管片切线方向，Z为管片径向。X、Y、Z分别表示管片在三个方向上的平移、回转和升降；、分别为三个转动动作方向横摇、仰俯和偏转。自由度 3+3管片拼装机管片拼装机2 功能要求1）能完成管片的升降、平移、回转和拼装机机头（管片夹取机构）的仰俯、横摇、偏转和管片锁紧七种动作。2）能承受足够大的管片回转力矩、倾覆力矩和平移力。3）回转驱动装置具备安全快速制动功能。4）平移距离和初始工作位置应根据管片的宽度、封顶块插入的形式、纠偏等因素综合考虑；5）在保证拼装管片可靠性的前提下，达到一定的拼装速度和精度。3 主要设计参数 管片重量、最大回转半径、最小回转半径管片拼装机回转机构 1 回转机架 2回转支承 3 移动架 4 行星减速机 5 液压马达 6 小齿轮 液压马达安装在行星减速器上，行星减速器安装在移动架4上，移动架3和回转架1分别与回转支承的固定外圈和转动内圈固定在一起，小齿轮与回转轴承内齿圈啮合，形成一级直齿圆柱齿轮传动。液压马达的输出扭矩和转速通过行星减速传给小齿轮，再经小齿轮与回转轴承内齿圈的一级圆柱齿轮传动传给回转架，从而驱动回转架及安装在回转架上的举升机构、举重钳及管片旋转。管片拼装机移动机构 移动机架 托梁管片拼装机举升与抓持机构抓持机构与微调机构管片拼装机动作流程移动机架后退举升油缸下降抓持管片提升油缸上升移动机架前进回转机架旋转举升油缸动作管片定位与固定管片拼装机设计总结管片拼装机是集机械、电气、液压与控制技术等多学科于一体、专门用于隧道内预制管片实时拼装衬砌的多自由度机械手，是影响盾构隧道施工进度和隧道成形质量的关键部件之一。设计方法：随着机械CAD/CAE等辅助设计软件的不断应用，以及各种现代设计理论和设计方法的不断完善，管片拼装机的设计也从最初的手工测绘和经验设计发展到现在在工程机械领域广泛应用的计算机辅助设计，并将可靠性设计和优化设计理论应用到拼装机的整个设计过程。同时，运用三维设计软件进行参数化建模，并借助于有限元分析软件对整机结构进行分析和优化。虚拟样机技术（外观、功能、运动学和动力学），缩短开发周期。发展趋势：自动化、多功能化、智能化管片吊运系统主要功能：在隧道内将管片从盾构后配套台车上运送到管片拼装机的 工作区域。系统组成：管片吊机（行走小车和起升葫芦）、行走轨道、管片吊装 机架和电缆卷筒等 行走驱动方式：摩擦轮式、齿轮齿条式和链轮链条式管片吊运系统管片吊运方式和流程管片吊运系统管片吊装机架：谢谢大家