用于矩形掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)調(diào)整的球形鉸接糾偏裝置制造方法
【專利摘要】一種用于矩形掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)調(diào)整的球形鉸接糾偏裝置，其采用球形鉸接面結(jié)構(gòu)，包括前殼體、鉸接密封圈、后殼體、拉緊油缸組、鉸接油缸組和鉸接液壓控制系統(tǒng)，所述前殼體與后殼體的連接面為球面形狀，該連接面上開有密封槽，該密封槽內(nèi)放置有鉸接密封圈以實(shí)現(xiàn)前殼體與后殼體的鉸接密封，所述拉緊油缸組連接于所述前殼體與后殼體之間，該前殼體與后殼體通過所述拉緊油缸組始終保持拉緊狀態(tài)，所述鉸接油缸組連接于所述前殼體與后殼體之間，通過不同方向的伸縮實(shí)現(xiàn)所述矩形掘進(jìn)機(jī)軸心的糾偏導(dǎo)向控制。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)上、下、左、右、左上、左下、右上、右下八個(gè)方向的全方位糾偏導(dǎo)向控制，有效地對(duì)矩形掘進(jìn)機(jī)的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，提高了掘進(jìn)機(jī)的可操作性和糾偏精度，使得密封性能更加穩(wěn)定。
【專利說明】用于矩形掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)調(diào)整的球形鉸接糾偏裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種能夠?qū)κ┕さ乃淼蓝軜?gòu)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行糾偏的連接裝置，具體涉及一種用于矩形掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)調(diào)整的球形鉸接糾偏裝置，屬于盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
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[0002]矩形掘進(jìn)機(jī)在實(shí)際施工過程中，由于被切削的土層土質(zhì)條件比較復(fù)雜，使殼體各個(gè)部分受到的土壓力不一致，導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)的前進(jìn)方向會(huì)與原本隧道設(shè)計(jì)的中心線產(chǎn)生偏差，為了減小偏差以提高工程質(zhì)量，使掘進(jìn)機(jī)按預(yù)定的路線前進(jìn)，就必須進(jìn)行掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)調(diào)難
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[0003]目前國內(nèi)一些盾構(gòu)公司對(duì)頂管機(jī)的鉸接密封已有相關(guān)研究和應(yīng)用。頂管機(jī)機(jī)頭分為前后兩段，中間由糾偏油缸聯(lián)接，糾偏油缸進(jìn)行伸縮量控制，即可使前、后殼體形成一所需夾角，從而改變機(jī)頭方向達(dá)到糾偏目的。但是現(xiàn)有的球形鉸接糾偏裝置只能實(shí)現(xiàn)水平和垂直兩個(gè)方向的糾偏，而且鉸接處的密封效果也不盡理想。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有掘進(jìn)機(jī)球形球形鉸接糾偏裝置的缺陷，提供一種用于矩形掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)調(diào)整的球形鉸接糾偏裝置，實(shí)現(xiàn)全方向的鉸接糾偏，有效地對(duì)矩形掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，提高掘進(jìn)機(jī)的可操作性和鉸接糾偏的全方向性，同時(shí)使得密封性能更加穩(wěn)定。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種用于矩形掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)調(diào)整的球形鉸接糾偏裝置，其采用球形鉸接面結(jié)構(gòu)，包括前殼體、鉸接密封圈、后殼體、拉緊油缸組、鉸接油缸組和鉸接液壓控制系統(tǒng)，所述前殼體與后殼體的連接面為球面形狀，該連接面上開有密封槽，該密封槽內(nèi)放置有鉸接密封圈以實(shí)現(xiàn)前殼體與后殼體的鉸接密封，所述拉緊油缸組連接于所述前殼體與后殼體之間，該前殼體與后殼體通過所述拉緊油缸組始終保持拉緊狀態(tài)，所述鉸接油缸組連接于所述前殼體與后殼體之間，通過不同方向的伸縮實(shí)現(xiàn)所述矩形掘進(jìn)機(jī)軸心的糾偏導(dǎo)向控制。
[0007]進(jìn)一步地，所述的拉緊油缸組包括位于上方的上拉緊油缸、位于下方的下拉緊油缸、位于左方的左拉緊油缸和位于右方的右拉緊油缸，該上拉緊油缸、下拉緊油缸、左拉緊油缸和右拉緊油缸的一端分別通過固定于所述前殼體側(cè)壁上的前油缸座各自與該前殼體連接，另一端分別通過固定于所述后殼體側(cè)壁上的后油缸座各自與該后殼體連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述的鉸接油缸組包括位于上左方的上左鉸接油缸、位于左上方的左上鉸接油缸、位于左下方的左下鉸接油缸、位于下左方的下左鉸接油缸、位于下右方的下右鉸接油缸、位于右下方的右下鉸接油缸、位于右上方的右上鉸接油缸和位于上右方的上右鉸接油缸，該上左鉸接油缸、左上鉸接油缸、左下鉸接油缸、下左鉸接油缸、下右鉸接油缸、右下鉸接油缸、右上鉸接油缸和上右鉸接油缸的一端分別通過固定于所述前殼體側(cè)壁上的前油缸座各自與該前殼體連接，另一端分別通過固定于所述后殼體側(cè)壁上的后油缸座各自與該后殼體連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述鉸接液壓控制系統(tǒng)包括提供液壓動(dòng)力的泵站、實(shí)現(xiàn)所述拉緊油缸組和鉸接油缸組換向的電磁換向閥以及保持壓差恒定、實(shí)現(xiàn)溢流的平衡閥。
[0010]本發(fā)明取得了如下有益的技術(shù)效果:
[0011]1、所述球形球形鉸接糾偏裝置采用球面連接面，并通過分布在掘進(jìn)機(jī)矩形截面周邊的八個(gè)鉸接油缸的伸縮，能夠使前、后殼體在任意方向上形成一所需夾角，從而改變機(jī)頭的前進(jìn)方向，達(dá)到全方向的鉸接糾偏的目的，減小了掘進(jìn)軸心的偏差，提高了糾偏的精度，實(shí)現(xiàn)了矩形掘進(jìn)機(jī)糾偏方向的多方位性。
[0012]2、所述球形球形鉸接糾偏裝置使用四只拉緊油缸，始終保持拉緊狀態(tài)，再結(jié)合采用了橡膠密封圈的球面形鉸接面，確保了前殼體與后殼體之間的密封穩(wěn)定性，使密封效果更加穩(wěn)定。
[0013]3、本發(fā)明的液壓控制系統(tǒng)采用了平衡閥，能夠準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)壓降和流量，改善了管網(wǎng)系統(tǒng)中液體流動(dòng)狀態(tài)，達(dá)到了管網(wǎng)液體平衡和節(jié)約能源的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0014]圖1為本發(fā)明的鉸接結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的軸側(cè)圖之一。
[0016]圖3為本發(fā)明的軸側(cè)圖之二。
[0017]圖4為本發(fā)明鉸接液壓控制系統(tǒng)的原理圖。

【具體實(shí)施方式】
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[0018]本發(fā)明揭示了一種新穎的用于矩形掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)調(diào)整的球形鉸接糾偏裝置，在傳統(tǒng)鉸接裝置的基礎(chǔ)上，提升了結(jié)構(gòu)的多性能、多方位糾偏，可以有效地對(duì)掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)姿態(tài)在任意方向上進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了全方向的有效鉸接糾偏，提高了掘進(jìn)機(jī)的可操作性，同時(shí)使得密封性能更加穩(wěn)定。
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明所述的用于矩形掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)調(diào)整的球形鉸接糾偏裝置做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0020]請(qǐng)參閱圖1，圖示用于矩形掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)調(diào)整的球形鉸接糾偏裝置采用球形鉸接面結(jié)構(gòu)，其包括前殼體1、鉸接密封圈2、后殼體3、拉緊油缸組6、鉸接油缸組7和鉸接液壓控制系統(tǒng)。所述前殼體I與后殼體3之間的連接面為球面形狀，該連接面上開有密封槽，該密封槽內(nèi)放置有鉸接密封圈2，以實(shí)現(xiàn)前殼體I與后殼體3的鉸接密封。
[0021]所述拉緊油缸組6連接于所述前殼體I與后殼體3之間，工作時(shí)一直保持拉緊狀態(tài)，從而該前殼體I與后殼體3通過所述拉緊油缸組6始終保持拉緊狀態(tài)，保證了連接面之間的密封。請(qǐng)結(jié)合參閱圖2和圖3，所述的拉緊油缸組6包括位于上方的上拉緊油缸6.1、位于下方的下拉緊油缸6.3、位于左方的左拉緊油缸6.2和位于右方的右拉緊油缸6.4 ;所述上拉緊油缸6.1、下拉緊油缸6.3、左拉緊油缸6.2和右拉緊油缸6.4的一端通過各自的前油缸座5.1與所述前殼體I連接，該前油缸座5.1分別焊接固定于所述前殼體I的側(cè)壁上；所述上拉緊油缸6.1、下拉緊油缸6.3、左拉緊油缸6.2和右拉緊油缸6.4的另一端通過各自的后油缸座5.3與所述后殼體3連接，該后油缸座5.3分別焊接固定于所述后殼體3的側(cè)壁上。鉸接糾偏時(shí)上述上下左右四只拉緊油缸時(shí)刻保持拉緊狀態(tài)。
[0022]所述鉸接油缸組7連接于所述前殼體I與后殼體3之間，通過不同方向的伸縮實(shí)現(xiàn)所述矩形掘進(jìn)機(jī)軸心的糾偏導(dǎo)向控制。請(qǐng)結(jié)合參閱圖2和圖3，所述的鉸接油缸組7包括位于上左方的上左鉸接油缸7.1、位于左上方的左上鉸接油缸7.2、位于左下方的左下鉸接油缸7.3、位于下左方的下左鉸接油缸7.4、位于下右方的下右鉸接油缸7.5、位于右下方的右下鉸接油缸7.6、位于右上方的右上鉸接油缸7.7和位于上右方的上右鉸接油缸7.8 ;所述上左鉸接油缸7.1、左上鉸接油缸7.2、左下鉸接油缸7.3、下左鉸接油缸7.4、下右鉸接油缸7.5、右下鉸接油缸7.6、右上鉸接油缸7.7和上右鉸接油缸7.8的一端通過各自的前油缸座5.1與所述前殼體I連接，該前油缸座5.1分別焊接固定于所述前殼體I的側(cè)壁上；所述上左鉸接油缸7.1、左上鉸接油缸7.2、左下鉸接油缸7.3、下左鉸接油缸7.4、下右鉸接油缸7.5、右下鉸接油缸7.6、右上鉸接油缸7.7和上右鉸接油缸7.8的另一端通過各自的后油缸座5.3與所述后殼體3連接，該后油缸座5.3分別焊接固定于所述后殼體3的側(cè)壁上。
[0023]再參閱圖4，所述鉸接液壓控制系統(tǒng)為12只液壓油缸加載，提供前后殼體糾偏時(shí)所需要的動(dòng)力，每只油缸可以單獨(dú)控制伸縮，單獨(dú)設(shè)定壓力，可以實(shí)現(xiàn)上、下、左、右、左上、左下、右上、右下八個(gè)方向的糾偏導(dǎo)向控制。所述鉸接液壓控制系統(tǒng)包括泵站10、電磁換向閥8以及平衡閥9。所述泵站10提供液壓動(dòng)力，通過電磁換向閥8實(shí)現(xiàn)所述拉緊油缸組6和鉸接油缸組7的換向，并且通過平衡閥9吸收網(wǎng)路的壓力波動(dòng)以及克服內(nèi)擾，以維持施加于被控環(huán)路上壓差恒定，實(shí)現(xiàn)溢流的作用。設(shè)定壓力主要通過電磁換向閥8和平衡閥9實(shí)現(xiàn)，掘進(jìn)機(jī)在實(shí)現(xiàn)糾偏過程中每個(gè)油缸的行程都是不同的。
[0024]本發(fā)明的鉸接糾偏通過八只鉸接油缸不同形式的伸縮實(shí)現(xiàn)不同方向的糾偏導(dǎo)向控制，請(qǐng)參閱圖3，具體過程如下:
[0025]一、上左鉸接油缸7.1、下左鉸接油缸7.4、下右鉸接油缸7.5和上右鉸接油缸7.8四只油缸不動(dòng)，左上鉸接油缸7.2和右上鉸接油缸7.7兩只油缸回縮，左下鉸接油缸7.3和右下鉸接油缸7.6兩只油缸伸長，實(shí)現(xiàn)上鉸糾偏；
[0026]二、上左鉸接油缸7.1、下左鉸接油缸7.4、下右鉸接油缸7.5和上右鉸接油缸7.8四只油缸不動(dòng)，左上鉸接油缸7.2和右上鉸接油缸7.7兩只油缸伸長，左下鉸接油缸7.3和右下鉸接油缸7.6兩只油缸回縮，實(shí)現(xiàn)下鉸糾偏；
[0027]三、左上鉸接油缸7.2、左下鉸接油缸7.3、右下鉸接油缸7.6和右上鉸接油缸7.7四只油缸不動(dòng)，上左鉸接油缸7.1和下左鉸接油缸7.4兩只油缸回縮，下右鉸接油缸7.5和上右鉸接油缸7.8兩只油缸伸長，實(shí)現(xiàn)左鉸糾偏；
[0028]四、左上鉸接油缸7.2、左下鉸接油缸7.3、右下鉸接油缸7.6和右上鉸接油缸7.7四只油缸不動(dòng)，上左鉸接油缸7.1和下左鉸接油缸7.4兩只油缸伸長，下右鉸接油缸7.5和上右鉸接油缸7.8兩只油缸回縮，實(shí)現(xiàn)右鉸糾偏；
[0029]五、上左鉸接油缸7.1、左上鉸接油缸7.2、下左鉸接油缸7.4和右上鉸接油缸7.7四只油缸回縮，左下鉸接油缸7.3、下右鉸接油缸7.5、右下鉸接油缸7.6和上右鉸接油缸7.8四只油缸伸長，實(shí)現(xiàn)左上鉸糾偏；
[0030]六、上左鉸接油缸7.1、左下鉸接油缸7.3、下左鉸接油缸7.4和右下鉸接油缸7.6四只油缸回縮，左上鉸接油缸7.2、下右鉸接油缸7.5、右上鉸接油缸7.7和上右鉸接油缸7.8四只油缸伸長，實(shí)現(xiàn)左下鉸糾偏；
[0031]七、左上鉸接油缸7.2、下右鉸接油缸7.5、右上鉸接油缸7.7和上右鉸接油缸7.8四只油缸回縮，上左鉸接油缸7.1、左下鉸接油缸7.3、下左鉸接油缸7.4和右下鉸接油缸7.6四只油缸伸長，實(shí)現(xiàn)右上鉸糾偏；
[0032]八、左下鉸接油缸7.3、下右鉸接油缸7.5、右下鉸接油缸7.6和上右鉸接油缸7.8四只油缸回縮，上左鉸接油缸7.1、左上鉸接油缸7.2、下左鉸接油缸7.4和右上鉸接油缸7.7四只油缸伸長，實(shí)現(xiàn)右下鉸糾偏。
【權(quán)利要求】
1.一種用于矩形掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)調(diào)整的球形鉸接糾偏裝置，其特征在于:所述球形鉸接糾偏裝置采用球形鉸接面結(jié)構(gòu)，包括前殼體(11鉸接密封圈(2)、后殼體(3)、拉緊油缸組(6)、鉸接油缸組(7)和鉸接液壓控制系統(tǒng)，所述前殼體(1)與后殼體(3)的連接面為球面形狀，該連接面上開有密封槽，該密封槽內(nèi)放置有鉸接密封圈(2)以實(shí)現(xiàn)前殼體(1)與后殼體(3)的鉸接密封，所述拉緊油缸組(6)連接于所述前殼體(1)與后殼體(3)之間，該前殼體(1)與后殼體(3)通過所述拉緊油缸組(6)始終保持拉緊狀態(tài)，所述鉸接油缸組(7)連接于所述前殼體(1)與后殼體(3)之間，通過不同方向的伸縮實(shí)現(xiàn)所述矩形掘進(jìn)機(jī)軸心的糾偏導(dǎo)向控制。
2.如權(quán)利要求1所述的用于矩形掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)調(diào)整的球形鉸接糾偏裝置，其特征在于:所述的拉緊油缸組(6)包括位于上方的上拉緊油缸(6.1〉、位于下方的下拉緊油缸(6.3),位于左方的左拉緊油缸(6.2)和位于右方的右拉緊油缸(6.4),該上拉緊油缸(6.1〉、下拉緊油缸￠.3)、左拉緊油缸(6.2)和右拉緊油缸(6.4)的一端分別通過固定于所述前殼體(1)側(cè)壁上的前油缸座(5.1)各自與該前殼體(1)連接，另一端分別通過固定于所述后殼體(3)側(cè)壁上的后油缸座(5.3)各自與該后殼體(3)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的用于矩形掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)調(diào)整的球形鉸接糾偏裝置，其特征在于:所述的鉸接油缸組(7)包括位于上左方的上左鉸接油缸(7.1〉、位于左上方的左上鉸接油缸(7.2)、位于左下方的左下鉸接油缸(7.3)、位于下左方的下左鉸接油缸(7.4)、位于下右方的下右鉸接油缸(7.5)、位于右下方的右下鉸接油缸(7.6)、位于右上方的右上鉸接油缸(7.7)和位于上右方的上右鉸接油缸(7.8)，該上左鉸接油缸(7.1)、左上鉸接油缸(7.2)、左下鉸接油缸(7.3)、下左鉸接油缸(7.4)、下右鉸接油缸(7.5)、右下鉸接油缸(7.6)、右上鉸接油缸(7.7)和上右鉸接油缸(7.8)的一端分別通過固定于所述前殼體(1)側(cè)壁上的前油缸座(5.1)各自與該前殼體(1)連接，另一端分別通過固定于所述后殼體(3)側(cè)壁上的后油缸座(5.3)各自與該后殼體(3)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的用于矩形掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)調(diào)整的球形鉸接糾偏裝置，其特征在于:所述鉸接液壓控制系統(tǒng)包括提供液壓動(dòng)力的泵站(10)、實(shí)現(xiàn)所述拉緊油缸組(6)和鉸接油缸組(7)換向的電磁換向閥(8)以及保持壓差恒定、實(shí)現(xiàn)溢流的平衡閥(9).
【文檔編號(hào)】E21D9/093GK104314581SQ201410468452
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月15日
【發(fā)明者】莊欠偉, 翟一欣, 吳兆宇, 呂建中, 彭世寶, 楊正, 劉俊鵬, 朱敏明, 陸曉華, 李欽, 陳哲 申請(qǐng)人:上海盾構(gòu)設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究中心有限公司, 上海隧道工程股份有限公司, 上海城建（集團(tuán)）公司