一种具备自动纠偏功能的管片卸载装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种具备自动纠偏功能的管片卸载装置。


背景技术：

2.在盾构施工过程中，盾构成套化设备能够完成一次性全断面隧道开挖、支护、渣土输送、具有安全、高效、环保及自动化程度高等特点。隧道支护所用材料为预制的混凝土管片，该混凝土管片为具有一定宽度和厚度的环形钢筋混凝土管片。支护时，由管片运输车运输管片，管片卸载装置将叠放布置的多个管片从管片运输车上卸下，再由管片吊机一块一块地将管片转送至管片存储区域，并在后续施工过程中使用管片铺装设备将管片抓取到适当位置，管片之间通过螺栓连接和固定，形成单环管片。
3.现有管片卸载装置的结构如授权公告号为cn207131427u的中国实用新型专利中公开的盾构机管片快速卸载装置，包括左右对称布置的两个提升架，每个提升架上设有提升机构，提升机构包括液压油缸、滑动架、转座及支撑座，支撑座安装在转座上，转座安装在滑动架，滑动架由液压油缸驱动升降。使用时，转座带着支撑座转动至承托位置，液压油缸通过提升架驱动转座上升，即可将管片运输车上的管片卸载下来，方便后续吊机吊取管片，管片运输车可以移走。
4.在实际运输过程中，多个管片叠放布置在管片运输车上，当放置存在偏斜或旋斜的情况下时，或者是管片运输车在隧道行驶过程中，出现跑偏现象，都会导致管片相对隧道中线发生错位。需要解释的是，偏斜指的是管片整体在水平横向上靠近隧道一侧，不再对中，旋斜指的是管片整体在水平面内旋转，导致管片不再完全顺着隧道延伸方向布置。目前的管片卸载器均是直接将所有管片以整体平动的方式卸载下来，如果管片自身相对隧道中线发生错位，管片卸载器卸下来的管片依然不居中。而管片吊机严格沿着隧道中线运动，此时如果管片相对隧道中线错位，不利于管片吊机的自动识别，管片吊机抓取管片会很困难，不能实现管片吊机的自动化抓取，不仅需要人工辅助定位，而且，在起吊过程中，管片吊机还会出现斜拉歪拽的问题，起吊过程中会出现管片晃动的问题，效率较低，而且需要人工参与作业，也不安全。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种具备自动纠偏功能的管片卸载装置，以解决现有技术中管片卸载装置仅是直接整体平动地卸载管片，导致错位布置的管片需要人工参与才能使管片吊机抓取管片的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型所提供的具备自动纠偏功能的管片卸载装置的技术方案是：一种具备自动纠偏功能的管片卸载装置，包括：
7.两侧卸载架，沿着与隧道宽度对应的左右方向相对间隔布置，将两侧卸载架上与隧道长度对应的方向定义为前后方向；
8.每侧卸载架上均布置有管片起升机构，用于卸载管片运输车上的管片；
9.两侧卸载架上设有管片对中单元，管片对中单元布置一个或沿上下方向依次间隔分布有至少两个，管片对中单元包括配合使用的两侧管片对中结构，两侧管片对中结构一一对应地安装在两侧卸载架上，每侧管片对中结构均包括对中顶推件，对中顶推件直动或转动地往复动作以向两侧卸载架中间顶推相对应管片，两侧管片对中结构的对中顶推件在其往复运动过程中具有顶推对中位，用于顶推管片调整至相应对中位置。
10.有益效果是：本实用新型所提供的具备自动纠偏功能的管片卸载装置中，不仅设置有管片起升机构，以正常地直动提升卸载管片运输车上的管片，还设置有管片对中单元，两侧管片对中结构的对中顶推件向两侧卸载架中间顶推相应管片，可以将存在偏斜或旋斜等不对中情况的管片顶推对中，以方便管片吊机自动抓取，省去人工操作，方便实现管片吊机自动化和智能化作业。也避免管片吊机出现斜拉歪拽、左右晃动，有效提高了抓取效率。
11.作为进一步地改进，每侧管片对中结构中的对中顶推件沿前后方向延伸或沿前后方向间隔分布有至少两个。
12.作为进一步地改进，所述对中顶推件在水平面内往复运动。
13.有益效果是：对中顶推件在水平面内运动，运动路径简单，方便加工制造。
14.作为进一步地改进，在对中顶推件直动往复动作且沿前后方向间隔分布有至少两个时，每侧管片对中结构均包括沿前后方向间隔分布的至少两个对中活塞缸或对中电动推杆，各对中活塞缸或各对中电动推杆的输出部形成一个所述的对中顶推件。
15.有益效果是：每侧管片对中结构均包括至少两个对中活塞缸或对中电动推杆，方便直动顶推相应管片，以实现对中调整。
16.作为进一步地改进，在每侧管片对中结构均包括所述的对中活塞缸时，所述对中活塞缸为对中油缸。
17.有益效果是：采用对中油缸，方便利用盾构机上现有的液压系统。
18.作为进一步地改进，在对中顶推件沿前后方向间隔分布有两个时，每侧管片对中结构均包括两个所述的对中活塞缸或所述的对中电动推杆，所述卸载架为门架结构，卸载架包括沿前后方向间隔布置的两侧立柱，两个对中活塞缸或对中电动推杆一一对应地安装在两侧立柱上。
19.有益效果是：两个对中活塞缸或对中电动推杆对应安装在两侧立柱上，方便对应管片前后两端布置。
20.作为进一步地改进，各对中活塞缸或对中电动推杆在前后方向上位于两侧立柱的相背外侧。
21.有益效果是：在两侧立柱的相背外侧布置对中活塞或对中电动推杆，安装较为方便，同时，也在仅布置两个对中活塞缸或对中电动推杆的情况下，以较优施力的方式实现对中调整。
22.作为进一步地改进，所述的两侧立柱的相背外侧对应各对中活塞缸或对中电动推杆分别设有一个外支座，各外支座上分别设有一个所述的对中活塞缸或对中电动推杆。
23.有益效果是：对应设置外支座，以方便布置对中活塞缸或对中电动推杆。
24.作为进一步地改进，在管片对中单元沿上下方向依次间隔分布有至少两个时，沿上下方向任意相邻的两个管片对中单元为上管片对中单元和下管片对中单元，上管片对中单元中的对中顶推件和下管片对中单元中的对中顶推件在上下方向上间隔设定距离，用于
与所述管片起升机构上对应叠放的相应两管片对应。
25.有益效果是：对应布置多个管片对中单元，方便同时对多块管片进行对中调整。
26.作为进一步地改进，在管片对中单元仅布置一个时，管片对中单元在上下方向上固定在两侧卸载架的设定位置，该设定位置用于与所述具备自动纠偏功能的管片卸载装置上供相应管片吊机吊取最顶部管片的位置相对应。
27.有益效果是：仅设置一个管片对中单元时，通过将其布置在设定位置，并与管片起升机构配合使用，同样可以较优的方式实现对所有管片的对中调整。
附图说明
28.图1为本实用新型所提供的具备自动纠偏功能的管片卸载装置的结构示意图；
29.图2为图1的左视图；
30.图3为图1中卸载架的结构示意图；
31.图4为图3的左视图；
32.图5为图1所示具备自动纠偏功能的管片卸载装置与管片吊机使用时的示意图；
33.图6为图5的左视图；
34.图7为图1所示具备自动纠偏功能的管片卸载装置在所有管片全部偏斜时顶推所有管片对中的操作示意图；
35.图8为图1所示具备自动纠偏功能的管片卸载装置在个别管片偏斜时顶推相应管片对中的操作示意图；
36.图9为图1所示具备自动纠偏功能的管片卸载装置在管片旋斜时顶推管片对中的操作示意图；
37.图10为本实用新型所提供的具备自动纠偏功能的管片卸载装置的实施例2的结构示意图；
38.图11为图10的左视图。
39.附图标记说明：
40.图1至图9中：100、管片卸载装置；200、管片运输车；300、管片吊机；1、卸载架；11、立柱；12、对中油缸；13、起升架；14、旋转托架；15、外支座；16、横梁；17、起升油缸；2、管片。
41.图10和图11中：100、管片卸载装置；2、管片；12、对中油缸。
具体实施方式
42.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
43.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
44.需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。
45.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
48.本实用新型所提供的具备自动纠偏功能的管片卸载装置的具体实施例1：
49.管片卸载装置的具体结构如图1至图4所示，管片卸载装置100包括两侧卸载架1，两侧卸载架1沿左右方向延伸，此处的左右方向与隧道宽度方向相对应，相应的，将两卸载架1上与隧道长度方向对应的方向定义为前后方向，每侧卸载架1均为门架结构，其包括沿前后方向间隔分布的两侧立柱11，即前侧立柱和后侧立柱，还包括位于两侧立柱11顶部的横梁16。
50.每侧卸载架1上分别安装有管片起升机构，两侧卸载架1上的管片起升机构配合，以卸载管片运输车200上的管片2。此处的管片起升机构包括起升架13和起升油缸17，起升架13沿上下方向对应导向装配在相应侧卸载架1的两侧立柱11上，起升油缸17布置在起升架13和相应侧油缸的横梁16之间，用于驱动起升架13升降。各起升架13上还设置有旋转托架14，旋转托架14用于在水平面内转动以移动至待起升的管片2下方，旋转托架14由相应旋转油缸驱动，在需要起升管片2时，旋转油缸驱动旋转托架14摆动至相应管片2下方，起升架13起升，即可起升相应管片2。因为管片运输车200上的管片2一般都是上下相对固定地叠放在一起，在利用两侧管片起升机构配合起升管片时，可将所有管片平动的向上抬起。
51.另外，在两侧卸载架1上沿上下方向依次间隔分布有多个管片对中单元，附图中具体为三个。在具体实施时，可根据常规运输的管片数量，配置相应数目的管片对中单元。每个管片对中单元用于对应对中调整一块管片，每个管片对中单元分别包括两侧管片对中结构，两侧管片对中结构一一对应地设置在两侧卸载架1上。每侧管片对中结构均包括两个对中活塞缸，具体为对中油缸12，两对中油缸12沿前后方向间隔分布有，以对应靠近管片2的前后两端布置。
52.实际上，一个管片对中单元的每侧管片对中结构中，两个对中油缸12一一对应地固设在一侧卸载架1的两侧立柱11的相背外侧，并且，在两侧立柱11的相背外侧对应相应对
中油缸12焊接固定装配有外支座15，各外支座15上分别设有一个对中油缸12。对中油缸12的缸体固定安装在相应外支座15上，各对中油缸12的活塞杆作为对中顶推件，在水平面内直动往复动作以向两侧卸载架1中间顶推相对应管片2，同一管片对中单元中的两侧对中油缸12的对中顶推件在其往复运动过程中具有顶推对中位，用于顶推管片2调整至相应对中位置，以方便供管片吊机300自动抓取管片2。
53.需要特别说明的是，在本实施例中，对于三个管片对中单元来讲，沿上下方向任意相邻的两个管片对中单元为上管片对中单元和下管片对中单元，上管片对中单元中的对中油缸12的活塞杆和下管片对中单元中的对中油缸12的活塞杆在上下方向上间隔设定距离，用于与管片起升机构上对应叠放的相应两管片2对应，以方便同时对上下叠放布置的管片2同时进行对中调整。
54.如图5和图6所示，本实施例所提供的管片卸载装置100在使用时，将管片卸载装置100对应管片吊机300安装，在管片2运输车将管片2运输到管片2卸载器的起升位置时，管片2卸载器通过起升架13和旋转托架14，将管片2从管片运输车卸载下来，管片2运输车驶离管片2卸载区域。对应于多片叠放布置的管片2，可利用管片对中单元的对中油缸12对管片2进行对中调整。
55.当所有管片2均如图7所示整体偏离隧道中线以形成全部偏斜时，可控制所有管片对中单元的对中油缸12一同向内顶推所有管片2，进而可将所有管片2整体调整到隧道中线位置，以实现对中操作，调整后的管片2的位置误差在管片吊机300的抓取误差范围内，确保管片吊机300能够正常抓取管片2。
56.当如图8所示仅单个管片2出现偏斜时，以最顶部的管片2偏离隧道中线为例说明，可以控制与该管片2对应的对中油缸12伸出，将最顶部的管片2调整到隧道中线位置，调整后的管片2的位置误差在管片吊机300的抓取误差范围内，确保管片吊机300能够正常抓取管片2。
57.需要特别说明的是，如果仅中部或底部的管片2出现偏斜时，需要先利用管片吊机300将上部对中布置的管片抓取走，再调整出现偏斜的单块管片，也就说，单独某一块管片纠偏调整时，需确保此管片上层无管片叠压。
58.当如图9所示，当管片2整体沿平面方向发生偏转而成旋斜状态时，可以将对中油缸12整体伸出，将管片2整体调整到隧道中线位置，调整后的管片2的位置误差在管片吊机300的抓取误差范围内，确保管片吊机300能够正常抓取管片2。
59.当然，如果某一块管片2沿平面方向发生偏转时，也可以通过相应对中油缸12伸出以进行对中调整。同样的，也需要确保此管片2上无其他管片2叠压。
60.需要特别说明的是，上述每侧卸载架上的管片对中结构均是单侧向中间将管片顶推至中间位置，可通过设置管片对中结构的动作幅度来实现，这是本领域技术人员所容易实现的，两侧卸载架上的管片对中结构配合，即可保证管片准确对中。
61.本实施例中的具备自动纠偏功能的管片卸载装置，不仅设置有管片起升机构，以正常地直动提升卸载管片运输车上的管片，还设置有管片对中单元，利用两侧管片对中结构配合，可以将存在偏斜或旋斜等不对中情况的管片顶推对中，以方便管片吊机自动抓取，省去人工操作，方便实现管片吊机自动化和智能化作业。也避免管片吊机出现斜拉歪拽、左右晃动，有效提高了抓取效率。
62.本实用新型所提供的具备自动纠偏功能的管片卸载装置的具体实施例2：
63.其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，管片对中单元沿上下方向依次间隔分布有至少两个，具体布置有三个。在本实施例中，如图10和图11所示，两侧卸载架上的管片对中单元也可仅布置一个，此时，可以仅设置与最顶部的管片2对应的对中油缸12，也就是说，管片对中单元在上下方向上固定在两侧卸载架的设定位置，该设定位置用于与管片卸载装置100上供相应管片吊机吊取最顶部管片的位置相对应。
64.使用时，可利用管片对中单元先将最顶部的管片对中，等管片吊机将最顶部管片吊走后，管片起升机构将其余管片升起，第二块管片上升至原来的第一块管片所在的顶部位置，管片起升机构停止起升，利用对中油缸将第二块管片对中，依次类推即可。一般来讲，管片吊机吊取管片的位置在一次调整好后基本上不变，因此，可以通过逐渐提升管片的方式，实现单个管片对中单元对各管片的对中。
65.当然，也可直接在卸载架上设置对中架，对中架沿实现方向导向滑动装配在卸载架上，可由相应液压油缸驱动升降，对中架上设有相应的管片对中结构，在需要对中调整某块管片时，可由对中架带着管片对中结构运动至与相应管片对应的位置即可。
66.本实用新型所提供的具备自动纠偏功能的管片卸载装置的具体实施例3：
67.其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，单个管片对中单元中每侧管片对中结构均包括两个对中油缸，两对中油缸对应固定安装在相应侧卸载架的两侧立柱的相背外侧。在本实施例中，也可以将两对中油缸对应地固定安装在两侧立柱的相对内侧，亦或者是固定在相应侧立柱的中间。
68.本实用新型所提供的具备自动纠偏功能的管片卸载装置的具体实施例4：
69.其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，每侧管片对中结构均包括沿前后方向间隔分布的两个对中油缸，其作为一种对中活塞缸使用。在本实施例中，每侧管片对中结构也可采用对中气缸，此时，对中气缸也作为对中活塞缸使用。
70.当然，在其他实施例中，每侧管片对中结构也可采用对中电动推杆，对中电动推杆的推杆作为输出部，同样形成相应的对中顶推件。
71.无论是采用对中气缸，还是采用对中电动推杆，均可采用如具备自动纠偏功能的管片卸载装置的具体实施例1中对中 油缸的布置方式，在此不再具体赘述。
72.本实用新型所提供的具备自动纠偏功能的管片卸载装置的具体实施例5：
73.其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，每侧管片对中结构均包括沿前后方向间隔分布的两个对中油缸。在本实施例中，每侧管片对中结构均包括沿前后方向间隔分布的三个以上的对中油缸，此时相应，对中顶推件也沿前后方向间隔分布有三个以上。
74.本实用新型所提供的具备自动纠偏功能的管片卸载装置的具体实施例6：
75.其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，每侧管片对中结构中的对中顶推件沿前后方向依次间隔分布。在本实施例中，每侧管片对中结构的对中顶推件也可为沿前后方向延伸的对中板，对中板整体沿前后方向延伸，其朝向管片的内侧面用于顶推相应管片，以实现对中调整。
76.本实用新型所提供的具备自动纠偏功能的管片卸载装置的具体实施例7：
77.其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，对中油缸在水平面内伸缩动作。在本实施例中，对中顶推件也可在水平面内摆动，此时，对中顶推件具体可采用对中摆动杆，对中
摆动杆的转动中心轴线沿上下方向延伸，以使得对中摆动杆可在水平面内摆动，为防止刮擦管片，对中摆动杆的顶压端可设置滚轮。
78.当然，在其他实施例中，作为对中顶推件的对中摆动杆也可在竖直平面内摆动，此时，对中摆动杆的转动中心轴线沿水平横向延伸。
79.本实用新型所提供的具备自动纠偏功能的管片卸载装置的具体实施例8：
80.其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，管片起升结构采用中间布置的起升油缸驱动起升架升起。在本实施例中，也可在两侧立柱上分别设置起升油缸，以驱动起升架升起，可以参考授权公告号为cn207131427u的中国实用新型专利中公开的盾构机管片快速卸载装置中的起升结构，在此不再具体赘述。
81.最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。