[发明专利]一种用于修复盾构密封环件的装备及其工作方法

说明书

本发明涉及激光加工技术领域，是一种用于修复盾构密封环件的装备及其工作方法。该装备包括安装主驱动和密封环件的旋转工作台以及修复密封环件用的修复平台；修复平台上设有缺陷识别器、控制系统、机械手、激光熔覆装置以及打磨装置；旋转工作台用于支撑不同直径的盾构密封环件；缺陷识别器通过采用三维扫描的方式，检测和识别密封环件上的缺陷位置，并传输信息给控制系统；控制系统控制机械手的路径、旋转平台的转速以及打磨装置的动作；机械手上安装有激光熔覆装置，由机械手控制激光熔覆装置移动，并通过激光熔覆装置对密封环件缺陷处进行激光熔覆处理；打磨装置对旋转中的所述密封环件上凸出的激光熔覆层进行打磨处理，以保证环件表面精度。

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，是一种以激光熔覆技术为基础，运用机器人的三维度柔性加工优势，用于修复盾构密封环件的装备及其工作方法。

背景技术

随着城市建设的发展，地铁建设成为城市轨道交通行业迅猛发展的一面旗帜。因此地铁隧道盾构机的需求量逐年增加。盾构机是一种集隧道挖掘、加固、衬砌等功能于一体的隧道施工设备，可在地下几十米甚至上百米的位置进行施工。盾构机的主驱动系统被称为盾构机的“心脏”，那么，主驱动的密封环件则为“心脏的隔膜”，以用于阻止泥渣进入主驱动的润滑系统中，对整个主驱动密封系统造成严重的磨损，甚至对盾构机主轴承滚子、滚道及保持架造成损坏。因此，密封环件在实际应用中承受的磨损较为严重，会导致主驱动密封性能不断下降直至失效，因此经常需要进行修复。

传统的密封环件修复采用焊机堆焊，该方法效率低，且固定密封环件的设备尺寸固定，不可采用同一台设备对大直径、变直径的盾构密封环件进行修复作业。

发明内容

为了解决上述背景技术中提出的问题，本发明的目的在于提供一种用于修复盾构密封环件的装备及其工作方法，运用机器人的三维度柔性加工优势，实现对大直径、可变直径盾构机盾构密封环件的修复作业。

本发明的目的之一在于提供了一种用于修复盾构密封环件的装备，密封环件套设在盾构机主驱动的外侧；该装备包括安装主驱动和密封环件的旋转工作台以及修复密封环件用的修复平台；所述修复平台上设有缺陷识别器、控制系统、机械手、激光熔覆装置以及打磨装置；

所述旋转工作台用于支撑不同直径的盾构密封环件；

所述缺陷识别器通过采用三维扫描的方式，检测和识别密封环件上的缺陷位置，并传输信息给控制系统；

所述控制系统控制机械手的路径、旋转平台的转速以及打磨装置的动作；

所述机械手上安装有激光熔覆装置，由机械手控制激光熔覆装置前后上下移动，并通过激光熔覆装置对密封环件缺陷处进行激光熔覆处理；

所述打磨装置对旋转中的所述密封环件上凸出的激光熔覆层进行打磨处理，以保证环件表面精度。

作为优选的技术方案，所述旋转工作台包括支座，回转架、回转支承、旋转平台和驱动组。

所述支座位于整个工作台的底部；所有支座上端通过支座法兰连接有所述回转架，回转架的上端连接有一个圆形的回转支承，所述旋转平台固定在回转支承的上方；所述旋转平台上用于安装不同规格直径的主驱动和密封环件；所述驱动组用于驱动回转支承旋转，从而带动整个旋转平台旋转。

作为优选的技术方案，所述旋转平台的圆形上端面沿轴向设有多个定位主驱动及密封环件的卡口组，每个卡口组包括沿周向均匀分布的多个下沉卡口；待修复的密封环件套设在环形主驱动外侧，所述主驱动的底部设有与所述卡口插接配合的凸块，不同直径的主驱动卡在不同大小的止口上，实现密封环件定位。

作为优选的技术方案，在密封环件的内侧设有固定件，所述固定件的底部与其他所述卡口固定，以防止主驱动移位。

作为优选的技术方案，不同规格的主驱动使用不同的固定件进行定位；3060、3200规格的主驱动使用卡块进行定位，所述卡块设在主驱动底部凸块所在的卡口内，起到使凸块紧密贴合卡口内壁。