[发明专利]一种管片吊运系统

说明书

本发明提供了一种管片吊运系统，属于隧道掘进设备技术领域。管片吊运系统包括前驱动装置、后驱动装置、行走装置、连接绳、管片抓取装置和轨道梁；行走装置装在轨道梁上，包括连接架、前后行走轮和前后滑轮；前连接绳一端与前驱动装置连接，另一端绕过前滑轮与管片抓取装置连接；后连接绳一端与后驱动装置连接，另一端绕过后滑轮与管片抓取装置连接；行走装置上安装有用于固定管片抓取装置或者用于分别固定前连接绳和后连接绳的固定装置。本发明结构紧凑，占用空间小；相比现有悬伸式机械臂来说，结构更稳固，承载能力更好，可靠性更高，结构简单，故障率低；自动化程度高，能自动识别管片位置和姿态信息，自动控制抓取和放置管片，无需人工参与。

技术领域

本发明涉及一种管片吊运系统，属于隧道掘进设备技术领域。

背景技术

管片拼装是隧道施工过程中的重要步骤，而管片吊运是管片拼装的必要环节。随着微型隧道需求的不断增加，隧道空间狭小，人员无法进入，且吊运装置使用频繁，对吊运装置自动化程度、结构大小和可靠性提出了新的要求。目前小型隧道多采用环链葫芦吊机，需要人工近距离遥控，工作环境恶劣且具有危险性，同时当隧道直径再小时无法使用，限制了微型隧道的发展。

对此，申请公布号为CN104989435A的中国发明专利申请公开了一种适应于微型隧道掘进机的管片吊运装置，该管片吊运装置包括行走机构、液压单元、行走驱动单元、提升臂、提升臂旋转油缸、提升臂提升油缸、管片旋转油缸、管片抓取座等，其中的行走机构安装在轨道梁上，并通过行走驱动单元实现吊机的前后运动；提升臂座与行走机构销接，能够左右运动；提升臂与提升臂座销接，能够上下运动；提升臂旋转油缸一端与提升臂座连接，通过油缸的伸缩实现提升臂的左右摆动。该管片吊运装置利用机构、机械臂和液压缸实现管片的抓取、提升、旋转和放置，解决微型掘进机空间狭小问题。

但是，上述的机械臂结构复杂，整体呈悬伸状态抓取和移动管片，对机械臂本身的结构强度以及油缸的工作压力要求较高，可靠性难于保障，在微型隧道内出现问题后不易于维护，同时需要人靠摄像头远程遥控，自动化程度低，且控制精度有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管片吊运系统，以解决管片吊运装置采用悬伸式机械臂和油缸的形式而导致结构复杂、可靠性差的问题。

为实现上述目的，本发明中的管片吊运系统采用如下技术方案：

一种管片吊运系统，包括前驱动装置、后驱动装置、行走装置、连接绳、管片抓取装置和轨道梁，轨道梁用于设置在隧道内且沿前后方向延伸，行走装置安装在轨道梁上，行走装置包括连接架、安装在连接架上且与轨道梁配合的前行走轮和后行走轮、与前行走轮相连的前滑轮和与后行走轮相连的后滑轮；前驱动装置和后驱动装置分别位于轨道梁的前后两侧，且前驱动装置和后驱动装置均包括用于收绳和放绳的收放机构；所述连接绳包括前连接绳和后连接绳，前连接绳的一端与前驱动装置的收放机构连接，另一端绕过前滑轮并与管片抓取装置连接；后连接绳的一端与后驱动装置的收放机构连接，另一端绕过后滑轮并与管片抓取装置连接；行走装置上安装有用于固定管片抓取装置或者用于分别固定前连接绳和后连接绳、从而使管片抓取装置与行走装置保持相对固定的固定装置。

上述技术方案的有益效果在于：轨道梁设置在隧道内且沿前后方向延伸，给行走装置的前后移动提供了安装基础；行走装置的前、后行走轮与轨道梁配合，可以实现行走装置的前后移动；前驱动装置和后驱动装置均包括收放机构，且前、后连接绳均为一端与对应的收放机构连接，另一端绕过对应滑轮后均与管片抓取装置连接，这样在收放机构的作用下，若前、后驱动装置的收放机构同时收绳，则前、后连接绳拉动管片抓取装置向上移动，反之若收放机构同时放绳，则前、后连接绳带着管片抓取装置向下移动，实现了管片抓取装置上下位置的调节。同时当固定装置工作时，使管片抓取装置与行走装置保持相对固定，此时前、后驱动装置的收放机构中的一个收绳、另一个放绳，即可使拉动整个行走装置和管片抓取装置向前移动或向后移动，实现管片抓取装置前后位置的调节。