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[发明专利]一种适用于TBM施工的隧道底部积渣清理系统及其启动方法-CN202310860276.6在审
发明人：贾连辉;姜礼杰;文勇亮;李梓良;原晓伟;王珩;李明泽 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2023-07-13 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种适用于TBM施工的隧道底部积渣清理系统及其启动方法，方案包括用于实现清渣机器人动作控制的清渣机控制器，包括视觉系统和用于实现清渣机器人紧急停止的急停系统；所述视觉系统包括朝向清渣作业区域的图像采集装置和图像识别算法模块，所述图像识别算法模块根据图像采集装置采集的清渣作业区域的图像，判断清渣作业区域是否有人；若有人，则通过所述清渣机控制器禁止清渣机器人启动和/或通过急停系统停止正在作业的清渣机器人。本发明提供了一种合理完整的自动清渣控制系统和作业流程，构建出一个完整的掘进机清渣系统架构及其软硬件系统的组成，通过基于图像识别的环境感知系统的搭建，保证了自动清渣作业的安全性。
一种适用于 tbm 施工隧道底部清理系统及其启动方法

[发明专利]一种新型快插式紧固件及其使用方法-CN201811338967.5有效
发明人： 姜礼杰;文勇亮;贺飞;贾连辉;陈世友 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2018-11-12 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： F16B37/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种新型快插式紧固件及其使用方法，解决的技术问题是螺栓、螺母的连接方式在复杂工况下很难实现自动装配，影响工作效率。本发明包括螺栓和螺母，螺栓与螺母螺纹配合，所述的螺母包括螺母块。本发明通过弹性元件的压缩与复位完成螺栓的推进与锁紧，快捷方便，在一些需要人工拧紧且螺栓装配距离较长的情况下，只需将螺栓向前推动即可实现锁紧，可以实现自动装配，工作效率大大提高。
一种新型快插式紧固及其使用方法

[实用新型]一种刀具拉紧块防脱落装置-CN202321111814.3有效
发明人：吴乾坤;李正道;杨海涛;姜礼杰;杨航;彭飞虎;钱豪;王一新;孙颜明;原晓伟;赵鑫;张天增;赵海壮 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2023-05-10 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种刀具拉紧块防脱落装置，设置在刀箱与拉紧块之间，包括与所述拉紧块活动连接的防脱锁舌，所述刀箱上设置有沿所述拉紧块拆卸方向设置的开槽，所述防脱锁舌通过弹性构件与所述开槽贴合，所述开槽的末端设置有与防脱锁舌挡止配合的锁止结构。本实用新型的技术方案在刀箱与拉紧块之间设置具有弹性的防脱锁舌，在通过调节拉紧块位置来拆装刀箱内的刀具时，设置在拉紧块上的弹性锁舌可以随拉紧块同步移动，即弹性锁舌可以沿着开槽相对刀箱移动，由于弹性构件的存在，弹性锁舌会自动与锁止结构挡止，拉紧块退出至刀具能够取下的位置时，所述防脱锁舌与锁止结构挡止配合，防止拉紧块从刀箱中脱落。
一种刀具拉紧脱落装置

[实用新型]一种刀具拉紧块防脱落装置及滚刀快换刀具系统-CN202321135966.7有效
发明人：吴乾坤;李正道;王洋滨;姜礼杰;杨航;孙颜明;彭飞虎;钱豪;王一新;原晓伟 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： E21D9/087 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种刀具拉紧块防脱落装置及滚刀快换刀具系统，解决了现有刀具拉紧块会因传动螺杆的过度转动而脱落的技术问题。防脱落装置设置在刀箱与拉紧块之间，拉紧块的导向柱连接有挡止结构一，刀箱的导向孔内设置有挡止结构二，挡止结构一与挡止结构二在导向柱的移动方向上挡止配合。本技术方案在刀箱与拉紧块之间设置轴向挡止结构，在调节拉紧块位置来拆装刀箱内的刀具时，设置在导向柱上的挡止结构一可以随拉紧块同步移动，即挡止结构一可以沿着导向孔相对刀箱移动，当拉紧块移动到位后，挡止结构一会接触导向孔内的挡止结构二；即拉紧块退出至刀具能够取下的位置时，所述挡止结构一与挡止结构二挡止配合，防止拉紧块从刀箱中脱落。
一种刀具拉紧脱落装置滚刀快换系统

[实用新型]一种管片拼装机抓取机构及管片拼装机-CN202320621902.1有效
发明人：孙颜明;李明泽;范亚磊;姜礼杰;原晓伟;钱豪;张培;文勇亮;徐姣姣 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2023-03-27 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： E21D11/40 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种管片拼装机抓取机构及管片拼装机，包括铰接有锁紧油缸的轭架臂，轭架臂的下方设置有抓举板，锁紧油缸的锁紧油缸活塞杆穿过抓举板的一端铰接有卡爪组件，卡爪组件与抓举板铰接，卡爪组件随锁紧油缸的伸缩而张开、合拢，当卡爪组件抓取管片后，所述抓举板与管片内弧面顶接配合。本技术方案通过锁紧油缸带动卡爪组件张开和聚拢，进而抓紧或脱离管片上开设的管片接口，整个抓取和卸载过程无需工人参与，不仅避免了人工频繁拆装起吊螺钉，提高了施工效率，降低了人工劳动强度，而且为管片拼装的智能化奠定了基础；另外，本技术方案中的抓取机构适应能力强，传统管片拼装机无需过多改装即可安装，仅需更换抓取部件即可。
一种管片装机抓取机构

[发明专利]一种可动态分区的同步推拼盾构推进液压系统-CN202310760109.4在审
发明人：韩冬;郑哲;谭显中;贾连辉;姜礼杰;谢海波;龚国芳;杨华勇 -专利权人：浙江大学
申请日： 2023-06-26 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： E21D9/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种可动态分区的同步推拼盾构推进液压系统，包括由泵站、动态分区阀组和推进系统液压缸组三部分。动态分区阀组主要由二位三通换向阀和三通比例减压阀组成。二位三通换向阀经过串、并联方式来实时调整各组推进液压缸隶属分区及分区位置。三通比例减压阀负责调控各分区推进液压缸的压力、流量；推进系统液压缸组主要包括三位四通换向阀、平衡阀、卸荷阀和推进液压缸，可实现在同步推拼状态下，对应管片拼装位置的局部推进液压缸平稳回撤。本发明在为实现同步推拼盾构的高可靠性、高精度掘进方面具有极大的应用潜力。
一种动态分区同步盾构推进液压系统

[发明专利]新型单刀盘可变盾体隧道掘进机-CN201811259350.4有效
发明人： 姜礼杰;文勇亮 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2018-10-26 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： E21D9/087 文献下载
摘要：本发明公开了一种新型单刀盘可变盾体隧道掘进机，解决的技术问题是定制化的盾构设备交付周期长，重复利用性差，浪费大量人力、物力，本发明包括切削刀盘、动力系统和盾体，所述的盾体包括若干个盾体块、伸缩架和液压系统，相邻盾体块通过液压系统活动连接，伸缩架固定在盾体上，所述的切削刀盘和动力系统安装在伸缩架上。本发明实现系列化批量化生产，实现缩短设备交付时间，打破当前定制化生产的现状，适应不同工程需求。
新型单刀可变隧道掘进机

[实用新型]一种刮渣装置、TBM清渣系统及TBM-CN202321395139.1有效
发明人：原晓伟;穆书锋;马顺顺;钱豪;姜礼杰;徐光亿;陈威明;宋德华;王若愚;崔冠辉;李俊志 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2023-06-02 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： E21D9/12 文献下载
摘要：本实用新型属于掘进设备技术领域，具体提供了一种刮渣装置、TBM清渣系统及TBM。该刮渣装置包括能够沿隧道径向摆动的摆臂以及驱动摆臂摆动的驱动装置，摆臂设有用于连接主梁或连接桥的连接部，摆臂还设有用于扫刮洞壁渣石的刮渣机构。该TBM清渣系统包括上述刮渣装置。该TBM包括上述TBM清渣系统。刮渣装置的摆臂在摆臂驱动装置的作用下沿隧道洞壁径向摆动，向两侧张开，刮渣机构沿洞壁运动，将洞壁两侧的渣石或固结渣刮除，保持隧道形状，最后渣石或固结渣落到隧道底部，由清渣装置和输送装置清理并向外输送，提高了对洞壁渣石的清理效率。
一种装置 tbm 系统

[发明专利]基于RBFN的含滑动摩擦机构正动力学分析方法与系统-CN202310651667.7在审
发明人：贾连辉;魏齐;陶建峰;姜礼杰;戴博见;王珩;刘成良 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司;上海交通大学
申请日： 2023-06-02 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于RBFN的含滑动摩擦机构正动力学分析方法及系统，包括：步骤S1：对含滑动摩擦机构动力学系统参数#imgabs0#进行初值采样，得到n个初值xi,＝1,2,…,步骤S2：将获得的初值代入原动力学系统正动力学的微分‑代数方程，求解含滑动摩擦机构的精确加速度#imgabs1#步骤S3：构建代理模型，利用初始、加速度组成的有序对#imgabs2#训练代理模型直至损失函数最小，得到训练后的代理模型；步骤S4：基于训练后的代理模型实现含滑动摩擦机构正动力学的快速求解；步骤S5：基于含滑动摩擦机构正动力学的快速求解实现含约束力有关摩擦的机构动力学的实时仿真。
基于 rbfn 滑动摩擦机构动力学分析方法系统

[发明专利]一种抓取机构及管片拼装机-CN202310775237.6在审
发明人： 姜礼杰;孙颜明;原晓伟;杨航;文勇亮;王一新;钱豪;彭飞虎;张凯;李梓良 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2023-06-28 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： E21D11/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种抓取机构及管片拼装机，包括连接有锁紧油缸的轭架臂，轭架臂的下方连接有抓举板、穿过抓举板的导向组件，锁紧油缸的锁紧油缸伸出杆穿过导向组件的一端设置有用于与抓取接口卡接配合的抓举头，当锁紧油缸伸出杆伸缩时，所述抓举头同步伸缩且同步转动。本技术方案通过锁紧油缸伸出和缩回而驱动抓举头，抓举头能够在跟随锁紧油缸同步伸缩的同时进行旋转，进而能够直接撑紧的抓取接口中且与抓取接口直接挡止配合，不仅整个抓取和卸载过程无需工人参与，避免了人工频繁拆装起吊螺钉，提高了施工效率，降低了人工劳动强度，而且无需其他油缸调节即可实现对抓取物的夹紧，为管片拼装的智能化奠定了基础。
一种抓取机构管片装机

[发明专利]视觉系统与末端执行器相对位置变化的在线自标定方法-CN202310651675.1在审
发明人：贾连辉;柯瑞庭;陶建峰;姜礼杰;陶治同;张培;刘成良 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司;上海交通大学
申请日： 2023-06-02 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种视觉系统与末端执行器相对位置变化的在线自标定法，包括识别步骤：通过视觉算法识别管片拼装机的末端执行器在不同位姿下的法向量；手眼标定步骤：通过法向量在不同坐标系下的值计算手眼标定矩阵；实时修正步骤：在掘进过程中通过视觉算法识别管片拼装机主杆方向向量并以此数据修正手眼标定矩阵。本发明通过多个坐标系之间进行标定的方式，在盾构机构掘进后实现自标定，避免每次都重新标定。通过设置相机坐标系、末端执行器坐标系、转轴坐标系以及主杆坐标系，能够直接适用于管片拼装机的视觉环境。
视觉系统末端执行相对位置变化在线标定方法

[发明专利]一种拱架积渣清理方法及掘进机-CN202310747812.1在审
发明人： 姜礼杰;王一新;原晓伟;钱豪;彭飞虎;王若愚;文勇亮;孙颜明;吴乾坤;李正道;李梓良 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2023-06-21 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种拱架积渣清理方法及掘进机，方法包括如下步骤：沿隧道延伸方向使用射频识别扫描器扫描拱架区域，根据扫描到的预设在拱架上的射频识别标签确定拱架轮廓；至少对隧道下半部分进行轮廓扫描，同时结合所述拱架轮廓得到积渣轮廓，根据所述积渣轮廓执行积渣清理。本发明基于射频识别例如RFID定位技术定位清渣边界，有效解决现有隧道清渣设备和清渣方法适用性差、效率低下和可靠性低的问题。
一种拱架积渣清理方法掘进机

[发明专利]掘进机用密封装置及掘进机-CN202310851749.6在审
发明人：孙颜明;李俊志;原晓伟;姜礼杰;杨航;文勇亮;王一新;彭飞虎;张培;王珩;李梓良 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2023-07-12 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：本发明为一种掘进机用密封装置及掘进机，该掘进机用密封装置包括第一密封件和第二密封件，第一密封件与第二密封件配合形成第一引流腔道；第一引流腔道包括顺序连通的第一引流部、缩口部和第二引流部，第一引流部的过流面积和第二引流部的过流面积均大于缩口部的过流面积，第一密封件和/或第二密封件可移动设置，以控制缩口部的通断状态；第一密封件与第二密封件之间预留有第二引流腔道，第二引流腔道用于连通密封腔道与缩口部，当缩口部导通时，流经第一引流腔道的介质使缩口部和/或第二引流腔道内形成真空或低压区域；当缩口部关断时，缩口部阻断密封腔道与外部的连通。本发明解决了掘进机密封系统易出现故障、密封效果不佳的技术问题。
掘进机密封装置

[发明专利]单自由度折展撑靴机构及其构建的竖井掘进机-CN202310651332.5在审
发明人：孟齐志;刘辛军;唐睿杰;贾连辉;姜礼杰;文勇亮;吕旦;贾涛 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司;清华大学
申请日： 2023-06-02 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： E21D1/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种单自由度折展撑靴机构及其构建的竖井掘进机。其中，该撑靴机构包括撑靴压紧单元和撑靴位置调节单元；撑靴压紧单元中，至少三个撑靴基座呈中心对称布置，单个撑靴基座的上半部、上支架及位于单个撑靴基座与上支架之间的多个连杆构成至少一个在竖直面上可活动的平行四边形，或/和单个撑靴基座的下半部、下支架及位于单个撑靴基座与下支架之间的多个连杆构成至少一个在竖直面上可活动的平行四边形，压紧压缸调节上支架与下支架之间距离，使撑靴基座向内收回和向外压紧；撑靴位置调节单元中，电机组件与撑靴基座固定，电机组件通过驱动传动组件使得撑靴内外移动。该撑靴机构可以提供稳定支撑且控制简洁。
自由度折展撑靴机构及其构建竖井掘进机

[发明专利]盾构机的检测或更换刀盘刀具的机器人的作业方法和盾构机-CN202310597472.9在审
发明人：孙颜明;姜礼杰;原晓伟;杨航;文勇亮;王一新;吴乾坤;李正道;钱豪;彭飞虎;王若愚;张培;李明泽;王珩;张洪雷;张凯 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2023-05-25 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种盾构机的检测或更换刀盘刀具的机器人的作业方法和盾构机，作业方法包括：构建所述机器人(3)的无碰撞路径的数据库；获取所述机器人(3)的机器臂的当前姿态和获取所述机器臂的目标姿态；在所述数据库查询由所述当前姿态到所述目标姿态的无碰撞路径并对所述路径进行优化；控制所述机器臂按照优化后的所述路径由所述当前姿态向所述目标姿态运动。
盾构检测更换刀具机器人作业方法

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