一种地下管廊拼装机.pdf

一种地下管廊拼装机，主要包括地下凹槽、导轨、滑动块、卡块、液压马达A、连接块、小车架、支腿、横梁、连接梁、液压泵站、主梁、液压油缸A、轨道、滑动机构、滑轮A、连接轴、固定片、行走基座、液压卷扬机基座、液压卷扬机、卷筒、吊具基座、隔板、连杆、销轴A、滑轮B、液压马达B、齿轮、液压马达C、连接块、液压油缸B、横梁A、基座、连接片、Y向连接基座、横梁B、X向连接基座、液压油缸C、Z向连接基座A和Z向连接基座B等。本发明有六自由度全液压系统驱动的地下管廊拼装机，错位精度可控制在±2mm范围内，且能使产品沿三轴线方向缓慢滑移、旋转准确就位，节约人力物力，减少建设成本，提高施工效率，收获较高的经济效益。

1.一种地下管廊拼装机，主要包括地下凹槽、导轨、滑动块、卡块、液压马达
A、连接块、小车架、支腿、横梁、连接梁、液压泵站、主梁、液压油缸A、轨
道、滑动机构、滑轮A、连接轴、固定片、行走基座、液压卷扬机基座、液压
卷扬机、卷筒、吊具基座、隔板、连杆、销轴A、滑轮B、液压马达B、齿轮、
液压马达C、连接块、液压油缸B、横梁A、基座、连接片、Y向连接基座、横
梁B、X向连接基座、销轴B、销轴C、连接销、液压油缸C、Z向连接基座A
和Z向连接基座B，其特征在于：地下凹槽两端的截面均为梯形，在地下凹槽
的下表面固定连接一组相互平行的导轨，在每个导轨的上部活动连接两个小车
驱动装置，小车驱动装置由液压马达A、连接块、滑动块组成，滑动块的下部
活动连接导轨，滑动块的截面为倒凹字形，在滑动块的中部设有轴向通孔，液
压马达A的输出轴插接在滑动块中部的轴向通孔内，在滑动块的上部设有连接
块，同一导轨上的两个小车驱动装置的连接块上端，通过一根小车架相连，小
车架为中空的长方形壳体，每个小车架的上部均设有一组支腿，每组支腿由两
根支腿组成，两根支腿的下端分别与小车架的两端连接在一起，截面为燕尾型，
每组支腿的中部通过连接横梁连接，每组支腿的上端之间均通过一根连接梁相
连，在其中的一个连接梁上表面，固定连接一个液压泵站，在连接梁的两端固
定连接主梁，主梁置于支腿的上端，每根主梁的上部设有一个液压油缸A，液
压油缸A的固定端固定在主梁上，每根主梁的上部均设有轨道，每个轨道内滑
动连接两个滑动机构，滑动机构包括滑轮A、连接轴和固定片，每个滑轮A的
中部设有通孔，通孔内插接连接轴，连接轴的两端设有固定片，在四个滑动机
构的上部固定连接行走基座，上述液压油缸A活塞杆的自由端固定在行走基座
的侧壁上，在行走基座的上部固定连接液压卷扬机基座，液压卷扬机基座的上
部设有液压卷扬机，液压卷扬机基座和行走基座的中部设有条形通孔。液压卷
扬机的卷筒上，设有四根钢丝绳，吊具基座为前后开口的方形壳体，在吊具基
座内部的两端，分别固定连接一组隔板，分别为隔板A和隔板B，每组隔板与
相邻的吊具基座侧壁之间插接连杆，在每组隔板之间，设有销轴A，销轴A的
上部插接在连杆上，隔板A与相邻的吊具基座侧壁之间、隔板B与隔板A之间，
均设有滑轮B，滑轮B的中部插接在连杆上，上述四根钢丝绳的自由端分别与
吊具基座中的滑轮B相连，在吊具基座的下部，固定连接一个液压马达B，液
压马达B的输出轴的自由端通过螺纹连接，与齿轮的凸台一侧内壁相啮合，齿
轮的下表面固定连接一个连接块，连接块的下部分别与两个液压油缸B的固定
端相连，液压缸B活塞杆的自由端与横梁A的上表面相连，在横梁A的上表面
设有一组基座，基座上固定连接一组连接片，每个连接片的中部设有通孔，基
座与连接片组成连接基座，在横梁A的上表面的Y向连接基座内，通过螺栓与
上述销轴A的下部活动连接，在横梁A的下表面与横梁B的上表面，对应位置
处均设有一组X向连接基座，在横梁A的下表面的X向连接基座通过螺栓与销
轴B的上部活动连接，横梁B的上表面的X向连接基座通过螺栓与销轴B的下
部活动连接，在横梁B的上表面设有四个连接销。横梁B与横梁A之间通过液
压油缸C相连，液压油缸C的固定端通过螺栓与Z向连接基座A相连，Z向连
接基座A固定在横梁B的侧壁上，液压油缸C活塞杆的自由端通过销轴C与Z
向连接基座B相连，Z向连接基座B固定在横梁A的侧壁上，液压站分别与驱
动液压马达A、液压油缸A、液压卷扬机、液压马达B、液压马达C、液压油缸
B和液压油缸C，通过油管相连。
2.根据权利要求1所述的一种地下管廊拼装机，其特征在于：导轨的截面为工
字型。
3.根据权利要求1所述的一种地下管廊拼装机，其特征在于：在滑动块的两个
内壁上，固定连接卡块，该卡块置于工字型的导轨两侧的凹槽内。
4.根据权利要求1所述的一种地下管廊拼装机，其特征在于：行走基座为长方
体。
5.根据权利要求1所述的一种地下管廊拼装机，其特征在于：在齿轮的凸台另
一侧内壁与液压马达C的输出轴的自由端，通过螺纹连接相啮合。

一种地下管廊拼装机

技术领域本发明涉及一种拼装机。

背景技术目前国内地下管廊施工都是采用具有三自由度的拼装系统。拼装系
统主要由水平、径向、升降移动油缸组成，实现了管廊移动的机械化。它的不
足之处：管廊的对中、就位、拼装等大多数还是靠人工作业，不仅浪费人力物
力，增加建设成本，且不能使管廊精准对接，还极大的降低了施工的效率，直
接影响经济效益。

发明内容本发明的目的是提供一种具有六自由度全液压系统驱动的地下管
廊拼装机，错位精度可控制在±2mm范围内，并且能使产品沿三轴线方向缓慢
滑移、旋转准确就位，节约人力物力，减少建设成本，提高施工效率，收获较
高的经济效益的地下管廊拼装机。

本发明主要包括地下凹槽、导轨、滑动块、卡块、液压马达A、连接块、
小车架、支腿、横梁、连接梁、液压泵站、主梁、液压油缸A、轨道、滑动机
构、滑轮A、连接轴、固定片、行走基座、液压卷扬机基座、液压卷扬机、卷
筒、吊具基座、隔板、连杆、销轴A、滑轮B、液压马达B、齿轮、液压马达C、
连接块、液压油缸B、横梁A、基座、连接片、Y向连接基座、横梁B、X向连
接基座、销轴B、销轴C、销轴D、连接销、液压油缸C、Z向连接基座A和Z
向连接基座B。其中，地下凹槽两端的截面均为梯形，在地下凹槽的下表面固定
连接一组相互平行的导轨，导轨的截面可为方形，工字型等等，最好导轨的截
面为工字型。在每个导轨的上部活动连接两个小车驱动装置。小车驱动装置由
液压马达A、连接块、滑动块组成，滑动块的下部活动连接导轨，滑动块的截
面为倒凹字形，最好在滑动块的两个内壁上，固定连接卡块，该卡块置于工字
型的导轨两侧的凹槽内。在滑动块的中部设有轴向通孔，液压马达A的输出轴
插接在滑动块中部的轴向通孔内。在滑动块的上部设有连接块。同一导轨上的
两个小车驱动装置的连接块上端，通过一根小车架相连，小车架为中空的长方
形壳体。每个小车架的上部均设有一组支腿，每组支腿由两根支腿组成，两根
支腿的下端分别与小车架的两端连接在一起，截面为燕尾型。每组支腿的中部
通过连接横梁连接。每组支腿的上端之间均通过一根连接梁相连，在其中的一
个连接梁上表面，固定连接一个液压泵站。在连接梁的两端固定连接主梁，主
梁置于支腿的上端。每根主梁的上部设有一个液压油缸A，液压油缸A的固定
端固定在主梁上。每根主梁的上部均设有轨道，每个轨道内滑动连接两个滑动
机构，滑动机构包括滑轮A、连接轴和固定片。每个滑轮A的中部设有通孔，
通孔内插接连接轴，连接轴的两端设有固定片。在四个滑动机构的上部固定连
接行走基座，行走基座为可长方体、正方体等等，最好行走基座为长方体。上
述液压油缸A活塞杆的自由端固定在行走基座的侧壁上。在行走基座的上部固
定连接液压卷扬机基座。液压卷扬机基座的上部设有液压卷扬机，液压卷扬机
基座和行走基座的中部设有条形通孔。液压卷扬机的卷筒上，设有四根钢丝绳。
吊具基座为前后开口的方形壳体，在吊具基座内部的两端，分别固定连接一组
隔板，分别为隔板A和隔板B，每组隔板与相邻的吊具基座侧壁之间插接连杆，
在每组隔板之间，设有销轴A，销轴A的上部插接在连杆上。隔板A与相邻的
吊具基座侧壁之间、隔板B与隔板A之间，均设有滑轮B，滑轮B的中部插接
在连杆上。上述四根钢丝绳的自由端分别与吊具基座中的滑轮B相连。在吊具
基座的下部，固定连接一个液压马达B，液压马达B的输出轴的自由端通过螺
纹连接，与齿轮的凸台一侧内壁相啮合。最好在齿轮的凸台另一侧内壁与液压
马达C的输出轴的自由端，通过螺纹连接相啮合。齿轮的下表面固定连接一个
连接块，连接块的下部分别与两个液压油缸B的固定端相连，液压缸B活塞杆
的自由端与横梁A的上表面相连。在横梁A的上表面设有一组基座，基座上固
定连接一组连接片，每个连接片的中部设有通孔，基座与连接片组成连接基座。
在横梁A的上表面的Y向连接基座内，通过螺栓与上述销轴A的下部活动连接。
在横梁A的下表面与横梁B的上表面，对应位置处均设有一组X向连接基座，
在横梁A的下表面的X向连接基座通过螺栓与销轴B的上部活动连接，横梁B
的上表面的X向连接基座通过螺栓与销轴C的下部活动连接。在横梁B的上表
面设有四个连接销。横梁B与横梁A之间通过液压油缸C相连，液压油缸C的
固定端通过螺栓与Z向连接基座A相连，Z向连接基座A固定在横梁B的侧壁
上。液压油缸C活塞杆的自由端通过销轴D与Z向连接基座B相连，Z向连接
基座B固定在横梁A的侧壁上。液压泵站分别与驱动液压马达A、液压油缸A、
液压卷扬机、液压马达B、液压马达C、液压油缸B和液压油缸C，通过油管
相连。

本发明在使用时，设定沿导轨前进方向为X轴正方向、与导轨垂直向外方
向为Y轴正方向、与地面垂直向上方向为Z轴正方向。在地下凹槽内将第一块
管廊放置在按要求指定的位置，准备与第二块管廊拼接，将第二块管廊运输到
拼装现场，并与拼装机的液压卷扬机下的横梁B定位好，定位之后启动液压卷
扬机马达，液压卷扬机马达驱动卷扬旋转，同时管廊上升到指定位置，完成管
廊的起吊，液压马达A驱动滑动机构使管廊和整机前进并到达指定位置，再次
启动液压卷扬机马达，液压卷扬机马达驱动卷扬使管廊下降到指定位置，如若
发现第二块管廊与第一块管廊左右位置不能很好对正，可调整主梁上的液压油
缸A，使液压油缸A主梁上的行走基座沿Y轴方向左右移动，最后进行微调完
成管廊的精准对接，卷扬悬挂处下方的液压马达B驱动齿轮转动实现管廊绕Z
轴的转动，吊具横梁A处的液压油缸B可驱动横梁A使管廊绕X轴方向转动，
连接横梁A和横梁B的液压油缸C可驱动横梁B使管廊绕Y轴方向转动，这
样的几个微调动作完成后，可实现地下管廊第一块与第二块的精准对接。对接
之后整机后退到预定地点准备起吊第三块地下管廊，以此类推，最终完成整条
线路地下管廊的拼接工程。在使用时，全部采用液压驱动，液压泵站(这个可
以)通过液压驱动的方式，液压泵站分别与驱动液压马达A、液压油缸A、液
压卷扬机、液压马达B、液压马达C、液压油缸B和液压油缸C，通过油管相
连。

本发明与现有技术相比具有如下优点：具有六自由度全液压系统驱动的地
下管廊拼装机，错位精度可控制在±2mm范围内，并且能使产品沿三轴线方向
缓慢滑移、旋转准确就位，节约人力物力，减少建设成本，提高施工效率，收
获较高的经济效益。

附图说明

图1为本发明的立体示意简图；

图2为本发明沿x、y、z轴方向转动结构放大简图；

图3为本发明的滑动机构的立体示意简图。

具体实施方式在图1、图2和图3所示的本发明的示意简图中，地下凹槽1
两端的截面均为梯形，在地下凹槽的下表面固定连接一组相互平行的导轨2，导
轨的截面为工字型。在每个导轨的上部活动连接两个小车驱动装置。小车驱动
装置由液压马达A、连接块、滑动块组成，滑动块3的下部活动连接导轨，滑
动块的截面为倒凹字形，在滑动块的两个内壁上，固定连接卡块4，该卡块置于
工字型的导轨两侧的凹槽内。在滑动块的中部设有轴向通孔，液压马达A5的输
出轴插接在滑动块中部的轴向通孔内。在滑动块的上部设有连接块6。同一导轨
上的两个小车驱动装置的连接块上端，通过一根小车架7相连，小车架为中空
的长方形壳体。每个小车架的上部均设有一组支腿8，每组支腿由两根支腿组成，
两根支腿的下端分别与小车架的两端连接在一起，截面为燕尾型。每组支腿的
中部通过连接横梁9连接。每组支腿的上端之间均通过一根连接梁10相连，在
其中的一个连接梁上表面，固定连接一个液压泵站11。在连接梁的两端固定连
接主梁12，主梁置于支腿的上端。每根主梁的上部设有一个液压油缸A13，液
压油缸A的固定端固定在主梁上。每根主梁的上部均设有轨道14，每个轨道内
滑动连接两个滑动机构15，滑动机构包括滑轮A、连接轴和固定片。每个滑轮
A16的中部设有通孔，通孔内插接连接轴17，连接轴的两端设有固定片18。在
四个滑动机构的上部固定连接行走基座19，行走基座为长方体。上述液压油缸
A活塞杆的自由端固定在行走基座的侧壁上。在行走基座的上部固定连接液压
卷扬机基座20。液压卷扬机基座的上部设有液压卷扬机21，液压卷扬机基座和
行走基座的中部设有条形通孔。液压卷扬机的卷筒22上，设有四根钢丝绳。吊
具基座23为前后开口的方形壳体，在吊具基座内部的两端，分别固定连接一组
隔板24，分别为隔板A和隔板B，每组隔板与相邻的吊具基座侧壁之间插接连
杆25，在每组隔板之间，设有销轴A26，销轴A的上部插接在连杆上。隔板A
与相邻的吊具基座侧壁之间、隔板B与隔板A之间，均设有滑轮B27，滑轮B
的中部插接在连杆上。上述四根钢丝绳的自由端分别与吊具基座中的滑轮B相
连。在吊具基座的下部，固定连接一个液压马达B28，液压马达B的输出轴的
自由端通过螺纹连接，与齿轮29的凸台一侧内壁相啮合。在齿轮的凸台另一侧
内壁与液压马达C30的输出轴的自由端，通过螺纹连接相啮合。齿轮的下表面
固定连接一个连接块31，连接块的下部分别与两个液压油缸B32的固定端相连，
液压缸B活塞杆的自由端与横梁A33的上表面相连。在横梁A的上表面设有一
组基座34，基座上固定连接一组连接片35，每个连接片的中部设有通孔，基座
与连接片组成连接基座。在横梁A的上表面的Y向连接基座36内，通过螺栓
与上述销轴A的下部活动连接。在横梁A的下表面与横梁B37的上表面，对应
位置处均设有一组X向连接基座38，在横梁A的下表面的X向连接基座通过螺
栓与销轴B39的上部活动连接，横梁B的上表面的X向连接基座通过螺栓与销
轴B的下部活动连接。在横梁B的上表面设有四个连接销40。横梁B与横梁A
之间通过液压油缸C41相连，液压油缸C的固定端通过螺栓与Z向连接基座A42
相连，Z向连接基座A固定在横梁B的侧壁上。液压油缸C活塞杆的自由端通
过销轴C43与Z向连接基座B44相连，Z向连接基座B固定在横梁A的侧壁上。
液压站分别与驱动液压马达A、液压油缸A、液压卷扬机、液压马达B、液压马
达C、液压油缸B和液压油缸C，通过油管相连。