一种地铁盾构施工用全自动管片下井输送系统
技术领域
本发明涉及地铁盾构施工设备领域，具体是涉及一种地铁盾构施工用全自动管片下井输送系统。
背景技术
目前在国内地铁建设、市政输水隧洞、电力隧道等领域中广泛应用盾构法隧道施工技术。在实际施工中，需要向隧道中输送大量用于盾构的管片，在目前施工中，皆采用行吊将管片从竖井输送达到隧道底部，采用行吊吊取管片速度慢并且效率低，因此需要设计一款高效率运输管片装置，通过设有载具组件实现了一次运输大量的管片，并且通过设有两组载具实现运输次数的提高，并且通过吊装组件同时使两组竖直载具车座相反方向运动，利用装满管片的载具组件的重力将另一组空载的载具组件向上移动，节省了能源。
发明内容
为解决上述技术问题，提供一种地铁盾构施工用全自动管片下井输送系统。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种地铁盾构施工用全自动管片下井输送系统，包括：
水平运输组件，具有两组，两组水平运输组件均包括铺设在地面上的第一轨道和支撑在第一轨道上且沿着第一轨道的延伸方向可移动的水平载具车，两第一轨道水平且并行设置，两第一轨道具有一定的间距；
竖直运输组件，具有两组，两组竖直运输组件均包括竖向设置在竖井的侧壁上的第二轨道和可竖向移动地支撑在第二轨道上的竖直载具车，每个所述第二轨道与所述第一轨道一一对应；
载具组件，具有两组，用于放置管片，每组载具组件能够在放置在对应的水平载具车和竖直载具车上并且能够在水平载具车与竖直载具车之间移动；
吊装组件，用于带动两竖直载具车上下移动。
优选地，每个所述水平载具车包括：
第一载具车架，为上端开口的箱型结构；
载具顶盖，可拆卸地设置在第一载具车架的开口处；
第一连接轴，具有两个，两个第一连接轴可旋转地设置在第一载具车架的沿着水平载具车的移动方向的两侧，并且每个第一连接轴的轴线水平布置且垂直于水平载具车的移动方向；
第一车轮，在每个第一连接轴上均设置有两个所述第一车轮，第一车轮靠下的部分从所述第一载具车架的底部伸出以支撑在所述第一轨道3上；
第一电机，固定设置在所述第一载具车架内，第一电机的输出轴与所述第一连接轴平行，在第一电机的输出轴上和其中一个第一连接轴上均设置有一个皮带轮，两所述皮带轮采用皮带传动连接。
优选地，所述竖直载具车包括：
载具支撑架，载具支撑架与第二轨道滑动连接；
水平载具台，固定设置于载具支撑架远离第二轨道的端部上。
优选地，每个所述载具组件包括：
第二载具车架；
支撑块，具有两个，每个支撑块沿着所述水平载具车的移动方向延伸，并且两支撑块相对于第一对称平面对称设置，所述第一对称平面为竖直平面且平行于所述水平载具车的移动方向，所述支撑块的上表面为与所述管片的表面相吻合的弧形；
橡胶垫，具有两个，分别设置在所述支撑块的上表面；
导向支承套，在所述支撑块的下表面设置有两个导向支承套,所述导向支承套可伸缩；
缓冲弹簧，在每个导向支撑套上均设置有一所述缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的上端抵靠在对应的所述支撑块的下表面，另一端抵靠在所述导向支撑套的下端，所述缓冲弹簧始终处于被压缩的状态；
车轮机构，具有四组，设置在第二载具车架上且部分地从所述第二载具车架露出。
优选地，在所述水平载具车和竖直载具车上均设置有第三轨道，在每个所述第三轨道上设置有两条轨道槽，两条轨道槽均沿着所述水平载具车的移动方向延伸，且每个车轮机构的车轮能够进入到对应的轨道槽中，水平载具车上的轨道槽与竖直载具车上的轨道槽相互靠近的一端开口，相互远离的一端封闭。
优选地，在所述水平载具车上且对应于其上的轨道槽开口的一侧设置有第一限位机构，所述第一限位机构包括：
第一滑座，固定设置于水平载具车的对应于其上的轨道槽的开口的一侧，所述第一滑座上设置有上下延伸的第一滑槽；
第一滑块，可上下滑动地设置在所述第一滑槽中，并且所述第一滑块的上端能够贯穿所述第三轨道而进入到对应的轨道槽中；
第一挡板，设置在所述第一滑座的下端，在所述第一挡板上可上下滑动地设置有上下延伸的第二导向柱，所述第二导向柱的上端设置在所述第一滑座的下端，在所述第二导向柱上套设有第一弹簧，所述第一弹簧的上端抵靠在所述第一滑座的下端面上，所述第一弹簧的下端抵靠在所述第一挡板的上表面，所述第一弹簧始终处于被压缩的状态以使所述第一滑座始终具有向上移动的趋势。
优选地，在所述竖直载具车上且面向所述水平载具车的一侧上设置有第二限位机构，所述第二限位机构包括：
第二滑座，设置在竖直载具车的面向水平载具车的一侧的侧壁上且对应于位于竖直载具车上的第三轨道的轨道槽的开口处，在所述第二滑座上形成有上下延伸的第二滑槽；
第二滑块，可上下滑动地设置在所述第二滑槽中，且其上端能够贯穿对应的所述第三轨道；
第二挡板，在所述第二滑槽的下端设置有第二挡板，在所述第二挡板上设置有可上下滑动的第三导向柱，所述第三导向柱的上端固定在所述第二滑块的下端面，在所述第三导向柱上套设有第二弹簧，所述第二弹簧的上端抵靠在所述第二滑块的下端面，所述第二弹簧的下端抵靠在所述第二挡板的上表面，所述第二弹簧始终处于被压缩的状态。
优选地，在所述第一滑块的靠近下端的位置处且面向竖直载具车的一侧设置有第一斜面，所述第一斜面沿着从上到下的方向逐渐向着竖直载具车延伸，在所述第二滑座上设置有第二斜面，所述第二斜面沿着从上到下的方向逐渐远离所述水平载具车，当水平载具车上的第三轨道与所述竖直载具车上的第三轨道对齐时，所述第一斜面和第二斜面对齐，当水平载具车向着竖直载具车水平移动到一定距离时，第一斜面会抵靠在所述第二斜面上；在所述第一滑座上设置有面向竖直载具车的第三斜面，沿着从上到下的方向，所述第三斜面逐渐靠近所述水平载具车，在所述第二滑块上设置有面向水平载具车的第四斜面，所述第四斜面沿着从上到下的方向逐渐远离所述竖直载具车，当水平载具车上的第三轨道与所述竖直载具车上的第三轨道对齐时，所述第三斜面和第四斜面对齐，两水平载具车向着竖直载具车移动到一定距离时，第三斜面与第四斜面相互抵靠。
优选地，还包括移位组件，用于将载具组件在水平载具车与竖直载具车之间移动，所述移位组件包括：
第二固定架，设置在竖井的背离第一轨道的一侧；
液压缸，具有两个，设置在第二固定架上，每个所述液压缸对应一组载具组件；
连接臂机构，具有两个，分别设置在对应的液压缸的活塞杆上，所述连接臂机构能够选择性地与对应的所述载具组件连接或者松开，所述连接臂机构包括：
连接块，与液压缸的活塞杆固定连接，连接块靠近载具组件的一侧成型有凹槽，载具组件与凹槽对应位置处设置有固定座，固定座成型有突出的连接头，连接头能够插入到所述凹槽内；
圆柱销，竖直设置，活动插设于连接块的远离液压缸的一端，连接块的端部和连接头均设有供圆柱销插入的通孔，所述连接块上的通孔与所述凹槽相通；
气缸，固定在所述连接块的顶部，气缸的气缸杆的上端设置有连杆，连杆的两端分别与气缸的气缸杆和圆柱销上端铰接。
优选地，所述吊装组件包括：
第一连接座，在每个水平载具台的侧壁上均设置有多个所述第一连接座20；
横梁，每个竖直载具车均对应一所述横梁，所述横梁呈开口朝下的U型，在横梁的U型的两端分别设置有一第二连接座，所述第二连接座与对应侧的第一连接座采用连接绳连接；
滑轮机构，具有两组，分别对应于两竖直载具车，两组滑轮机构通过滑轮支撑架分别支撑在两组所述横梁的正上方，每组滑轮机构均具有一滑轮；
绞盘，通过第二连接轴支撑在第一固定架上，所述第一固定架设置在所述竖井的一侧；
钢丝绳，具有两根，分别跨过对应的所述滑轮上，其一端与对应的横梁连接，另一端缠绕在所述绞盘上，两钢丝绳在所述绞盘上的缠绕方向相反。
本发明的有益效果为：通过设有载具组件实现了一次运输大量的管片，提高了一次运输量，并且设有缓冲弹簧保护管片在运输过程中不损坏，并且通过设有两组载具实现运输次数的提高，通过设有两组水平运输组件和对应的竖直运输组件实现两组载具高效率运输，并且通过吊装组件同时使两组竖直载具车做相反方向运动，利用装满管片的载具组件的重力将另一组空载的载具组件向上移动，节省运输过程中消耗的电能。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图一；
图2为本发明的图1的侧视图；
图3为本发明的立体结构示意图二；
图4为本发明的水平载具车的立体结构示意图；
图5为本发明的水平载具车的局部立体结构示意图；
图6为本发明的局部立体示意图一；
图7为本发明的吊装组件的局部立体示意图；
图8为本发明的局部立体示意图二；
图9为本发明的载具组件的立体结构示意图；
图10为本发明的载具组件的局部立体结构示意图；
图11为本发明的图10中C视角的平面图；
图12为本发明的移位组件的立体结构示意图；
图13为本发明的图4中A处局部放大图；
图14为本发明的图8中B处局部放大图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
参照图1至图14所示，一种地铁盾构施工用全自动管片下井输送系统，包括：水平运输组件1，具有两组，两组水平运输组件1均包括铺设在地面上的第一轨道3和支撑在第一轨道3上且沿着第一轨道3的延伸方向可移动的水平载具车2，两第一轨道3水平且并行设置，两第一轨道3具有一定的间距；
竖直运输组件4，具有两组，两组竖直运输组件4均包括竖向设置在竖井5的侧壁上的第二轨道7和可竖向移动地支撑在第二轨道7上的竖直载具车6，每个所述第二轨道7与所述第一轨道3一一对应；
载具组件9，具有两组，用于放置管片，每组载具组件9能够在放置在对应的水平载具车2和竖直载具车6上并且能够在水平载具车2与竖直载具车6之间移动，进而能够将管片79从远离竖井5的位置处移动到竖井5的底部；
移位组件10，用于将载具组件9在对应的水平载具车2与竖直载具车6之间移动，以将载有管片的水平载具车2上的载具组件9移动到竖直载具车6上，也可以将完成卸货的载具组件9从竖直载具车6上移动到水平载具车2上；
吊装组件8，用于带动两竖直载具车6上下移动。
每个所述水平载具车2包括：第一载具车架12，为上端开口的箱型结构；载具顶盖13，可拆卸地设置在第一载具车架12的开口处；第一连接轴15，具有两个，两个第一连接轴15可旋转地设置在第一载具车架12的沿着水平载具车2的移动方向的两侧，并且每个第一连接轴15的轴线水平布置且垂直于水平载具车2的移动方向；第一车轮14，在每个第一连接轴15上均设置有两个所述第一车轮14，第一车轮14靠下的部分从所述第一载具车架12的底部伸出以支撑在所述第一轨道3上；第一电机17，固定设置在所述第一载具车架12内，第一电机17的输出轴与所述第一连接轴15平行，在第一电机17的输出轴上和其中一个第一连接轴15上均设置有一个皮带轮18，两所述皮带轮18采用皮带19传动连接。
所述竖直载具车6包括：载具支撑架32，载具支撑架32与第二轨道7滑动连接；水平载具台33，固定设置于载具支撑架32远离第二轨道7的端部上。载具支撑架32可以通过滚轮等卡接在对应的第二轨道7上。
所述载具组件9包括：第二载具车架35；支撑块37，具有两个，每个支撑块37沿着所述水平载具车2的移动方向延伸，并且两支撑块37相对于第一对称平面对称设置，所述第一对称平面为竖直平面且平行于所述水平载具车2的移动方向，所述支撑块37的上表面为与所述管片79的表面相吻合的弧形；橡胶垫39，具有两个，分别设置在所述支撑块37的上表面；导向支承套42，在所述支撑块37的下表面设置有两个导向支承套42,所述导向支承套42可伸缩；缓冲弹簧44，在每个导向支撑套42上均设置有一所述缓冲弹簧44，所述缓冲弹簧44的上端抵靠在对应的所述支撑块37的下表面，另一端抵靠在所述导向支撑套42的下端，所述缓冲弹簧44始终处于被压缩的状态，通过缓冲弹簧44与所述导向支承套42的配合能够实现载具组件9的减震；车轮机构34，具有四组，设置在第二载具车架35上且部分地从所述第二载具车架35露出，以支撑在所述水平载具车2或者所述竖直载具车6上，所述导向支承套42的下端支撑在对应的所述车轮机构34上。
优选地，第二载具车架35沿着水平载具车2的移动方向的两侧具有向上延伸的侧壁，所述支撑块37设置在两侧壁之间，在所述两侧壁上且对应于每一个支撑块37的位置处设置有上下延伸的条形通槽46，在所述支撑块37的对应于条形通槽46的位置处设置有第一导向栓45，所述第一导向栓45与所述支撑块37螺纹连接，所述第一导向栓45能够穿过对应的所述条形通槽46，这样可以将第一导向栓45限定在条形通槽46中，即支撑块37在条形通槽46的长度范围内上下移动，既保证了缓冲作用，又保证了稳定。
进一步，在所述水平载具车2和竖直载具车6上均设置有第三轨道36，在每个所述第三轨道36上设置有两条轨道槽361，两条轨道槽361均沿着所述水平载具车2的移动方向延伸，且每个车轮机构34的车轮能够进入到对应的轨道槽361中，这样能够对车轮机构34进行限位。
同时，为了便于载具组件9能够顺利地在所述水平载具车2和竖直载具车6之间移动，水平载具车2上的轨道槽361与竖直载具车6上的轨道槽361相互靠近的一端开口，相互远离的一端封闭。
进一步，在所述水平载具车2上且对应于其上的轨道槽361开口的一侧设置有第一限位机构59。所述第一限位机构59包括：第一滑座60，固定设置于水平载具车2的对应于其上的轨道槽361的开口的一侧，所述第一滑座60上设置有上下延伸的第一滑槽62；第一滑块61，可上下滑动地设置在所述第一滑槽62中，并且所述第一滑块61的上端能够贯穿所述第三轨道36而进入到对应的轨道槽361中，进而能够将轨道槽361封堵，避免载具组件9自行脱离水平载具车2。
优选地，在所述第一滑座60的下端设置有第一挡板63，在所述第一挡板63上可上下滑动地设置有上下延伸的第二导向柱64，所述第二导向柱64的上端设置在所述第一滑座60的下端，在所述第二导向柱64上套设有第一弹簧65，所述第一弹簧65的上端抵靠在所述第一滑座60的下端面上，所述第一弹簧65的下端抵靠在所述第一挡板63的上表面，所述第一弹簧65始终处于被压缩的状态以使所述第一滑座60始终具有向上移动的趋势。
优选地，在所述竖直载具车6上且面向所述水平载具车2的一侧上设置有第二限位机构66。所述第二限位机构66包括：第二滑座67，设置在竖直载具车6的面向水平载具车2的一侧的侧壁上且对应于位于竖直载具车6上的第三轨道36的轨道槽的开口处，在所述第二滑座67上形成有上下延伸的第二滑槽71；第二滑块70，可上下滑动地设置在所述第二滑槽71中，且其上端能够贯穿对应的所述第三轨道36而进入到所述轨道槽中以起到阻挡的作用。
进一步，在所述第二滑槽71的下端设置有第二挡板74，在所述第二挡板74上设置有可上下滑动的第三导向柱75，所述第三导向柱75的上端固定在所述第二滑块70的下端面，在所述第三导向柱75上套设有第二弹簧76，所述第二弹簧76的上端抵靠在所述第二滑块70的下端面，所述第二弹簧76的下端抵靠在所述第二挡板74的上表面，所述第二弹簧76始终处于被压缩的状态，以使所第二滑块70始终具有向上移动的趋势。
优选地，在所述第一滑块61的靠近下端的位置处且面向竖直载具车6的一侧设置有第一斜面69，所述第一斜面69沿着从上到下的方向逐渐向着竖直载具车6延伸，在所述第二滑座67上设置有第二斜面68，所述第二斜面68沿着从上到下的方向逐渐远离所述水平载具车2，当水平载具车2上的第三轨道36与所述竖直载具车6上的第三轨道36对齐时，所述第一斜面69和第二斜面68对齐，当水平载具车2向着竖直载具车6水平移动到一定距离时，第一斜面69会抵靠在所述第二斜面68上，在两斜面的作用下，由于第二滑座67是相对固定的，第一滑块61被推着向下运动一段距离，使第一滑块61向下滑出对应的轨道槽。
在所述第一滑座60上设置有面向竖直载具车6的第三斜面73，沿着从上到下的方向，所述第三斜面73逐渐靠近所述水平载具车2。在所述第二滑块70上设置有面向水平载具车2的第四斜面72，所述第四斜面72沿着从上到下的方向逐渐远离所述竖直载具车6，当水平载具车2上的第三轨道36与所述竖直载具车6上的第三轨道36对齐时，所述第三斜面73和第四斜面72对齐，两水平载具车2向着竖直载具车6移动到一定距离时，第三斜面73与第四斜面72相互抵靠，并在斜面的作用下，第四斜面72向下移动，进而带动第二滑块70向下移动，使第二滑块70的上端向下移动而移出对应的轨道槽。即当水平载具车2向着竖直载具车6移动到一定距离时，第一限位机构59和第二限位机构66同时打开对应的轨道槽，而使载具组件9在水平载具车2和竖直载具车6之间无阻碍的移动。
所述输送系统还包括移位组件10，用于将载具组件9在水平载具车2与竖直载具车6之间移动，所述移位组件10包括设置在竖井5的背离第一轨道3的一侧的第二固定架48、设置在第二固定架48上的液压缸49以及设置在液压缸49的活塞杆上的连接臂机构11，所述液压缸49水平延伸，所述连接臂机构11能够选择性地与所述载具组件9连接或者松开，当连接臂机构11与所述载具组件9连接时，通过液压缸49的伸缩能够带动载具组件9的移动。在所液压缸49上套设有保护套50，所述保护套50用于对液压缸49进行保护。
所述连接臂机构11包括：连接块51，与液压缸49的活塞杆固定连接，连接块51靠近载具组件9的一侧成型有凹槽52，载具组件9与凹槽52对应位置处设置有固定座53，固定座53成型有突出的连接头54，连接头54能够插入到所述凹槽52内；圆柱销55，竖直设置，活动插设于连接块51的远离液压缸49的一端，连接块51端部和连接头54均设有供圆柱销55插入的通孔56，以实现连接块51与所述连接头54的连接；气缸57，固定在所述连接块51的顶部，气缸57的气缸杆的上端设置有连杆58，连杆58的两端分别与气缸57的气缸杆和圆柱销55上端铰接，通过所述气缸57能够带动所述圆柱销55的上下移动。优选地，连接块51和液压缸49均具有两个，分别对应于两载具组件9。
所述吊装组件8包括：第一连接座20，在每个水平载具台33的侧壁上均设置有多个所述第一连接座20；横梁23，每个竖直载具车6均对应一所述横梁23，所述横梁23呈开口朝下的U型，在横梁23的U型的两端分别设置有一第二连接座21，所述第二连接座21与对应侧的第一连接座20采用连接绳22连接；滑轮机构25，具有两组，分别对应于两竖直载具车6，两组滑轮机构25通过滑轮支撑架24分别支撑在两组所述横梁23的正上方，每组滑轮机构25均具有一滑轮；绞盘28，通过第二连接轴27支撑在第一固定架26上，所述第一固定架26设置在所述竖井5的一侧；钢丝绳29，具有两根，一端分别与对应的横梁23连接，另一端缠绕在所述绞盘28上，两钢丝绳29在所述绞盘28上的缠绕方向相反，以使其中一个竖直载具车6上升时，下一个竖直载具车6下降。所述绞盘28由第二电机30驱动。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
- 上一篇：石墨接头机器人自动装卡簧、装栓机
- 下一篇：一种堆垛机载货台的起升装置
