一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂，包括：基座，基座上設(shè)置有腰身，腰身一側(cè)與大臂的一端連接，大臂的另一端與中臂一端連接，大臂上安裝有相樞接的第一、第二液壓缸，中臂的另一端與前臂一端連接，中臂上安裝有第三液壓缸，前臂另一端連接有工具安裝頭，前臂上安裝有第四液壓缸，工具安裝頭一側(cè)安裝有滾刀抓取工具，滾刀抓取工具包括U型底座，U型底座的橫梁上安裝有兩個對稱設(shè)置的抓取鉗，第五液壓缸的一端樞接于U型底座的側(cè)壁，另一端樞接于抓取鉗。機械臂各部分均由液壓驅(qū)動，具有超高的負(fù)載能力，可輕松抓取盾構(gòu)機滾刀；結(jié)構(gòu)簡潔緊湊、體積小、運動靈活，可適應(yīng)換刀作業(yè)的空間要求；采用數(shù)字液壓技術(shù)，可以實現(xiàn)方便可靠的控制。
【專利說明】
一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂
技術(shù)領(lǐng)域
:
[0001]本發(fā)明涉及工程機械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂。
【背景技術(shù)】
:
[0002]盾構(gòu)機換刀機器人系統(tǒng)中需要配備一個機械臂來執(zhí)行具體的換刀任務(wù)。傳統(tǒng)的機械臂種類及功能較為豐富，但目前并沒有一種機械臂產(chǎn)品可以很好地適應(yīng)盾構(gòu)機換刀任務(wù)，盾構(gòu)機的最前端為刀盤，所述刀盤后面順次布置有開挖艙、氣墊艙及人閘艙，換刀作業(yè)是在開挖艙中進(jìn)行，開挖艙由于本身結(jié)構(gòu)的限制，換刀作業(yè)空間狹小、作業(yè)環(huán)境惡劣、刀具單體重量大，現(xiàn)有的機械臂則通常體積較大對作業(yè)環(huán)境要求較高、且負(fù)載能力相對不足，故并不能很好的適用于盾構(gòu)機的換刀作業(yè);例如用于深海作業(yè)的機械臂要求具有高的控制精度及超高壓的耐受能力，價格昂貴但負(fù)載能力略有不足，用其進(jìn)行換刀作業(yè)時一方面造成資源的浪費，另一方面無法適應(yīng)大直徑的滾刀，使用很有限制。
[0003]而在盾構(gòu)機作業(yè)時，更換盾構(gòu)機刀具是作業(yè)過程必不可少一個步驟，如何合理、經(jīng)濟(jì)地盾構(gòu)機刀具的更換，并保證作業(yè)人員的安全是盾構(gòu)施工中一個重要的研究方向。為此，研發(fā)盾構(gòu)機換刀機器人系統(tǒng)來提高換刀效率、降低換刀成本、保障操作人員的安全將是盾構(gòu)機換刀技術(shù)的一大進(jìn)步。
[0004]因此，為了實現(xiàn)盾構(gòu)機換刀機器人系統(tǒng)的功能，提高換刀作業(yè)的自動化水平，亟需研究一種應(yīng)用于盾構(gòu)機換刀機器人系統(tǒng)中的超大功率機械臂，可滿足盾構(gòu)機換刀作業(yè)的使用需求，執(zhí)行盾構(gòu)機的換刀任務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種體積小、運動靈活、控制簡單、可靠性高的適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明提供的一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂，包括:基座，基座上設(shè)置有腰身，且所述腰身可相對基座旋轉(zhuǎn)，腰身一側(cè)與大臂的一端連接，所述大臂的另一端與中臂一端連接，所述大臂上安裝有相樞接的第一液壓缸和第二液壓缸，所述第一液壓缸用以驅(qū)動所述大臂俯仰運動，所述第二液壓缸用以驅(qū)動所述中臂俯仰運動，中臂的另一端與前臂一端連接，所述中臂上安裝有第三液壓缸，用以驅(qū)動所述前臂俯仰運動，前臂另一端連接有工具安裝頭，所述前臂上安裝有第四液壓缸，用以驅(qū)動所述前臂左右擺動，所述工具安裝頭一側(cè)安裝有滾刀抓取工具，所述滾刀抓取工具包括U型底座，U型底座的橫梁上安裝有兩個對稱設(shè)置的抓取鉗，第五液壓缸的一端樞接于所述U型底座的側(cè)壁，另一端樞接于所述抓取鉗，用以帶動抓取鉗的張開和閉合。
[0008]所述腰身為擺動液壓缸，所述擺動液壓缸包括第一旋轉(zhuǎn)軸和套設(shè)于第一旋轉(zhuǎn)軸外部的液壓缸殼體，液壓缸殼體上設(shè)置有第一支座和第一銷軸座。
[0009]所述大臂的兩端分別設(shè)置有第一軸承座和第二軸承座，所述腰身和大臂通過第一支座和第一軸承座連接為一體，且第二旋轉(zhuǎn)軸插設(shè)于所述第一支座和第一軸承座上，用以使得所述大臂可相對腰身轉(zhuǎn)動，所述大臂中部設(shè)置有第二銷軸座，第一液壓缸一端通過第一銷軸樞接于第一銷軸座，其另一端通過第二銷軸樞接于第二銷軸座，第二液壓缸一端通過第二銷軸樞接于第二銷軸座，另一端通過第三銷軸樞接于中臂。
[0010]所述第一液壓缸的伸出桿端部設(shè)置有第一耳環(huán)，第一耳環(huán)套裝在第一銷軸上，所述第一液壓缸的缸體端部設(shè)置有第二耳環(huán)，第二耳環(huán)套裝在第二銷軸上，所述第二液壓缸的缸體端部設(shè)置有第三耳環(huán)，第三耳環(huán)套裝在第二銷軸上，且第三耳環(huán)卡設(shè)在第二耳環(huán)兩側(cè)，第二液壓缸的伸出桿端部設(shè)置有第四耳環(huán)，第四耳環(huán)套裝在第三銷軸上。
[0011 ]所述第二耳環(huán)為單耳結(jié)構(gòu)，第三耳環(huán)為雙耳結(jié)構(gòu)。
[0012]所述中臂一端設(shè)置有第二支座，另一端設(shè)置有第三軸承座，所述中臂和大臂通過第二支座和第二軸承座連接為一體，且第三旋轉(zhuǎn)軸插設(shè)于第二支座和第二軸承座上，用以使得所述中臂可相對大臂轉(zhuǎn)動，所述第二支座上設(shè)置有第三銷軸座，第二液壓缸的一端通過第三銷軸樞接于第三銷軸座，所述第二支座上還插設(shè)有第四銷軸，第三液壓缸的一端通過第四銷軸樞接于第二支座。
[0013]所述前臂一端設(shè)置有第三支座，另一端設(shè)置有第四軸承座，所述中臂和前臂通過第三支座和第三軸承座連接為一體，且第四旋轉(zhuǎn)軸插設(shè)于第三支座和第三軸承座上，用以使得所述前臂可相對中臂轉(zhuǎn)動，所述第三支座上插設(shè)有第五銷軸，第三液壓缸的一端通過第五銷軸樞接于第三支座，所述第三支座一側(cè)的側(cè)壁上還設(shè)置有第四銷軸座，第四液壓缸一端通過第六銷軸樞接于第四銷軸座。
[0014]所述第三液壓缸的缸體端部設(shè)置有第五耳環(huán)，第五耳環(huán)套裝在第四銷軸上，所述第三液壓缸的伸出桿端部設(shè)置有第六耳環(huán)，第六耳環(huán)套裝在第六銷軸上。
[0015]所述工具安裝頭包括安裝板，安裝板上設(shè)置有第四支座，所述工具安裝頭和前臂通過第四支座和第四軸承座連接為一體，且第五旋轉(zhuǎn)軸插設(shè)于第四支座和第四軸承座上，用以使得所述工具安裝頭可相對前臂轉(zhuǎn)動，第四支座上還設(shè)置有第五銷軸座，第四液壓缸一端通過第七銷軸樞接于第五銷軸座，所述U型底座固接于所述安裝板上，所述U型底座的橫梁上設(shè)置有第六銷軸座，抓取鉗的端部通過第八銷軸樞接于第六銷軸座，所述U型底座的側(cè)壁上設(shè)置有第七銷軸座，第五液壓缸的一端通過第九銷軸樞接于第七銷軸座，且第五液壓缸的另一端通過第十銷軸樞接于抓取鉗。
[0016]所述第四液壓缸的缸體端部設(shè)置有第七耳環(huán)，第七耳環(huán)套裝在第五銷軸上，所述第四液壓缸的伸出桿端部設(shè)置有第八耳環(huán)，第八耳環(huán)套裝在第七銷軸上;所述第五液壓缸的缸體端部設(shè)置有第九耳環(huán)，第九耳環(huán)套裝在第九銷軸上，所述第五液壓缸的伸出桿端部設(shè)置有第十耳環(huán)，第十耳環(huán)套裝在第十銷軸上。
[0017]所述第十耳環(huán)為雙耳結(jié)構(gòu)。
[0018]所述第一、第二、第三、第四液壓缸均為數(shù)字液壓缸。
[0019]本發(fā)明一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂的有益效果:機械臂各部分均由液壓驅(qū)動，具有超高的負(fù)載能力，可以輕松抓取盾構(gòu)機滾刀;結(jié)構(gòu)簡潔緊湊、體積小、運動靈活，可以適應(yīng)盾構(gòu)機換刀作業(yè)的空間要求;采用數(shù)字液壓技術(shù)，可以實現(xiàn)方便可靠的控制；能滿足盾構(gòu)機換刀作業(yè)的需求，可應(yīng)用于盾構(gòu)機換刀機器人系統(tǒng)中，執(zhí)行盾構(gòu)機換刀任務(wù)?！靖綀D說明】:
[0020]圖1為本發(fā)明一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖2為腰身及基座的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為大臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為第一液壓缸和第二液壓缸連接部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為中臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6為中臂上端的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖7為前臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖8為前臂與工具安裝頭局部視圖；
[0028]圖9為工具安裝頭上安裝板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖10為滾刀抓取工具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖11為滾刀抓取工具的側(cè)視圖；
[0031 ]圖12為第十耳環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]1-基座，2-腰身，3-第一旋轉(zhuǎn)軸，4-液壓缸殼體，5-第一支座，6_第一銷軸座，7_第一銷軸，8-大臂，9-第一軸承座，10-第二軸承座，11-第二旋轉(zhuǎn)軸，12-第二銷軸座，13-第二銷軸，14-第一液壓缸，15-第一耳環(huán)，16-第二耳環(huán)，17-第二液壓缸，18-第三耳環(huán)，19-第四耳環(huán)，20-中臂，21-第二支座，22-第三軸承座，23-第三旋轉(zhuǎn)軸，24-第三銷軸座，25-第三銷軸，26-第四銷軸，27-第三液壓缸，28-第五耳環(huán)，29-第六耳環(huán)，30-前臂，31-第三支座，32-第四軸承座，33-第四旋轉(zhuǎn)軸，34-第五銷軸，35-第四銷軸座，36-第六銷軸，37-第四液壓缸，38-第七耳環(huán)，39-第八耳環(huán)，40-工具安裝頭，41-安裝板，42-第四支座，43-第五旋轉(zhuǎn)軸，44-第五銷軸座，45-第七銷軸，46-滾刀抓取工具，47-U型底座，48-安裝孔，49-伸出軸，50-U型底座的橫梁，51-抓取鉗，52-第六銷軸座，53-第八銷軸，54-U型底座的側(cè)壁，55-第七銷軸座，56-第九銷軸，57-第五液壓缸，58-第九耳環(huán)，59-第十耳環(huán)，60-第十銷軸。
【具體實施方式】
:
[0033]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0034]根據(jù)圖1所示，一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂，可輕松抓取重量高達(dá)200kg以上盾構(gòu)機滾刀，包括:基座I，基座I上開設(shè)有四個螺栓孔，用于機械臂與工作平臺的固定連接，所述基座I上設(shè)置有腰身2，所述腰身2為擺動液壓缸，擺動液壓缸包括第一旋轉(zhuǎn)軸3和套設(shè)于第一旋轉(zhuǎn)軸3外部的液壓缸殼體4，且第一旋轉(zhuǎn)軸3與液壓缸殼體4構(gòu)成機械臂的第一關(guān)節(jié)，所述第一旋轉(zhuǎn)軸3固定在基座I上，通過液壓缸殼體4相對第一旋轉(zhuǎn)軸3的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)第一關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動所述腰身2相對基座I旋轉(zhuǎn)，使得機械臂具有第一個自由度，在液壓缸殼體4上設(shè)置有第一支座5和第一銷軸座6，第一銷軸7插設(shè)于所述第一銷軸座6上，液壓缸殼體4的一側(cè)與大臂8的一端連接，所述大臂8的另一端與中臂20—端連接，所述大臂8上安裝有相樞接的第一液壓缸14和第二液壓缸17，所述第一液壓缸14用以驅(qū)動所述大臂8俯仰運動，所述第二液壓缸17用以驅(qū)動所述中臂20俯仰運動，中臂20的另一端與前臂30—端連接，所述中臂20上安裝有第三液壓缸27，用以驅(qū)動所述前臂30俯仰運動，前臂30另一端連接有工具安裝頭40，用以抓取刀具并將刀具安裝于盾構(gòu)機上，所述前臂30上安裝有第四液壓缸37，用以驅(qū)動所述前臂30左右擺動，所述第一、第二、第三、第四液壓缸均為數(shù)字液壓缸。
[0035]根據(jù)圖2?圖4所示，所述大臂8的兩端分別設(shè)置有第一軸承座9和第二軸承座10，所述腰身2和大臂8通過第一支座5和第一軸承座9連接為一體，第二旋轉(zhuǎn)軸11插設(shè)于所述第一支座5和第一軸承座9上，用以使得所述大臂8可相對腰身2轉(zhuǎn)動，且第一支座5、第一軸承座9及第二旋轉(zhuǎn)軸11構(gòu)成機械臂的第二關(guān)節(jié)，在所述大臂8中部設(shè)置有第二銷軸座12，第二銷軸13插設(shè)于所述第二銷軸座12上，所述第一液壓缸14的伸出桿端部設(shè)置有第一耳環(huán)15，第一耳環(huán)15套裝在第一銷軸7上，第一耳環(huán)15與第一銷軸7構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，所述第一液壓缸14的缸體端部設(shè)置有第二耳環(huán)16，第二耳環(huán)16套裝在第二銷軸13上，第二耳環(huán)16與第二銷軸13構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，第一液壓缸14的兩個端部分別樞接于第一銷軸座6和第二銷軸座12，當(dāng)?shù)谝灰簤焊?4伸縮運動時，驅(qū)動第二關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動大臂8俯仰運動，使得機械臂具有第二個自由度，所述第二液壓缸17的缸體端部設(shè)置有第三耳環(huán)18，第三耳環(huán)18套裝在第二銷軸13上，第三耳環(huán)18和第二銷軸13構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，即第二液壓缸17的一端樞接于第二銷軸座12，且在本實施例中，第二耳環(huán)16為單耳結(jié)構(gòu)，第三耳環(huán)18為雙耳結(jié)構(gòu)，第二耳環(huán)16和第三耳環(huán)18同軸套裝在第二銷軸13上時，第三耳環(huán)18卡設(shè)在第二耳環(huán)16兩側(cè)。
[0036]根據(jù)圖5、圖6所示，所述中臂20—端設(shè)置有第二支座21，另一端設(shè)置有第三軸承座22，所述中臂20和大臂8通過第二支座21和第二軸承座10連接為一體，第三旋轉(zhuǎn)軸23插設(shè)于第二支座21和第二軸承座10上，用以使得所述中臂20可相對大臂8轉(zhuǎn)動，且第二支座21、第二軸承座10及第三旋轉(zhuǎn)軸23構(gòu)成機械臂的第三關(guān)節(jié)，在所述第二支座21上設(shè)置有第三銷軸座24，第三銷軸25插設(shè)于所述第三銷軸座24上，所述第二液壓缸17的伸出桿端部設(shè)置有第四耳環(huán)19，第四耳環(huán)19套裝在第三銷軸25上，第四耳環(huán)19和第三銷軸25構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，即第二液壓缸17的另一端樞接于第三銷軸座24，當(dāng)?shù)诙簤焊?7伸縮運動時，驅(qū)動第三關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動中臂20俯仰運動，使得機械臂具有第三個自由度，所述第二支座21上還插設(shè)有第四銷軸26，所述第三液壓缸27的缸體端部設(shè)置有第五耳環(huán)28，第五耳環(huán)28套裝在第四銷軸26上，第五耳環(huán)28和第四銷軸26構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，即第三液壓缸27的一端樞接于第二支座21。
[0037]根據(jù)圖7、圖8所示，所述前臂30—端設(shè)置有第三支座31，另一端設(shè)置有第四軸承座32，所述中臂20和前臂30通過第三支座31和第三軸承座22連接為一體，第四旋轉(zhuǎn)軸33插設(shè)于第三支座31和第三軸承座22上，用以使得所述前臂30可相對中臂20轉(zhuǎn)動，且第三支座31、第三軸承座22及第四旋轉(zhuǎn)軸33構(gòu)成機械臂的第四關(guān)節(jié)，所述第三支座31上插設(shè)有第五銷軸34，所述第三液壓缸27的伸出桿端部設(shè)置有第六耳環(huán)29，第六耳環(huán)29套裝在第五銷軸34上，第六耳環(huán)29和第五銷軸34構(gòu)成旋轉(zhuǎn)副，即第三液壓缸27的另一端樞接于第三支座31，當(dāng)?shù)谌簤焊?7伸縮運動時，驅(qū)動第四關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動前臂30俯仰運動，使得機械臂具有第四個自由度，在所述第三支座31—側(cè)的側(cè)壁上還設(shè)置有第四銷軸座35，第六銷軸36插設(shè)于所述第四銷軸座35上，所述第四液壓缸37的缸體端部設(shè)置有第七耳環(huán)38，第七耳環(huán)38套裝在第六銷軸36上，第七耳環(huán)38和第六銷軸36構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，即第四液壓缸37的一端樞接于第四銷軸座35。
[0038]根據(jù)圖9?圖12所示，所述工具安裝頭40包括安裝板41，安裝板41一側(cè)設(shè)置有第四支座42，所述工具安裝頭40和前臂30通過第四支座42和第四軸承座32連接為一體，第五旋轉(zhuǎn)軸43插設(shè)于第四支座42和第四軸承座32上，用以使得所述工具安裝頭40可相對前臂30轉(zhuǎn)動，且第四支座、第四軸承座32及第五旋轉(zhuǎn)軸43構(gòu)成機械臂的第五關(guān)節(jié)，在第四支座42上還設(shè)置有第五銷軸座44，第七銷軸45插設(shè)于所述第五銷軸座44上，所述所述第四液壓缸37的伸出桿端部設(shè)置有第八耳環(huán)39，第八耳環(huán)39套裝在第七銷軸45上，第八耳環(huán)39和第七銷軸45構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，即第四液壓缸37的另一端樞接于第五銷軸座44，當(dāng)?shù)谒囊簤焊?7伸縮運動時，驅(qū)動第五關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動工具安裝頭40左右擺動，使得機械臂具有第五個自由度；安裝板41另一側(cè)設(shè)置有滾刀抓取工具46，所述滾刀抓取工具46包括U型底座47，所述U型底座47固接于所述安裝板41上，在本實施例中，具體地說，是在安裝板41上開設(shè)有通孔作為安裝孔48，U型底座的橫梁50上設(shè)置有伸出軸49，所述伸出軸49插入所述安裝孔48中，并通過兩個固定螺栓進(jìn)行鎖緊;U型底座的橫梁50上安裝有兩個對稱設(shè)置的抓取鉗51，所述U型底座的橫梁50上設(shè)置有第六銷軸座52，第八銷軸53軸插設(shè)于所述第六銷軸座52上，所述抓取鉗51的端部通過第八銷軸53樞接于第六銷軸座52，抓取鉗51端部與第八銷軸53構(gòu)成轉(zhuǎn)動畐Ij，所述U型底座的側(cè)壁54上設(shè)置有第七銷軸座55，第九銷軸56插設(shè)于所述第七銷軸座55上，所述第五液壓缸57的缸體端部設(shè)置有第九耳環(huán)58，第九耳環(huán)58套裝在第九銷軸56上，第九耳環(huán)58和第九銷軸56構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，即第五液壓缸57的一端樞接于所述U型底座47的側(cè)壁，抓取鉗51上還插設(shè)有第十銷軸60，所述第五液壓缸57的伸出桿端部設(shè)置有第十耳環(huán)59，第十耳環(huán)59套裝在第十銷軸60上，第十耳環(huán)59和第十銷軸60構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，即第五液壓缸57的另一端樞接于所述抓取鉗51，用以帶動抓取鉗51的張開和閉合，且在本實施例中，所述第十耳環(huán)59為雙耳結(jié)構(gòu)，以避免抓取鉗51在抓取刀具時與刀具發(fā)生干涉。
[0039]最后應(yīng)該說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂，其特征在于，包括:基座，基座上設(shè)置有腰身，且所述腰身可相對基座旋轉(zhuǎn)，腰身一側(cè)與大臂的一端連接，所述大臂的另一端與中臂一端連接，所述大臂上安裝有相樞接的第一液壓缸和第二液壓缸，所述第一液壓缸用以驅(qū)動所述大臂俯仰運動，所述第二液壓缸用以驅(qū)動所述中臂俯仰運動，中臂的另一端與前臂一端連接，所述中臂上安裝有第三液壓缸，用以驅(qū)動所述前臂俯仰運動，前臂另一端連接有工具安裝頭，所述前臂上安裝有第四液壓缸，用以驅(qū)動所述前臂左右擺動，所述工具安裝頭一側(cè)安裝有滾刀抓取工具，所述滾刀抓取工具包括U型底座，U型底座的橫梁上安裝有兩個對稱設(shè)置的抓取鉗，第五液壓缸的一端樞接于所述U型底座的側(cè)壁，另一端樞接于所述抓取鉗，用以帶動抓取鉗的張開和閉合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂，其特征在于:所述腰身為擺動液壓缸，所述擺動液壓缸包括第一旋轉(zhuǎn)軸和套設(shè)于第一旋轉(zhuǎn)軸外部的液壓缸殼體，液壓缸殼體上設(shè)置有第一支座和第一銷軸座。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂，其特征在于:所述大臂的兩端分別設(shè)置有第一軸承座和第二軸承座，所述腰身和大臂通過第一支座和第一軸承座連接為一體，且第二旋轉(zhuǎn)軸插設(shè)于所述第一支座和第一軸承座上，用以使得所述大臂可相對腰身轉(zhuǎn)動，所述大臂中部設(shè)置有第二銷軸座，第一液壓缸一端通過第一銷軸樞接于第一銷軸座，其另一端通過第二銷軸樞接于第二銷軸座，第二液壓缸一端通過第二銷軸樞接于第二銷軸座，另一端通過第三銷軸樞接于中臂。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂，其特征在于:所述第一液壓缸的伸出桿端部設(shè)置有第一耳環(huán)，第一耳環(huán)套裝在第一銷軸上，所述第一液壓缸的缸體端部設(shè)置有第二耳環(huán)，第二耳環(huán)套裝在第二銷軸上，所述第二液壓缸的缸體端部設(shè)置有第三耳環(huán)，第三耳環(huán)套裝在第二銷軸上，且第三耳環(huán)卡設(shè)在第二耳環(huán)兩側(cè)，第二液壓缸的伸出桿端部設(shè)置有第四耳環(huán)，第四耳環(huán)套裝在第三銷軸上。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂，其特征在于:所述中臂一端設(shè)置有第二支座，另一端設(shè)置有第三軸承座，所述中臂和大臂通過第二支座和第二軸承座連接為一體，且第三旋轉(zhuǎn)軸插設(shè)于第二支座和第二軸承座上，用以使得所述中臂可相對大臂轉(zhuǎn)動，所述第二支座上設(shè)置有第三銷軸座，第二液壓缸的一端通過第三銷軸樞接于第三銷軸座，所述第二支座上還插設(shè)有第四銷軸，第三液壓缸的一端通過第四銷軸樞接于第二支座。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂，其特征在于:所述前臂一端設(shè)置有第三支座，另一端設(shè)置有第四軸承座，所述中臂和前臂通過第三支座和第三軸承座連接為一體，且第四旋轉(zhuǎn)軸插設(shè)于第三支座和第三軸承座上，用以使得所述前臂可相對中臂轉(zhuǎn)動，所述第三支座上插設(shè)有第五銷軸，第三液壓缸的一端通過第五銷軸樞接于第三支座，所述第三支座一側(cè)的側(cè)壁上還設(shè)置有第四銷軸座，第四液壓缸一端通過第六銷軸樞接于第四銷軸座。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂，其特征在于:所述工具安裝頭包括安裝板，安裝板上設(shè)置有第四支座，所述工具安裝頭和前臂通過第四支座和第四軸承座連接為一體，且第五旋轉(zhuǎn)軸插設(shè)于第四支座和第四軸承座上，用以使得所述工具安裝頭可相對前臂轉(zhuǎn)動，第四支座上還設(shè)置有第五銷軸座，第四液壓缸一端通過第七銷軸樞接于第五銷軸座，所述U型底座固接于所述安裝板上，所述U型底座的橫梁上設(shè)置有第六銷軸座，抓取鉗的端部通過第八銷軸樞接于第六銷軸座，所述U型底座的側(cè)壁上設(shè)置有第七銷軸座，第五液壓缸的一端通過第九銷軸樞接于第七銷軸座，且第五液壓缸的另一端通過第十銷軸樞接于抓取鉗。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂，其特征在于:所述第三液壓缸的缸體端部設(shè)置有第五耳環(huán)，第五耳環(huán)套裝在第四銷軸上，所述第三液壓缸的伸出桿端部設(shè)置有第六耳環(huán)，第六耳環(huán)套裝在第六銷軸上;所述第四液壓缸的缸體端部設(shè)置有第七耳環(huán)，第七耳環(huán)套裝在第五銷軸上，所述第四液壓缸的伸出桿端部設(shè)置有第八耳環(huán)，第八耳環(huán)套裝在第七銷軸上;所述第五液壓缸的缸體端部設(shè)置有第九耳環(huán)，第九耳環(huán)套裝在第九銷軸上，所述第五液壓缸的伸出桿端部設(shè)置有第十耳環(huán)，第十耳環(huán)套裝在第十銷軸上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂，其特征在于:所述第二耳環(huán)為單耳結(jié)構(gòu)，第三耳環(huán)為雙耳結(jié)構(gòu)，所述第十耳環(huán)為雙耳結(jié)構(gòu)。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種適用于盾構(gòu)機換刀作業(yè)的液壓機械臂，其特征在于:所述第一、第二、第三、第四液壓缸均為數(shù)字液壓缸。
【文檔編號】B25J18/00GK105965503SQ201610528099
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月6日
【發(fā)明人】林文強, 周溪橋, 鄭興華
【申請人】東北大學(xué)