一种盾构隧道自动化喷涂装置

技术领域

本发明涉及盾构隧道施工技术领域，具体为一种盾构隧道自动化喷涂装置。

背景技术

随着盾构施工的广泛应用，对隧道内的防腐防水喷涂的施工要求越来越严格。现有的常规喷涂技术是操作人员将喷涂台车移动到固定位置后，操作人员操作喷枪进行手动喷涂，喷涂效果和喷涂速度由操作人员的熟练程度来决定。上述人工喷涂至少存在以下缺点：喷涂时，操作人员与隧道面的距离不一致，导致喷涂效果不好；喷涂完全由操作人员进行手工喷涂，效果差和喷涂速度低；手工喷涂不能保证喷涂的厚度均匀，且浪费喷涂材料；喷涂完全由人工喷涂对操作人员的伤害较大。因此亟需一种盾构隧道自动化喷涂装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盾构隧道自动化喷涂装置，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种盾构隧道自动化喷涂装置，包括牵引小车，所述牵引小车上设置有牵引板，还包括喷涂台车框架，所述喷涂台车框架的前端设置有装配牵引板用的安装架，所述喷涂台车框架的两侧均设置有支撑喷涂台车框架移动的移动机构，所述喷涂台车框架上固定连接有喷涂液箱，所述喷涂台车框架的后端固定连接有台车轨道，所述台车轨道上设置有喷涂小车，所述喷涂小车内设置有驱动喷涂小车在台车轨道上移动的驱动机构，所述喷涂小车内还设置有喷涂液管道，所述喷涂小车上设置有喷涂液体的喷头机构，所述喷涂台车框架的中部设置有连接件，所述连接件具有进液端和出液端，所述进液端与所述喷涂液箱固定连接，所述出液端与所述喷涂液管道固定连接。

可选的，所述台车轨道包括第一角钢环和第二角钢环，所述第一角钢环和第二角钢环的内侧之间固定连接有背板，所述第一角钢环和第二角钢环之间沿周向均匀设置有若干圆柱销。

可选的，所述驱动机构包括步进电机和驱动链轮，所述步进电机固定连接在所述喷涂小车的内部，所述驱动链轮设置在喷涂小车外侧，所述驱动链轮与若干所述圆柱销啮合，所述步进电机具有输出端，所述步进电机的输出端与所述驱动链轮固定连接。

可选的，所述连接件包括中心接头、管道离心泵和气泵，所述管道离心泵和气泵上均具有连接端，每个所述连接端均通过软管与所述中心接头固定连接，所述进液端和出液端分别设置在所述管道离心泵和中心接头上。

可选的，所述中心接头包括旋转接头、分配块和集电环，所述旋转接头、分配块和集电环依次连接，所述集电环与所述步进电机和电源电性连接，所述旋转接头内设置有导气管路和导液管路，所述旋转接头外设置有导气接头和导液接头，所述导气管路和导液管路的一端分别与导气接头和导液接头的一端固定连接，所述导气接头和导液接头的另一端分别与两个软管固定连接，所述导气管路和导液管路的另一端均与分配块固定连接，所述分配块上设置有导孔，所述导孔与所述喷涂液管内相连通。

可选的，所述喷头机构包括若干喷嘴，若干所述喷嘴设置在喷涂小车的外壁上，所述喷涂液管道上固定连接有若干支管，若干所述支管与若干所述喷嘴位置一一对应，所述支管与所述喷嘴固定连接

可选的，所述喷涂小车靠近所述驱动链轮的一侧固定连接有固定框，所述固定框下部相近的侧壁上转动连接有限位轮，所述限位轮与所述台车轨道的内侧相接触，所述限位轮、固定框和驱动链轮之间配合构成限位结构。

可选的，所述移动机构包括双并联油缸，所述双并联油缸至少设有两个，所述双并联油缸呈倾斜角度固定连接在喷涂台车框架上，所述双并联油缸的端部固定连接有底座，所述底座上转动连接有移动轮。

可选的，所述喷涂台车框架的中部固定连接有圆柱，所述圆柱上设置有平衡显示器。

可选的，所述平衡显示器包括固定架，所述固定架一端与所述圆柱转动连接，所述固定架另一端上滑动连接有竖杆，所述竖杆的底端可拆卸连接有配重块，所述竖杆的顶端固定连接有限位板，所述固定架的两侧上均固定连接有垂直设置的导向杆。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

本发明通过设置牵引小车移动机构和牵引板，可以无需铺设轨道，就能带动喷涂台车框架在隧道内前进，在喷涂台车框架在隧道内前进过程中，喷头机构将物料均匀喷出，减少人工喷涂所耗费的时间和精力，减少了劳动强度，并且提高喷涂的稳定性；通过设置步进电机、驱动链轮和喷涂小车等结构，使驱动链轮与台车轨道上的圆柱销相啮合，以驱动喷涂小车沿着台车轨道移动，从而使喷涂小车上的喷嘴对隧道内壁进行360度的周向喷涂，扩大喷涂范围。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明整体的二维结构示意图；

图3为本发明喷涂小车的结构示意图；

图4为本发明驱动机构的结构示意图；

图5为本发明中心接头的结构示意图；

图6为本发明台车轨道的结构示意图；

图7为本发明固定架的结构示意图。

图中：1、牵引小车；2、牵引板；3、喷涂台车框架；4、移动机构；401、双并联油缸；402、底座；403、移动轮；5、连接件；501、中心接头；502、管道离心泵；503、气泵；504、旋转接头；505、分配块；506、集电环；6、台车轨道；601、第一角钢环；602、第二角钢环；603、背板；604、圆柱销；7、喷涂小车；701、固定框；702、限位轮；8、驱动机构；801、步进电机；802、驱动链轮；9、喷头机构；901、喷嘴；10、喷涂液箱；11、固定架；12、竖杆；13、导向杆；14、配重块。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

请参阅图1至图7，本发明实施例提供了一种盾构隧道自动化喷涂装置，包括牵引小车1，牵引小车1上设置有牵引板2，还包括喷涂台车框架3，喷涂台车框架3的前端设置有装配牵引板2用的安装架，喷涂台车框架3的两侧均设置有支撑喷涂台车框架3移动的移动机构4，喷涂台车框架3上固定连接有喷涂液箱10，喷涂台车框架3的后端固定连接有台车轨道6，台车轨道6上设置有喷涂小车7，喷涂小车7内设置有驱动喷涂小车7在台车轨道6上移动的驱动机构8，喷涂小车7内还设置有喷涂液管道，喷涂小车7上设置有喷涂液体的喷头机构9，喷涂台车框架3的中部设置有连接件5，连接件5具有进液端和出液端，进液端与喷涂液箱10固定连接，出液端与喷涂液管道固定连接。

通过设置牵引小车1、移动机构和牵引板2，可以无需铺设轨道，就能带动喷涂台车框架3在隧道内前进，喷涂台车框架3采用槽钢焊接长方体框架，以钢板焊接成喷涂台车框架3的底板，结构简单，成本低，在喷涂台车框架3在隧道内前进过程中，喷头机构9将物料均匀喷出，减少人工喷涂所耗费的时间和精力，减少了劳动强度，并且提高喷涂的稳定性。

进一步的，如图6所示，台车轨道6包括第一角钢环601和第二角钢环602，第一角钢环601和第二角钢环602的内侧之间固定连接有背板603，第一角钢环601和第二角钢环602之间沿周向均匀设置有若干圆柱销604，台车轨道6包括第一角钢环601、第二角钢环602、背板603和圆柱销604，结构简单，便于生产和维护。

进一步的，如图3所示，驱动机构8包括步进电机801和驱动链轮802，步进电机801固定连接在喷涂小车7的内部，驱动链轮802设置在喷涂小车7外侧，驱动链轮802与若干圆柱销604啮合，步进电机801具有输出端，步进电机801的输出端与驱动链轮802固定连接。

具体的，如图4所示，驱动链轮802与台车轨道6上的圆柱销604相啮合，通过步进电机801、驱动链轮802和喷涂小车7之间的设置，可以驱动喷涂小车7沿着台车轨道6移动，从而使喷涂小车7上的喷头机构9对隧道内壁进行喷涂，扩大喷涂的范围。

进一步的，连接件5包括中心接头501、管道离心泵502和气泵503，管道离心泵502和气泵503上均具有连接端，每个连接端均通过软管与中心接头501固定连接，进液端和出液端分别设置在管道离心泵502和中心接头501上。

具体的，喷涂液箱10中的喷涂液通过管道离心泵502输入到中心接头501，气泵503将气流输入到中心接头501，然后气流推动喷涂液从中心接头501输入到喷涂液管道中，最后从喷头机构9喷出。

进一步的，如图5所示，中心接头501包括旋转接头504、分配块505和集电环506，旋转接头504、分配块505和集电环506依次连接，集电环506与步进电机801和电源电性连接，旋转接头504内设置有导气管路和导液管路，旋转接头504外设置有导气接头和导液接头，导气管路和导液管路的一端分别与导气接头和导液接头的一端固定连接，导气接头和导液接头的另一端分别与两个软管固定连接，导气管路和导液管路的另一端均与分配块505固定连接，分配块505上设置有导孔，导孔与喷涂液管道内相连通。

具体的，喷涂台车框架3上设置有电源，电源通过集电环506的线路与步进电机801相连，喷涂液以及气流分别经过导液管路以及导气管路输入到分配块505内，再从分配块505的导孔输入到喷涂液管道，最后从喷涂液管道进入喷头机构喷出，中心接头501可以防止与喷涂小车7连接的管路以及线路，在喷涂小车7移动时候缠绕。

进一步的，喷头机构9包括若干喷嘴901，若干喷嘴901设置在喷涂小车7的外壁上，喷涂液管道上固定连接有若干支管，若干支管与若干喷嘴901位置一一对应，支管与喷嘴901固定连接。

具体的，喷涂液通过分配块505的导孔输入到喷涂液管道，再经过若干支管分别与喷嘴901里喷出，扩大了喷涂的面积，有利于减少喷涂的时间，提高喷涂效率。

进一步的，喷涂小车7靠近驱动链轮802的一侧固定连接有固定框701，固定框701下部相近的侧壁上转动连接有限位轮702，限位轮702与台车轨道6的内侧相接触，限位轮702、固定框701和驱动链轮802之间配合构成限位结构。

具体的，设置的限位轮702可以限制喷涂小车7只沿着台车轨道6移动，防止喷涂小车7从台车轨道6上滑落，限位轮702还可以减少喷涂小车7移动时的摩擦力，有利于减少使用噪音。

进一步的，移动机构4包括双并联油缸401，双并联油缸401至少设有两个，双并联油缸401呈倾斜角度固定连接在喷涂台车框架3上，双并联油缸401的端部固定连接有底座402，底座402上转动连接有移动轮403。

具体的，通过设置的双并联油缸401，可以调节双并联油缸401的伸缩量来调节喷涂台车框架3的位置，保证台车轨道6中心和隧道中心重合，这样喷涂小车7沿着台车轨道6移动以及喷涂时，才能对隧道内喷涂均匀，可以保证对隧道内各处喷涂的厚度一致。

进一步的，如图7所示，为便于工作人员通过移动机构调整喷涂台车框架3的位置，喷涂台车框架3的中部固定连接有圆柱，圆柱上设置有平衡显示器。

进一步的，平衡显示器包括固定架11，固定架11一端与圆柱转动连接，固定架11另一端上滑动连接有竖杆12，竖杆12的底端可拆卸连接有配重块14，竖杆12的顶端固定连接有限位板，固定架11的两侧上均固定连接有垂直设置的导向杆13。

具体的，通过平衡显示器的设置，方便工作人员了解喷涂台车框架3的状态，由于固定架11受到配重块14的重力影响始终与地面垂直，所以当喷涂台车框架3倾斜时，喷涂台车框架3与两个导向杆13不在一条水平线上，由此工作人员即可知道需要对喷涂台车框架3的位置进行调整，结构简单，便于生产。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。