掘进机刀具自动更替，铁建重工盾构换刀机器人“上岗”

湖南日报·新湖南客户端11月2日讯（记者 王茜 通讯员 周浩然）盾构施工中，刀具检测与更换工时合计占盾构施工总周期30%以上，传统模式依靠人员带压进仓完成换刀，作业风险极高，近70%的盾构施工安全事故与人工换刀直接相关。人工进仓换刀不仅安全隐患大，工序也繁琐，还直接制约盾构掘进的连续作业效率。

近日，铁建重工针对这一高危工况，推出全液压重载换刀机器人，适配9米及以上大直径盾构机，可代替人员开展刀具检测与自动更换，从源头化解带压进仓作业安全风险。

机器人抓刀测试。

该换刀机器人由重载机械臂、机械手、一体式刀座、储存仓、刀具转换与协同控制系统等组成，可完成刀盘定位、压力调节、开仓、仓内冲洗、旧刀拆卸、刀具转运、新刀安装等整套标准化工序，无需人员进入高危开挖仓作业。

在作业能力方面，设备搭载全液压重载机械臂与多点同步锁紧机械手，机械臂末端负载可达400千克，满足重型滚刀拆装作业载荷要求；依托多传感器融合定位技术，末端定位精度小于1毫米，实现刀具孔位精准对位，保障拆装作业可靠。设备换刀覆盖率可达88%，单把刀具更换时间可压缩至30分钟，可大幅缩短换刀停工等待时间，提升盾构掘进的连续性。

机器人行走出仓。

同时，该设备集成压力调控、仓内冲洗、刀具转运、协同控制等多项功能，可完成刀具在线状态检测、仓内清洁冲洗、刀具拆装锁紧全流程，支撑带压开挖仓内无人化自主作业，兼顾作业安全与施工效率。

此前，第一代换刀机器人已在广州海珠湾隧道工程开展实测。该工程盾构开挖直径达15.07米，于2023年5月完成超大直径盾构重载换刀机器人现场测试，充分验证了仓内自动化作业的可行性。后续，铁建重工将进一步检验第二代换刀机器人在带压环境下自动化换刀的综合性能。

从人员冒险带压进仓换刀，到机器人仓内自主完成刀具检测与更换，铁建重工全液压重载换刀机器人直击盾构施工高危换刀痛点，以自动化、智能化作业替代人工高风险进仓，有效降低人工进仓作业风险、提升换刀效率，为超大直径盾构安全、连续掘进提供智能化装备支撑。

作者：王茜 周浩然

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来源：湖南日报·新湖南客户端

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