本發明涉及高水壓巖溶，具體為高水壓巖溶強發育區盾構機智能換刀系統。

背景技術：

1、高水壓巖溶是一個涉及地質和水文地質條件的復雜概念，通常用于描述地下工程中遇到的一種特定環境，高水壓指的是地下水體對地質結構產生的較高壓力，在地下工程中，如隧道掘進、地鐵建設等，高水壓是一個需要特別關注的地質因素；巖溶又稱喀斯特地貌，是地下水對可溶性巖石(如石灰巖、白云巖等)進行長期溶蝕作用所形成的地貌，巖溶地區通常存在大量的溶洞、暗河、裂隙等地質構造；高水壓巖溶是指在高水壓條件下存在的巖溶地區，這種地質環境結合了高水壓和巖溶兩種不利因素，使得地下工程的施工難度和風險進一步增加

2、現有滾刀安裝結構通常需要拆裝多個復雜零件，如螺母保護套、螺母、墊片、壓塊、壓緊楔塊等，操作繁瑣且耗時較長，這不僅降低了換刀效率，還增加了操作人員的工作強度；其次，現有技術往往依賴于人工操作進行滾刀的拆裝和更換，自動化程度較低，這不僅限制了換刀速度的提升，還增加了人為因素導致的安全隱患；進一步，現有技術中滾刀安裝結構通常占用較大空間，不利于盾構機內部空間的合理利用，這在一定程度上限制了盾構機的掘進能力和作業效率。

3、因此，迫切需要高水壓巖溶強發育區盾構機智能換刀系統，解決上述問題。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供高水壓巖溶強發育區盾構機智能換刀系統，具備拆裝方便、模塊化程度高和安全可靠的優點，解決了上述背景技術提出的問題。

2、為達成上述目的，本發明提供如下技術方案：高水壓巖溶強發育區盾構機智能換刀系統，包括：移動組件，所述移動組件的頂部設置有旋轉底座，所述旋轉底座的表面設置有大臂，所述大臂的內腔設置有小臂，所述小臂的一側設置有伸縮臂，所述伸縮臂的一側設置有旋轉部一，所述旋轉部一的一側固定連接有腕部，所述腕部的表面設置有旋轉部二，所述旋轉部二的后側固定連接有電機三，所述電機三的輸出軸與旋轉部二固定連接。

3、所述旋轉部二的一側設置有末端執行器，所述旋轉部二的右側設置有滾刀，所述滾刀的表面設置有刀箱。

4、所述末端執行器包含有安裝板，所述安裝板的一側貫穿設置有兩個呈對稱設置的液壓扳手定位臺，所述安裝板的一側固定連接有四個轉動座一，所述轉動座一的表面轉動連接有手抓板，兩個手抓板相對的一側均固定連接有轉動座二，兩個轉動座二的內腔共同固定連接有雙向電機伸縮桿，所述滾刀的兩側均固定連接有圓塊，所述手抓板與圓塊配合使用。

5、所述末端執行器的一側設置有鎖緊機構。

6、所述鎖緊機構包含有位于液壓扳手定位臺內腔的螺帽，所述螺帽的一側固定連接有螺紋管二，所述螺紋管二的內腔螺紋連接有螺紋桿二，所述螺紋桿二的表面設置有壓塊，所述螺紋管二的表面設置有壓蓋，所述壓塊的內腔嵌入設置有圓錐滾子軸承，所述圓錐滾子軸承與螺紋管二之間構成轉動連接，所述壓塊的表面轉動連接有兩個拉桿，所述拉桿的內腔轉動連接有頂桿，所述頂桿的表面轉動連接有固定塊，所述圓塊的一側固定連接有定位塊，所述固定塊與定位塊配合使用，所述螺紋桿二的一端與固定塊固定連接。

7、進一步的，作為本發明一種優選的，所述移動組件包含有底板，所述底板的頂部固定連接有單向電動伸縮桿，所述單向電動伸縮桿的輸出端與旋轉底座固定連接，所述底板頂部的兩側均固定連接有兩個導向架，所述導向架的內腔滑動連接有導向板，所述導向板的頂部與旋轉底座固定連接。

8、進一步的，作為本發明一種優選的，所述底板頂部的四角均貫穿設置有固定螺栓。

9、進一步的，作為本發明一種優選的，所述小臂的一側固定連接有電機一，所述電機一的輸出端貫穿至小臂的內腔并固定連接有諧波減速器，所述諧波減速器的一側設置有行星輪裝置，所述行星輪裝置的一側與小臂固定連接。

10、進一步的，作為本發明一種優選的，所述小臂的內腔固定連接有電機二，所述電機二的輸出端固定連接有螺紋桿一，所述螺紋桿一的表面螺紋連接有螺紋管一，所述螺紋管一的一端與伸縮臂固定連接，所述小臂內腔的兩側均開設有導向槽，所述導向槽的內腔滑動連接有導向桿，所述導向桿的一側與伸縮臂固定連接。

11、進一步的，作為本發明一種優選的，所述手抓板的內腔設置有防滑紋，所述防滑紋與圓塊配合使用。

12、進一步的，作為本發明一種優選的，所述旋轉部二的一側通過法蘭與末端執行器固定連接。

13、進一步的，作為本發明一種優選的，所述刀箱的內腔開設有鎖止槽，所述鎖止槽與拉桿、頂桿配合使用。

14、本發明中，水壓巖溶強發育區盾構機智能換刀系統的使用方法，其方法包括如下步驟：

15、步驟一：當需要對滾刀進行更換時，將旋轉部二通過法蘭與電機三連接，與此同時，螺帽會位于液壓扳手定位臺的內腔中，啟動雙向電機伸縮桿，雙向電機伸縮桿的兩個輸出端收縮拉動兩個轉動座二相對活動，轉動座二拉動兩個手抓板相對活動，繼而對圓塊進行夾緊，并且手抓板會在轉動座一的表面，用于做運動補償；

16、步驟二：啟動單向電動伸縮桿，單向電動伸縮桿的輸出端帶動旋轉底座進行活動，此時旋轉底座會帶動導向板在導向架的表面滑動，進而對旋轉底座進行導向，進一步，旋轉底座通過大臂的傳動帶動小臂進行活動，起到了對電機三進行一次轉動的作用，通過啟動電機一，由于大臂旋轉關節處扭矩較大，不能采用減速器直連的結構，因此在大臂旋轉關節處安裝諧波減速器，通過提高角速度來降低承載力矩的方式與大臂連接，防止大臂驅動裝置損壞，接著電機一通過諧波減速器、行星輪裝置的傳動可帶動小臂在大臂的一側轉動，起到了對電機三進行二次轉動的作用，進一步，啟動電機二，電機二的輸出軸帶動螺紋桿一轉動，螺紋桿一轉動時通過表面的螺紋并在導向槽和導向桿的傳動下帶動螺紋管一進行移動，螺紋管一帶動伸縮臂進行移動，起到了對伸縮臂進行伸長的作用，最后，啟動電機三，電機三的輸出軸帶動旋轉部二進行轉動，使得旋轉部二在腕部的表面轉動，起到了對電機三進行三次轉動調節的作用，通過對電機三進行調節，使得電機三能夠準確的活動至需要更換滾刀的地方；

17、步驟三：當電機三帶動滾刀活動至滾刀內腔時，工作人員轉動液壓扳手定位臺，液壓扳手定位臺會帶動螺帽進行轉動，螺帽帶動螺紋管二進行轉動，用于螺紋管二與壓塊之間構成轉動連接，所以螺紋管二在轉動時會在螺紋桿二的作用下帶動壓塊進行移動，壓塊移動時會帶動拉桿進行轉動，拉桿帶動頂桿進行轉動，直至拉桿和拉桿卡入至鎖止槽的內腔中，起到了對滾刀進行安裝的作用，接著啟動雙向電機伸縮桿，雙向電機伸縮桿的輸出端伸展帶動手抓板相背移動，接著向一側移動電機三，即可實現對滾刀進行更換的目的。

18、有益效果，本技術的技術方案具備如下技術效果：本發明具備拆裝方便、模塊化程度高和安全可靠的優點，在實際的使用過程中，本發明中的滾刀安裝結構設計簡潔，無需拆裝復雜零件，只需旋轉中心對稱的兩個螺母即可完成刀具的拆卸和安裝，這一設計大大簡化了操作過程，提高了換刀效率；其次，安裝結構模塊化程度高，便于更換和維修，當需要更換或維修時，只需針對相關模塊進行操作，無需對整個系統進行大規模拆解；進一步，螺母設計為防脫出結構，有效防止了拆裝過程中螺母的丟失，提高了作業的安全性，同時，結構緊湊、安全可靠，確保了換刀過程中的穩定性；最后，安裝結構能夠適應不同型號和規格的滾刀，提高了系統的通用性和靈活性。