可弯曲螺旋输送机及其盾构机

545 编辑：中冶有色技术网来源：中铁工程装备集团有限公司

2023-11-13 11:25:23

权利要求书： 1.一种可弯曲螺旋输送机，其特征在于，包括接料筒（1），且接料筒（1）上设有接料斗（11）；所述接料筒（1）与送料单元球铰接，所述接料筒（1）内设有第一螺旋轴（2），送料单元内设有送料轴，第一螺旋轴（2）与送料轴铰接，且送料轴与驱动装置（9）相连接。

2.根据权利要求1所述的可弯曲螺旋输送机，其特征在于，所述送料单元包括送料筒（5）和卸料筒（7），且送料筒（5）的数量至少为一个；送料轴包括第二螺旋轴（6）和第三螺旋轴（8），第二螺旋轴（6）设置在送料筒（5）内，第三螺旋轴（8）设置在卸料筒（7）内，且第一螺旋轴（2）通过第二螺旋轴（6）与第三螺旋轴（8）铰接，接料筒（1）通过送料筒（5）与卸料筒（7）铰接；所述卸料筒（7）上设有卸料斗（10），且第三螺旋轴（8）与驱动装置（9）连接。

3.根据权利要求2所述的可弯曲螺旋输送机，其特征在于，所述第一螺旋轴（2）通过第一万向联轴器（3）与第二螺旋轴（6）相连接，第二螺旋轴（6）通过第二万向联轴器与第三螺旋轴（8）相连接。

4.根据权利要求2或3所述的可弯曲螺旋输送机，其特征在于，所述接料筒（1）上设有第一球壳面（1-1），送料筒（5）的两端分别设有第二球壳面（5-1）和第一凸台（5-2），第一凸台（5-2）设置在第一球壳面（1-1）内，且第一凸台（5-2）和第一球壳面（1-1）相匹配；所述卸料筒（7）上设有第二凸台（7-1），第二凸台（7-1）设置在第二球壳面（5-1）内，且第二凸台（7-1）和第二球壳面（5-1）匹配。

5.根据权利要求4所述的可弯曲螺旋输送机，其特征在于，所述第一凸台（5-2）上套设有第一球面法兰（4），且第一球面法兰（4）与第一球壳面（1-1）连接；所述第二凸台（7-1）上套设有第二球面法兰，且第二球面法兰与第二球壳面（5-1）连接。

6.根据权利要求5所述的可弯曲螺旋输送机，其特征在于，所述第一球面法兰（4）与第一凸台（5-2）之间、第一球壳面（1-1）与第一凸台（5-2）之间、第二凸台（7-1）与第二球壳面（5-1）之间、第二球壳面（5-1）与第二球面法兰之间设有密封圈（18）。

7.根据权利要求1所述的可弯曲螺旋输送机，其特征在于，所述接料筒（1）设置在前盾（17）内，前盾（17）内设有第一轨道（14-1）；卸料筒（7）设置在支撑盾（13）内，支撑盾（13）内设有第二轨道（14-2）；所述接料筒（1）与第一轨道（14-1）之间、送料筒（5）与第二轨道（14-2）之间、卸料筒（7）与第二轨道（14-2）之间均设有支撑装置（15）。

8.根据权利要求7所述的可弯曲螺旋输送机，其特征在于，所述第一轨道（14-1）或第二轨道（14-2）上设有伸缩机构，且伸缩机构的活动端与接料筒（1）或卸料筒（7）固定连接；所述支撑装置（15）为滑块或者滑动轮。

9.一种盾构机，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的可弯曲螺旋输送机。

说明书：一种可弯曲螺旋输送机及其盾构机技术领域

本实用新型属于隧道机械技术领域，具体涉及一种可弯曲螺旋输送机及其盾构机。

背景技术

随着市场的变化，TBM应用于煤矿巷道、蓄能抽水电站等工程项目的施工逐渐增多，但这些项目均存在小曲线多转弯的施工工况，因此就要求TBM能够适用小曲线多转弯的工况。

目前TBM输渣主要采用皮带机完成，在直线或大半径转弯的工况，皮带机出渣能够适用满足要求；但在小曲线多转弯的工况，由于皮带机自身结构特点决定，实现小曲线转弯非常困难，在实际施工中经常出现漏渣掉渣，胶带跑偏造成严重磨损等一系列故障，严重影响TBM的施工效率，并造成施工环境污染。

实用新型内容

针对小曲线多转弯环境下易出现漏渣掉渣、胶带跑偏造成磨损严重的问题，本实用新型提出了一种可弯曲螺旋输送机及其盾构机，解决了现有TBM小曲线转弯施工工况皮带机适用能力差的问题，结合现有土压平衡盾构的输渣方式，可以替代现有的皮带机。

为解决以上技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种可弯曲螺旋输送机，包括接料筒，且接料筒上设有接料斗；所述接料筒与送料单元球铰接，所述接料筒内设有第一螺旋轴，送料单元内设有送料轴，第一螺旋轴与送料轴铰接，且送料轴与驱动装置相连接。

所述送料单元包括送料筒和卸料筒，且送料筒的数量至少为一个；送料轴包括第二螺旋轴和第三螺旋轴，第二螺旋轴设置在送料筒内，第三螺旋轴设置在卸料筒内，且第一螺旋轴通过第二螺旋轴与第三螺旋轴铰接，接料筒通过送料筒与卸料筒铰接；所述卸料筒上设有卸料斗，且第三螺旋轴与驱动装置连接。

所述第一螺旋轴通过第一万向联轴器与第二螺旋轴相连接，第二螺旋轴通过第二万向联轴器与第三螺旋轴相连接。

所述接料筒上设有第一球壳面，送料筒的两端分别设有第二球壳面和第一凸台，第一凸台设置在第一球壳面内，且第一凸台和第一球壳面匹配；所述卸料筒上设有第二凸台，第二凸台设置在第二球壳面内，且第二凸台和第二球壳面匹配。

所述第一凸台上套设有第一球面法兰，且第一球面法兰与第一球壳面连接；所述第二凸台上套设有第二球面法兰，且第二球面法兰与第二球壳面连接。

所述第一球面法兰与第一凸台之间、第一球壳面与第一凸台之间、第二凸台与第二球壳面之间和/或第二球壳面与第二球面法兰之间设有密封圈。

所述接料筒设置在前盾内，前盾内设有第一轨道卸料筒设置在支撑盾内，支撑盾内设有第二轨道；所述接料筒与第一轨道之间、送料筒与第二轨道之间、卸料筒与第二轨道之间均设有支撑装置。

所述第一轨道或第二轨道上设有伸缩机构，且伸缩机构的活动端与接料筒或卸料筒固定连接；所述支撑装置为滑块或者滑动轮。

一种盾构机，包括如上所述的可弯曲螺旋输送机。

本实用新型的有益效果：

本实用新型可以替代皮带输送机，更好地适应于TBM小曲线转弯的施工工况，有效地减少了渣料的掉落和洒落，改善了施工环境，进而满足文明施工要求；螺旋输送机分段设立，接料筒和第一螺旋轴组成了螺旋输送机的接料节，送料筒和第二螺旋轴组成了螺旋输送机的中间节，卸料筒和第三螺旋轴组成了螺旋输送机的卸料节，实现了盾构机开挖渣料的运输，还可以很好地适应盾构机的小曲线转弯工况；结构简单，连接可靠性高，降低TBM作业故障，提高了施工效率，减小了维修成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为盾构机直行时本实用新型的状态示意图。

图2为盾构机转弯时本实用新型的状态示意图。

图3为图2中A部的放大示意图。

图中，I为接料节，II为中间节，III为卸料节，1为接料筒，1-1为第一球壳面，2为第一螺旋轴，3为第一万向联轴器，4为第一球面法兰，5为送料筒，5-1为第二球壳面，5-2为第一凸台，6为第二螺旋轴，7为卸料筒，7-1为第二凸台，8为第三螺旋轴，9为驱动装置，10为卸料斗，11为接料斗，12为集料斗，13为支撑盾，14-1为第一轨道，14-2为第二轨道，15为支撑装置，16为伸缩机构，17为前盾，18为密封圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：一种可弯曲螺旋输送机，如图1所示，包括接料筒1，且接料筒1上设有接料斗11，接料斗11位于TBM的集料斗的下方，TBM掘进施工时，渣料从TBM刀盘的溜渣口通过集料斗流入接料斗11；所述接料筒1与送料单元球铰接，以适应TBM转弯的转换；所述接料筒1内设有第一螺旋轴2，送料单元内设有送料轴，第一螺旋轴2与送料轴铰接，且送料轴与驱动装置9相连接，以同步驱动第一螺旋轴2和送料轴，进而带动渣土运动。送料单元可以将接料斗11接下来的渣土向后输送出螺旋输送机。

所述送料单元包括送料筒5和卸料筒7，且送料筒5的数量至少为一个，送料筒5的数量可以根据TBM的长度和各筒体的长度来设定；送料轴包括第二螺旋轴6和第三螺旋轴8，第二螺旋轴6设置在送料筒5内，第三螺旋轴8设置在卸料筒7内，且第一螺旋轴2通过第二螺旋轴6与第三螺旋轴8铰接，三个螺旋轴同步转动，第一螺旋轴2、第二螺旋轴6和第三螺旋轴8上均固定设有螺旋叶片，螺旋叶片的转动实现了渣料输送；接料筒1通过送料筒5与卸料筒7铰接，以适应TBM直行与转弯之间状态的切换；所述卸料筒7上设有卸料斗10，卸料斗10设置在卸料筒7的后端部，用于渣料卸落；第三螺旋轴8与驱动装置9连接，通过驱动装置9可以驱动第一螺旋轴2、第二螺旋轴6和第三螺旋轴8的同步转动。如图2所示，接料筒1和第一螺旋轴2作为螺旋输送机的接料节I，可以将开挖下来的渣土传送到送料筒5，送料筒5和第二螺旋轴6作为螺旋输送机的中间节II，用于渣料运输，卸料筒7和第三螺旋轴8作为螺旋输送机的卸料节III。

所述第一螺旋轴2通过第一万向联轴器3与第二螺旋轴6相连接，第二螺旋轴6通过第二万向联轴器与第三螺旋轴8相连接。在TBM处于小曲线转弯工况时，接料节I随前盾转动，由于接料筒1和送料筒5铰接，接料筒1和送料筒5相对转动形成一定的夹角，同样地，第一螺旋轴2与第二螺旋轴6铰接，第一螺旋轴2与第二螺旋轴6也相对转动形成一定夹角，从而实现接料节I与中间节II的转弯功能；卸料节III随支撑盾转动，送料筒5与卸料筒7相对转动形成一定的夹角，第二螺旋轴6与第三螺旋轴8也相对转动形成一定夹角，从而实现卸料节III与中间节II的转弯功能；最终实现螺旋输送机的可弯曲功能。

所述接料筒1上设有第一球壳面1-1，送料筒5的两端分别设有第二球壳面5-1和第一凸台5-2，第一凸台5-2设置在第一球壳面1-1内，且第一凸台5-2和第一球壳面1-1相匹配；所述卸料筒7上设有第二凸台7-1，第二凸台7-1设置在第二球壳面5-1内，且第二凸台7-1和第二球壳面5-1相匹配。第一凸台5-2和第一球壳面1-1组成了第一球面铰接结构，第二凸台7-1和第二球壳面5-1组成了第二球面铰接结构，第一球面铰接结构实现了接料筒1和送料筒5的连接，第二球面铰接结构实现了送料筒5和卸料筒7的连接。

如图3所示，所述第一凸台5-2上套设有第一球面法兰4，且第一球面法兰4与第一球壳面1-1固定连接；所述第二凸台7-1上套设有第二球面法兰，且第二球面法兰与第二球壳面5-1固定连接。第一球面法兰4和第二球面法兰可以起到限位的作用，避免TBM处于小曲线转弯工况时，送料筒5脱离接料筒1，卸料筒7脱离送料筒5。

所述第一球面法兰4与第一凸台5-2之间、第一球壳面1-1与第一凸台5-2之间、第二凸台7-1与第二球壳面5-1之间和/或第二球壳面5-1与第二球面法兰之间设有密封圈18，防止渣料从连接间隙中掉落。

所述接料筒1设置在前盾17内，前盾17内设有第一轨道14-1；卸料筒7设置在支撑盾13内，支撑盾13内设有第二轨道14-2；所述接料筒1与第一轨道14-1之间、送料筒5与第二轨道14-2之间、卸料筒7与第二轨道14-2之间均设有支撑装置15。第一轨道14-1和第二轨道14-2均起到支撑的作用，且第一轨道14-1的前部和第二轨道14-2的后部均设有挡块，以避免螺旋输送机脱离轨道。

所述第一轨道14-1或第二轨道14-2上设有伸缩机构，且伸缩机构的活动端与接料筒1或卸料筒7固定连接；所述支撑装置15为滑块或者滑动轮，开启伸缩机构，伸缩机构可以推动螺旋输送机沿第一轨道14-1和第二轨道14-2前后运动。本实施例中，支撑装置15为滑动轮，滑动轮对称设置在螺旋输送机的左右两侧，伸缩机构设置在螺旋输送机的中部，且伸缩机构固定在第一轨道14-1上。

本实施例中，所述接料筒、送料筒和卸料筒的横截面可以圆柱形或者U型；所述驱动装置为电机，电机的转动轴与第三螺旋轴固定连接，电机的外壳与卸料筒固定连接；所述伸缩机构为油缸，在TBM需要换刀时，油缸伸长将接料节沿第一轨道拉出前盾体，为换刀提供空间；当换刀完成后，油缸收缩将接料节送入前盾体，为TBM掘进出渣做准备。

实施例2：一种盾构机，包括如实施例1所述的可弯曲螺旋输送机，可弯曲螺旋输送机设置在盾构机的中轴线上，用于将盾构机开挖的渣料从前盾运输到支撑盾。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。