应用于螺旋输送机的伸缩限位装置

权利要求书： 1.一种应用于螺旋输送机的伸缩限位装置，该伸缩限位装置包括底座(1)、伸缩筒(5)及伸缩杆(4)，且底座(1)和伸缩筒(5)分别固设在相邻且可轴向位移的螺旋输送机(1000)的两个筒体(100a、100b)的外壁上，其特征在于：它还包括连接杆(2)、万向接头(3)、滑块(6)、磁片(7)以及两个霍尔式接近开关(8)，所述连接杆(2)一端铰接于底座(1)，其另一端通过万向接头(3)万向连接于伸缩杆(4)的一端，所述伸缩杆(4)的另一端可旋转地固定于滑块(6)并内置于伸缩筒(5)，所述伸缩杆(4)相对于伸缩筒(5)轴向位移和/或径向转动，所述伸缩筒(5)底部的内壁设有轴向的滑槽(51)，所述滑块(6)仅在滑槽(51)上移动；所述磁片(7)内置于滑块(6)，两个所述霍尔式接近开关(8)分别固定安装在伸缩筒(5)的第一位置(S1)和第二位置(S2)处，所述滑块(6)在第一位置(S1)和第二位置(S2)之间轴向位移；伸缩筒(5)在外力的作用下产生与伸缩杆(4)相对的轴向位移，以改变滑块(6)的轴向位移，继而改变磁片(7)的轴向位移，当磁片(7)位于第一位置(S1)或第二位置(S2)时，对应的霍尔式接近开关(8)对磁片(7)进行感应，并向外发送限位信号。

2.如权利要求1所述的一种应用于螺旋输送机的伸缩限位装置，其特征在于：所述滑槽(51)的横截面呈U字型，所述滑块(6)的底部内嵌于滑槽(51)并沿着滑槽(51)轴向移动；所述滑块(6)的底部具有容置槽(61)，所述磁片(7)由橡胶片(9)包裹并置于滑块(6)的容置槽(61)内；所述磁片(7)的底面外露，其他面由橡胶片(9)包裹，所述容置槽(61)的底面在相对于磁片(7)的底面位置处具有第一孔(62)，所述伸缩筒(5)的第一位置(S1)和第二位置(S2)处分别具有用于供霍尔式接近开关(8)穿置的第二孔(52)，所述磁片(7)的底面作为霍尔式接近开关(8)的感应面。

3.如权利要求2所述的一种应用于螺旋输送机的伸缩限位装置，其特征在于：所述磁片(7)的底面与每个霍尔式接近开关(8)的距离保持在2mm～5mm之间。

4.如权利要求1所述的一种应用于螺旋输送机的伸缩限位装置，其特征在于：在所述伸缩杆(4)和滑块(6)之间设有一螺纹筒(10)，所述螺纹筒(10)朝向伸缩杆(4)的一端设置为开口端(101)，其内壁设有与伸缩杆(4)螺接的螺纹段，所述螺纹筒(10)的另一端设置为封闭端(102)，所述螺纹筒(10)可旋转地固定于滑块(6)。

5.如权利要求4所述的一种应用于螺旋输送机的伸缩限位装置，其特征在于：还包括销轴(200)、垫片(300)和开口销(400)，所述螺纹筒(10)的封闭端(102)设有中心孔(1021)，所述滑块(6)设有轴向的沉孔(63)，所述销轴(200)自由端设有径向通孔(2001)，所述销轴(200)的自由端依次穿过沉孔(63)和中心孔(1021)直至销轴(200)的帽沿端抵靠于沉孔(63)的台阶面(631)，所述垫片(300)套接于销轴(200)并抵靠于螺纹筒(10)开口端(101)的内端，所述开口销(400)的直杆段穿置于径向通孔(2001)并顶抵于垫片(300)，使得螺纹筒(10)通过销轴(200)可旋转地固定于滑块(6)。

6.如权利要求1所述的一种应用于螺旋输送机的伸缩限位装置，其特征在于：所述万向接头(3)为球形接头，所述万向接头(3)由一体设置的直杆部(31)和球形部(32)组成，所述直杆部(31)的外周部分设有与连接杆(2)的内螺纹相互配合外螺纹，使得所述万向接头(3)的直杆部(31)螺接于连接杆(2)。

7.如权利要求6所述的一种应用于螺旋输送机的伸缩限位装置，其特征在于：在所述万向接头(3)和伸缩杆(4)之间由前至后依次设有前球形腔体(20)和后球形腔体(30)，所述前球形腔体(20)可拆卸地固接于后球形腔体(30)，当该两者相互固接时，形成一与万向接头(3)的球形部(32)相配合的球形容置腔(40),所述前球形腔体(20)在朝向万向接头(3)的一端开设有供万向接头(3)的直杆部(31)穿出的一通孔(201)，所述通孔(201)的直径小于万向接头球形部(32)的直径；所述后球形腔体(30)在朝向伸缩杆(4)的一端设置为开口端，其内壁设有与伸缩杆(4)的外螺纹配合的内螺纹，使得所述后球形腔体(30)螺接于伸缩杆(4)。

8.如权利要求1所述的一种应用于螺旋输送机的伸缩限位装置，其特征在于：还包括一第一端盖(50)，其盖合于所述伸缩筒(5)的前端；所述伸缩筒(5)前端内置橡胶弹性套(70)，所述橡胶弹性套(70)夹持于伸缩杆(4)并通过第一端盖(50)进行轴向固定。

9.如权利要求1所述的一种应用于螺旋输送机的伸缩限位装置，其特征在于：所述伸缩筒(5)的后端可拆卸连接一第二端盖(60)。

10.如权利要求1-9任一项所述的一种应用于螺旋输送机的伸缩限位装置，其特征在于：在所述底座(1)和伸缩筒(5)的顶部分别设有若干个弹性减震垫(80)，用于减小螺旋输送机(1000)振动时对伸缩杆(4)的影响。

11.如权利要求1所述的一种应用于螺旋输送机的伸缩限位装置，其特征在于：在每个所述霍尔式接近开关(8)的外围设有保护罩(90)。

说明书： 一种应用于螺旋输送机的伸缩限位装置技术领域

本实用新型涉及一种应用于螺旋输送机的伸缩限位装置。

背景技术

盾构机是一个具备多功能于一体的综合性隧洞开挖设备，目前盾构机已成为地下交通工程及隧道建设施工的首选设备，盾构机由刀盘、土仓、螺旋输送机、主驱动以及人员仓等组成，盾构机的基本工作原理为刀盘切削下来的渣土，通过刀盘上的开口进入土仓，渣土在土仓内经过搅拌和渣土改良成为流塑状，螺旋输送机伸入土仓进行排土。如图1所示，螺旋输送机包括相邻且可轴向位移的两个筒体1a、2a和螺旋输送叶片4a，油缸3a和伸缩限位装置的两端分别固接在前一筒体1a和后一筒体2a的外筒壁上，后一筒体2a在油缸3a的作用下相对于前一筒体1a轴向移动，螺旋输送叶片4a可旋转地固定于后一筒体2a，具体为：螺旋输送叶片4a固接于动力源5a，动力源5a可旋转地固定于底座6a，底座6a固接于后一筒体2a，因此，螺旋输送叶片4a在动力源5a的作用下可旋转地固定于后一筒体2a并随着后一筒体2a在油缸3a的作用下产生与前一筒体1a的轴向位移。

当螺旋输送机在特殊情况下螺旋输送叶片排土通道堵塞，需要排堵时，伸长油缸3a，继而伸长伸缩限位装置，后一筒体2a相对于前一筒体1a轴向向后位移，从而带动螺旋输送叶片把其深入盾构机土仓的部分缩回，从而进行排堵。

目前，已有的螺旋输送机的伸缩限位装置受加工误差、装配误差、螺旋输送机振动以及实际工作条件的影响，容易使伸缩杆弯折(如图2所示)，从而使伸缩杆的轴线偏离伸缩筒轴线，导致伸缩杆局部磨损严重。同时，已有的螺旋输送机的伸缩限位装置，其接近开关的感应面为金属面，伸缩杆弯折后，伸缩杆侧面达到接近开关的感应距离，接近开关感应面发生改变，严重影响测量结果。此外，原有装置调试难度较大，调试结果受操作人员那熟练度影响较大。

有鉴于此，本发明人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于螺旋输送机的伸缩限位装置，其有效地减少了伸缩杆的弯折和磨损，测量精度高，具有较好的稳定性，且易于调试。

为实现上述目的，本实用新型公开了一种应用于螺旋输送机的伸缩限位装置，该伸缩限位装置包括底座、伸缩筒及伸缩杆，且底座和伸缩筒分别固设在相邻且可轴向位移的螺旋输送机的两个筒体的外壁上，它还包括连接杆、万向接头、滑块、磁片以及两个霍尔式接近开关，所述连接杆一端铰接于底座，其另一端通过万向接头万向连接于伸缩杆的一端，所述伸缩杆的另一端可旋转地固定于滑块并内置于伸缩筒，所述伸缩杆相对于伸缩筒轴向位移和/或径向转动，所述伸缩筒底部的内壁设有轴向的滑槽，所述滑块仅在滑槽上移动；所述磁片内置于滑块，两个所述霍尔式接近开关分别固定安装在伸缩筒的第一位置和第二位置处，所述滑块在第一位置和第二位置之间轴向移动；伸缩筒在外力的作用下产生与伸缩杆相对的轴向位移，以改变滑块的轴向位移，继而改变磁片的轴向位移，当磁片位于第一位置或第二位置时，对应的霍尔式接近开关对磁片进行感应，并向外发送限位信号。当滑块移动到第一位置 S1，此时螺旋输送叶片从盾体土仓的落闸口处收回，一霍尔式接近开关对磁片进行感应，向外发送螺旋输送机收回到位信号；当滑块移动到第二位置S2，此时螺旋输送叶片插入盾体土仓的落闸口处，另一霍尔式接近开关对磁片进行感应，向外发送螺旋输送机伸出到位信号。

采用上述设计，本实用新型产生以下有益效果：1、在螺旋输送机伸缩的过程中，通过万向接头可自动微调方向，保持伸缩杆始终沿着伸缩筒轴向伸缩，同时避免底座直接连接伸缩杆时因加工误差、装配误差、螺旋输送机振动和实际工况等原因造成伸缩杆弯折及磨损；2、接近开关的感应面由原来的金属面替换成磁片，避免了伸缩杆等其他金属面作为感应对象，使得感应对象更加专一，提高了测量的稳定性和准确性；3、由于磁片固定在滑块上并和伸缩杆分离，以及滑块仅在滑槽上移动，避免了伸缩杆径向转动对磁片的影响，使磁片始终保持在霍尔式接近开关的感应面上；4、本实用新型的装置拆装方便，尤其在调试的过程中，调试结果受操作人员熟练度的影响减小。

进一步，所述滑槽的横截面呈U字型，所述滑块的底部内嵌于滑槽并沿着滑槽轴向移动；所述滑块的底部具有容置槽，所述磁片由橡胶片包裹并置于滑块的容置槽内；所述磁片的底面外露，其他面由橡胶片包裹，所述容置槽的底面在相对于磁片的底面位置处具有第一孔，所述伸缩筒的第一位置和第二位置处分别具有用于供霍尔式接近开关穿置的第二孔，所述磁片的底面作为霍尔式接近开关的感应面。

如此设置，磁片由橡胶片包裹，再内置在滑块的内部，只保留底面外露，以作为霍尔式接近开关的感应面，其他面由橡胶弹性片包裹，防止磁片对周围金属磁化。

进一步，所述磁片的底面与每个霍尔式接近开关的距离保持在2mm～5mm之间。在此数值范围内，霍尔式接近开关能够更好地对磁片进行感应。

进一步，在所述伸缩杆和滑块之间设有一螺纹筒，所述螺纹筒朝向伸缩杆的一端设置为开口端，其内壁设有与伸缩杆螺接的螺纹段，所述螺纹筒的另一端设置为封闭端，所述螺纹筒可旋转地固定于滑块。

如此设置，伸缩杆既可以轴向移动，又可以径向转动，通过伸缩杆螺接于螺纹筒，以及螺纹筒可旋转地固定于滑块，从而避免了伸缩杆径向转动对滑块的影响，确保滑块轴向移动的稳定性，进而使磁片始终保持在霍尔式接近开关的感应面上。

进一步，还包括销轴、垫片和开口销，所述螺纹筒的封闭端设有中心孔，所述滑块设有轴向的沉孔，所述销轴自由端设有径向通孔，所述销轴的自由端依次穿过沉孔和中心孔直至销轴的帽沿端抵靠于沉孔的台阶面，所述垫片套接于销轴并抵靠于螺纹筒开口端的内端，所述开口销的直杆段穿置于径向通孔并顶抵于垫片，使得螺纹筒通过销轴可旋转地固定于滑块。

进一步，所述万向接头为球形接头，所述万向接头由一体设置的直杆部和球形部组成，所述直杆部的外周部分设有与连接杆的内螺纹相互配合外螺纹，使得所述万向接头的直杆部螺接于连接杆。

进一步，在所述万向接头和伸缩杆之间由前至后依次设有前球形腔体和后球形腔体，所述前球形腔体可拆卸地固接于后球形腔体，当该两者相互固接时，形成一与万向接头的球形部相配合的球形容置腔,所述前球形腔体在朝向万向接头的一端开设有供万向接头的直杆部穿出的一通孔，所述通孔的直径小于万向接头球形部的直径；所述后球形腔体在朝向伸缩杆的一端设置为开口端，其内壁设有与伸缩杆的外螺纹配合的内螺纹，使得所述后球形腔体螺接于伸缩杆。

采用上述设计，在螺旋输送机伸缩的过程中，通过万向接头可自动微调方向，保持伸缩杆始终沿着伸缩筒轴向伸缩，同时避免底座直接连接伸缩杆时因加工误差、装配误差、螺旋输送机振动和实际工况等原因造成伸缩杆弯折及磨损。以及前球形腔体在朝向万向接头的一端开设有供万向接头的直杆部穿出的一通孔，所述通孔的直径小于万向接头球形部的直径，使得万向接头不易从前球形腔体上脱离。

进一步，还包括一第一端盖，其盖合于所述伸缩筒的前端；所述伸缩筒前端内置橡胶弹性套，所述橡胶弹性套夹持于伸缩杆并通过第一端盖进行轴向固定。

进一步，所述伸缩筒的后端可拆卸连接一第二端盖。第二端盖的设置一来防止外部杂质异物对滑块正常工作的干扰，二来防止滑块在未装配时意外脱落。

进一步，在所述底座和伸缩筒的顶部分别设有若干个弹性减震垫，用于减小螺旋输送机振动时对伸缩杆的影响。

进一步，在每个所述霍尔式接近开关的外围设有保护罩，用于防止霍尔式接近开关磨损。

附图说明

作为非限制性例子给出的具体说明更好地解释本实用新型包括什么以及其可被实施，此外，该说明参考附图，在附图中：

图1为盾构机的局部结构示意图；

图2为伸缩杆弯折的结构示意图；

图3为本实用新型的分解图；

图4为本实用新型的组合图；

图5为图4沿其A-A方向的截面图；

图6为本实用新型伸缩筒的俯视图；

图7为图6沿其B-B方向的截面图；

图8为本实用新型伸缩筒的正视图；

图9为图8沿其C-C方向的截面图；

图10为本实用新型螺旋输送机伸出限位的示意图；

图11为本实用新型螺旋输送机收回限位的示意图；

图12为图1中D处放大图。

图号说明：

底座1，连接杆2，万向接头3，直杆部31，球形部32，伸缩杆4，伸缩筒5，滑槽51，第二孔52，滑块6，容置槽61，第一孔62，沉孔63，台阶面631，磁片7，霍尔式接近开关 8，橡胶片9，螺纹筒10，开口端101，封闭端102，中心孔1021，前球形腔体20，通孔 201，后球形腔体30，球形容置腔40，第一端盖50，第二端盖60，橡胶弹性套70，弹性减震垫80，保护罩90；

螺旋输送机1000，第一位置S1，第二位置S2，筒体100a、100b，销轴200，径向通孔2001，垫片300，开口销400，油缸500。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明做详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“轴向”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实用新型揭示了一种应用于螺旋输送机的伸缩限位装置，该装置材料为45钢、橡胶和铝合金等常规材料，其成本低，结构简单，易于加工，拆装方便。

如图3至图5所示，该伸缩限位装置包括底座1、连接杆2、万向接头3、伸缩杆4、伸缩筒5、滑块6、磁片7以及两个霍尔式接近开关8。

如图10-图11所示，底座1和伸缩筒5分别固设在相邻且可轴向位移的两个筒体100a、 100b的外壁上，本实用新型所指的筒体为螺旋输送机1000的筒体，螺旋输送叶片设置在筒体内，且至少其中一个筒体可带动螺旋输送叶片相对于其他筒体轴向位移，根据本说明书附图，后一筒体100b在油缸500的作用下可沿着前一筒体100a轴向位移，且该后一筒体100b 可带动螺旋输送叶片轴向位移(图未示)。

如图5所示，连接杆2一端铰接于底座1，其另一端通过万向接头3万向连接于伸缩杆4 的一端，具体地，万向接头3为球形接头，万向接头3由一体设置的直杆部31和球形部32组成，直杆部31的外周部分设有与连接杆2的内螺纹相互配合外螺纹，使得万向接头3的直杆部31螺接于连接杆2。

如图5所示，在万向接头3和伸缩杆4之间由前至后依次设有前球形腔体20和后球形腔体30，前球形腔体20螺接于后球形腔体30，前球形腔体20上设有第一半球形容置腔，后球形腔体30上设有第二半球形容置腔，当该两者相互固接时，第一半球形容置腔和第二半球形容置腔构成一与万向接头3的球形部32相配合的球形容置腔40,前球形腔体20在朝向万向接头3的一端开设有供万向接头3的直杆部31穿出的一通孔201，通孔201的直径小于万向接头球形部32的直径，使得万向接头3不易从前球形腔体20上脱离。后球形腔体30在朝向伸缩杆4的一端设置为开口端，其内壁设有与伸缩杆4的外螺纹配合的内螺纹，使得后球形腔体30螺接于伸缩杆4。

如图5所示，伸缩杆4的另一端可旋转地固定于滑块6并内置于伸缩筒5，伸缩杆4可沿着伸缩筒5轴向移动和/或径向转动。如图7和图9所示，伸缩筒5底部的内壁设有轴向的 U型滑槽51，滑块6的底部内嵌于U型滑槽51内，且仅沿着滑槽51轴向位移，避免伸缩杆4 的径向转动对滑块6的影响。

其中，如图5所示，在伸缩杆4和滑块6之间设有一螺纹筒10，螺纹筒10的一端螺接于伸缩杆4，其另一端可旋转地固定于滑块6，在本实施例中，螺纹筒10通过销轴200可旋转地固定于滑块6，具体地，螺纹筒10伸向伸缩杆4的一端设置为开口端101，其内壁设有与伸缩杆4螺接的螺纹段1011，螺纹筒10的另一端设置为封闭端102，该封闭端102设有中心孔1021，滑块6设有轴向的沉孔63，销轴200的自由端设有径向通孔2001；销轴200的自由端依次穿过沉孔63和中心孔1021直至销轴200的帽沿端抵靠于沉孔63的台阶面631，通过一垫片300套接于销轴200并抵靠于螺纹筒10开口端101的内端以及通过开口销400的直杆段穿置于径向通孔2001并顶抵于垫片300，使得伸缩杆4可旋转地固定于滑块6，从而避免伸缩杆4的径向转动对滑块6的影响，保证滑块6只能在滑槽51上轴向移动。

如图5和如图12所示，滑块6的底部具有容置槽61，磁片7由橡胶片9包裹并内置于容置槽61内，磁片7的底面外露，其他面由橡胶片9包裹，容置槽61的底面在相对于磁片7 的底面位置处具有第一孔62，使得磁片7的底面作为后述霍尔式接近开关8的感应面。

如图4和图5所示，伸缩筒5的前后两端分别设有第一位置S1和第二位置S2，伸缩筒5 的第一位置S1和第二位置S2处分别具有用于供霍尔式接近开关8穿置的第二孔52。在每个霍尔式接近开关8的外围设有保护罩90，两个保护罩90分别锁紧在伸缩筒5的第一位置S1处和第二位置S2处，用于防止霍尔式接近开关8磨损。

本实用新型的工作原理为：相邻的前一筒体100a、后一筒体100b在油缸500的作用下轴向移动，即该油缸500的固定端501设置前一筒体100a上，油缸500的伸缩端设置后一筒体500b上，带动后一筒体100b相对于前一筒体100a轴向位移，继而带动与后一筒体100b 相互固接的伸缩筒5轴向移动，以改变滑块6的轴向位移，继而改变固定在滑块6上的磁片7 的轴向位移。如图11，当滑块6朝第一位置S1的方向移动时，即后一筒体100b朝远离前一筒体100a的方向轴线位移，当滑块6移动到第一位置S1，此时螺旋输送叶片从盾体土仓的落闸口处收回，霍尔式接近开关8对磁片7进行感应，向外发送螺旋输送机收回到位信号，使油缸500的伸缩杆停止向外伸出；如图10，当滑块6朝第二位置S2的方向移动时，即后一筒体100b朝前一筒体100a的方向轴向位移，当滑块6移动到第二位置S2，此时螺旋输送叶片插入盾体土仓的落闸口处，另一霍尔式接近开关8对磁片7进行感应，向外发送螺旋输送机伸出到位信号，使油缸500的伸缩杆停止向内回收。

优选地，磁片7的底面与每个霍尔式接近开关8的距离保持在2mm～5mm之间,在此数值范围内，霍尔式接近开关8能够更好地对磁片7进行感应。

如图4所示，在底座1和伸缩筒5的顶部分别设有若干个弹性减震垫80，用于减小螺旋输送机1000振动时对伸缩限位装置的影响。

如图5所示，还包括橡胶弹性套70、第一端盖50和第二端盖60，橡胶弹性套70内置于伸缩筒5的前端并夹持于伸缩杆4，橡胶弹性套70的设置一来保证伸缩杆4轴向伸缩的稳定性，二来可减小螺旋输送机1000振动时对伸缩限位装置的影响。第一端盖50盖合于伸缩筒5 的前端，以实现橡胶弹性套70的轴向固定。第二端盖60，第二后端盖60的设置一来防止外部杂质异物对滑块正常工作的干扰，起防护作用，二来防止滑块在未装配时意外脱落。

本实用新型的重点在于：1、在后一筒体100相对于前一筒体100伸缩的过程中，通过万向接头3可自动微调方向，保持伸缩杆4始终沿着伸缩筒5轴向伸缩，同时避免底座1直接连接伸缩杆4时因加工误差、装配误差、螺旋输送机1000振动和实际工况等原因造成伸缩杆 4弯折及磨损；2、接近开关的感应面由原来的金属面替换成磁片7，避免了伸缩杆4等其他金属面作为感应对象，使得感应对象更加专一，提高了测量的稳定性和准确性；3、由于磁片 7固定在滑块6上并和伸缩杆4分离，以及滑块6仅在滑槽51上移动，避免了伸缩杆4径向转动对磁片7的影响，使磁片7始终保持在霍尔式接近开关8的感应面上。

优化地，该伸缩限位装置装配时，在螺纹旋合表面涂厌氧胶粘接剂，进行防松紧固，避免超常工况下螺纹松动以致影响测量精度。

上述实施例和图示并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化和修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。