CN105858096A - 一种用于盾构机螺旋机前闸门的启闭装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于盾构机螺旋机前闸门的启闭装置，该启闭装置设置在盾构机的土仓壁上，包括左闸门板及右闸门板，所述的启闭装置还包括第一左侧动力油缸、第一右侧动力油缸、第二左侧动力油缸、第二右侧动力油缸及液压控制单元，第一左侧动力油缸与第二左侧动力油缸通过左侧摇臂与左闸门板铰接，第一右侧动力油缸与第二右侧动力油缸通过右侧摇臂与右闸门板铰接。与现有技术相比，本发明结构简单，紧凑，实用性强，可实现螺旋机前闸门90°转动，能够有效减少螺旋机前闸门的占用空间，只需通过液压控制单元即可进行调节，操作更加方便，适用范围广，更加安全可靠，具有很好的应用前景。

Description

一种用于盾构机螺旋机前闸门的启闭装置

技术领域

本发明属于盾构机技术领域，涉及一种启闭装置，尤其是涉及一种用于盾构机螺旋机前闸门的启闭装置。

背景技术

盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣式”的设计制造，可靠性要求极高。盾构机现已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。

通常情况下，盾构机的工作空间狭小，设备布置紧凑。目前，地下隧道的施工常用刀盘式盾构机，利用盾构机顶部安装的刀盘对土层进行切削，并将泥土切削后用螺旋机输送到盾构机后部，并用小车或输送带将泥土送到地面。在盾构机的正常作业中，螺旋机起到至关重要的作用，但由于盾构机的工作空间较为狭小，因此在设计过程中，螺旋机的可占用空间受限较大。传统的螺旋机前闸门启闭角度在50-70°之间，而受限于前闸门的启闭角度，螺旋机在相对较小的空间内则无法顺利完成所需的动作，这会给正常的工程作业带来影响，甚至还会造成一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单，安全可靠，启闭角度可达90°的用于盾构机螺旋机前闸门的启闭装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于盾构机螺旋机前闸门的启闭装置，该启闭装置设置在盾构机的土仓壁上，包括左闸门板及右闸门板，所述的左闸门板与右闸门板分别通过左芯轴、右芯轴对称设置在土仓壁底板上，所述的左芯轴与右芯轴上还分别设有芯轴润滑单元，所述的启闭装置还包括对称设置在土仓壁顶板上的第一左侧动力油缸与第一右侧动力油缸、对称设置在土仓壁底板上的第二左侧动力油缸与第二右侧动力油缸以及液压控制单元，所述的第一左侧动力油缸与第二左侧动力油缸通过左侧摇臂、左芯轴与所述的左闸门板铰接，所述的第一右侧动力油缸与第二右侧动力油缸通过右侧摇臂、右芯轴与所述的右闸门板铰接，并且所述的第一左侧动力油缸、第一右侧动力油缸、第二左侧动力油缸、第二右侧动力油缸及芯轴润滑单元均由液压控制单元控制。

所述的第一左侧动力油缸、第一右侧动力油缸、第二左侧动力油缸、第二右侧动力油缸及芯轴润滑单元通过电路与所述的液压控制单元连接。

所述的第一左侧动力油缸一端通过第一左侧固定铰支座设置在土仓壁顶板上，另一端设有活塞杆a，所述的第二左侧动力油缸一端通过第二左侧固定铰支座设置在土仓壁底板上，另一端设有活塞杆c，并且所述的活塞杆a与活塞杆c均通过左侧摇臂与所述的左闸门板铰接。

所述的左侧摇臂一端套设在左芯轴上，并通过左芯轴与左闸门板固定连接，所述的左侧摇臂另一端与活塞杆a、活塞杆c铰接在一起。

所述的第一右侧动力油缸一端通过第一右侧固定铰支座设置在土仓壁顶板上，另一端设有活塞杆b，所述的第二右侧动力油缸一端通过第二右侧固定铰支座设置在土仓壁底板上，另一端设有活塞杆d，并且所述的活塞杆b与活塞杆d均通过右侧摇臂与所述的右闸门板铰接。

所述的右侧摇臂一端套设在右芯轴上，并通过右芯轴与右闸门板固定连接，所述的右侧摇臂另一端与活塞杆b、活塞杆d铰接在一起。

所述的左侧摇臂上还设有第一销孔，在关闭状态下，所述的第一销孔中插设有第一止退销。

所述的右侧摇臂上还设有第二销孔，在关闭状态下，所述的第二销孔中插设有第二止退销。

在实际工作过程中，需要开启时，首先通过液压控制单元开启芯轴润滑单元，分别对左芯轴与右芯轴进行润滑，然后分别拆除第一止退销及第二止退销，此时，第二左侧动力油缸中的活塞杆c与第二右侧动力油缸中的活塞杆d缩回，活塞杆c与活塞杆d分别带动活塞杆a、活塞杆b一起运动，左侧摇臂与右侧摇臂开始转动，左闸门板与右闸门板开始分离，并分别向左右两侧转动，待左侧摇臂与右侧摇臂分别转动48°时，通过液压控制单元控制活塞杆a与活塞杆b伸出，此时，活塞杆c与活塞杆d随动，左侧摇臂与右侧摇臂再分别转动42°后，左闸门板与右闸门板分别完成90°转动，再通过液压控制单元关闭芯轴润滑单元，即完成闸门的开启作业；

需要关闭时，首先通过液压控制单元开启芯轴润滑单元，分别对左芯轴与右芯轴进行润滑，然后通过液压控制单元控制第一左侧动力油缸中的活塞杆a与第一右侧动力油缸中的活塞杆b缩回，活塞杆a与活塞杆b分别带动活塞杆c、活塞杆d一起运动，左侧摇臂与右侧摇臂开始转动，并分别带动左闸门板与右闸门板相对转动，待左侧摇臂与右侧摇臂分别转动42°时，再通过液压控制单元控制活塞杆c与活塞杆d伸出，此时，活塞杆a与活塞杆b随动，左侧摇臂与右侧摇臂再分别转动48°后，再通过液压控制单元关闭芯轴润滑单元，即完成闸门的关闭作业，并分别安装第一止退销与第二止退销即可。

与现有技术相比，本发明将动力油缸、摇臂有机地结合起来使用，通过摇臂将动力油缸输出的扭矩传递至芯轴上，使芯轴转动，并带动两闸门板一起转动，从而实现闸门的开启与关闭，在实际操作过程中，可实现螺旋机前闸门90°转动，能够有效减少螺旋机前闸门的占用空间，整个装置结构简单，紧凑，实用性强，只需通过液压控制单元即可进行调节，操作更加方便，适用范围广，更加安全可靠，具有很好的应用前景。

附图说明

图1为本发明闭合状态时的结构示意图；

图2为本发明开启状态时的结构示意图；

图中标记说明：

1—底板、2—顶板、3—左闸门板、4—右闸门板、5—第一左侧动力油缸、6—第一右侧动力油缸、7—第二左侧动力油缸、8—第二右侧动力油缸、9—第一左侧固定铰支座、10—第一右侧固定铰支座、11—第二左侧固定铰支座、12—第二右侧固定铰支座、13—左芯轴、14—右芯轴、15—左侧摇臂、16—右侧摇臂、17—第一止退销、18—第二止退销。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例：

如图1～2所示，一种用于盾构机螺旋机前闸门的启闭装置，该启闭装置设置在盾构机的土仓壁上，包括左闸门板3及右闸门板4，所述的左闸门板3与右闸门板4分别通过左芯轴13、右芯轴14对称设置在土仓壁底板1上，所述的启闭装置还包括对称设置在土仓壁顶板2上的第一左侧动力油缸5与第一右侧动力油缸6、对称设置在土仓壁底板1上的第二左侧动力油缸7与第二右侧动力油缸8以及液压控制单元，所述的第一左侧动力油缸5与第二左侧动力油缸7通过左侧摇臂15与所述的左闸门板3铰接，所述的第一右侧动力油缸6与第二右侧动力油缸8通过右侧摇臂16与所述的右闸门板4铰接，并且所述的第一左侧动力油缸5、第一右侧动力油缸6、第二左侧动力油缸7、第二右侧动力油缸8及芯轴润滑单元均由液压控制单元控制。

其中，第一左侧动力油缸5、第一右侧动力油缸6、第二左侧动力油缸7、第二右侧动力油缸8及芯轴润滑单元通过电路与液压控制单元连接。

第一左侧动力油缸5一端通过第一左侧固定铰支座9设置在土仓壁顶板2上，另一端设有活塞杆a，第二左侧动力油缸7一端通过第二左侧固定铰支座11设置在土仓壁底板1上，另一端设有活塞杆c，并且活塞杆a与活塞杆c均通过左侧摇臂15与左闸门板3铰接。左侧摇臂15一端套设在左芯轴13上，并通过左芯轴13与左闸门板3固定连接，左侧摇臂15另一端与活塞杆a、活塞杆c铰接在一起。

第一右侧动力油缸6一端通过第一右侧固定铰支座10设置在土仓壁顶板2上，另一端设有活塞杆b，第二右侧动力油缸8一端通过第二右侧固定铰支座12设置在土仓壁底板1上，另一端设有活塞杆d，并且活塞杆b与活塞杆d均通过右侧摇臂16与右闸门板4铰接。右侧摇臂16一端套设在右芯轴14上，并通过右芯轴14与右闸门板4固定连接，右侧摇臂16另一端与活塞杆b、活塞杆d铰接在一起。

左侧摇臂15上还设有第一销孔，在关闭状态下，第一销孔中插设有第一止退销17；右侧摇臂16上还设有第二销孔，在关闭状态下，所述的第二销孔中插设有第二止退销18。

在实际工作过程中，需要开启时，首先通过液压控制单元开启芯轴润滑单元，分别对左芯轴与右芯轴进行润滑，然后分别拆除第一止退销17及第二止退销18，此时，第二左侧动力油缸7中的活塞杆c与第二右侧动力油缸8中的活塞杆d缩回，活塞杆c与活塞杆d分别带动活塞杆a、活塞杆b一起运动，左侧摇臂15与右侧摇臂16开始转动，左闸门板3与右闸门板4开始分离，并分别向左右两侧转动，待左侧摇臂15与右侧摇臂16分别转动48°时，通过液压控制单元控制活塞杆a与活塞杆b伸出，此时，活塞杆c与活塞杆d随动，左侧摇臂15与右侧摇臂16再分别转动42°后，左闸门板3与右闸门板4分别完成90°转动，再通过液压控制单元关闭芯轴润滑单元，即完成闸门的开启作业；

需要关闭时，首先通过液压控制单元开启芯轴润滑单元，分别对左芯轴与右芯轴进行润滑，然后控制第一左侧动力油缸5中的活塞杆a与第一右侧动力油缸6中的活塞杆b缩回，活塞杆a与活塞杆b分别带动活塞杆c、活塞杆d一起运动，左侧摇臂15与右侧摇臂16开始转动，并分别带动左闸门板3与右闸门板4相对转动，待左侧摇臂15与右侧摇臂16分别转动42°时，再通过液压控制单元控制活塞杆c与活塞杆d伸出，此时，活塞杆a与活塞杆b随动，左侧摇臂15与右侧摇臂16再分别转动48°后，再通过液压控制单元关闭芯轴润滑单元，即完成闸门的关闭作业，并分别安装第一止退销17与第二止退销18即可。

Claims (9)

1.一种用于盾构机螺旋机前闸门的启闭装置，该启闭装置设置在盾构机的土仓壁上，包括左闸门板及右闸门板，所述的左闸门板与右闸门板分别通过左芯轴、右芯轴对称设置在土仓壁底板上，所述的左芯轴与右芯轴上还分别设有芯轴润滑单元，其特征在于，所述的启闭装置还包括对称设置在土仓壁顶板上的第一左侧动力油缸与第一右侧动力油缸、对称设置在土仓壁底板上的第二左侧动力油缸与第二右侧动力油缸以及液压控制单元，所述的第一左侧动力油缸与第二左侧动力油缸通过左侧摇臂、左芯轴与所述的左闸门板铰接，所述的第一右侧动力油缸与第二右侧动力油缸通过右侧摇臂、右芯轴与所述的右闸门板铰接，并且所述的第一左侧动力油缸、第一右侧动力油缸、第二左侧动力油缸、第二右侧动力油缸及芯轴润滑单元均由液压控制单元控制。

2.根据权利要求1所述的一种用于盾构机螺旋机前闸门的启闭装置，其特征在于，所述的第一左侧动力油缸、第一右侧动力油缸、第二左侧动力油缸、第二右侧动力油缸及芯轴润滑单元通过电路与所述的液压控制单元连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于盾构机螺旋机前闸门的启闭装置，其特征在于，所述的第一左侧动力油缸一端通过第一左侧固定铰支座设置在土仓壁顶板上，另一端设有活塞杆a，所述的第二左侧动力油缸一端通过第二左侧固定铰支座设置在土仓壁底板上，另一端设有活塞杆c，并且所述的活塞杆a与活塞杆c均通过左侧摇臂与所述的左闸门板铰接。

4.根据权利要求1或3所述的一种用于盾构机螺旋机前闸门的启闭装置，其特征在于，所述的左侧摇臂一端套设在左芯轴上，并通过左芯轴与左闸门板固定连接，所述的左侧摇臂另一端与活塞杆a、活塞杆c铰接在一起。

5.根据权利要求1所述的一种用于盾构机螺旋机前闸门的启闭装置，其特征在于，所述的第一右侧动力油缸一端通过第一右侧固定铰支座设置在土仓壁顶板上，另一端设有活塞杆b，所述的第二右侧动力油缸一端通过第二右侧固定铰支座设置在土仓壁底板上，另一端设有活塞杆d，并且所述的活塞杆b与活塞杆d均通过右侧摇臂与所述的右闸门板铰接。

6.根据权利要求1或5所述的一种用于盾构机螺旋机前闸门的启闭装置，其特征在于，所述的右侧摇臂一端套设在右芯轴上，并通过右芯轴与右闸门板固定连接，所述的右侧摇臂另一端与活塞杆b、活塞杆d铰接在一起。

7.根据权利要求1所述的一种用于盾构机螺旋机前闸门的启闭装置，其特征在于，所述的左侧摇臂上还设有第一销孔，在关闭状态下，所述的第一销孔中插设有第一止退销。

8.根据权利要求1所述的一种用于盾构机螺旋机前闸门的启闭装置，其特征在于，所述的右侧摇臂上还设有第二销孔，在关闭状态下，所述的第二销孔中插设有第二止退销。

9.根据权利要求1所述的一种用于盾构机螺旋机前闸门的启闭装置，其特征在于，在工作状态下，需要开启时，首先通过液压控制单元开启芯轴润滑单元，分别对左芯轴与右芯轴进行润滑，然后分别拆除第一止退销及第二止退销，此时，第二左侧动力油缸中的活塞杆c与第二右侧动力油缸中的活塞杆d缩回，活塞杆c与活塞杆d分别带动活塞杆a、活塞杆b一起运动，左侧摇臂与右侧摇臂开始转动，左闸门板与右闸门板开始分离，并分别向左右两侧转动，待左侧摇臂与右侧摇臂分别转动48°时，通过液压控制单元控制活塞杆a与活塞杆b伸出，此时，活塞杆c与活塞杆d随动，左侧摇臂与右侧摇臂再分别转动42°后，左闸门板与右闸门板分别完成90°转动，再通过液压控制单元关闭芯轴润滑单元，即完成闸门的开启作业；

需要关闭时，首先通过液压控制单元开启芯轴润滑单元，分别对左芯轴与右芯轴进行润滑，然后通过液压控制单元控制第一左侧动力油缸中的活塞杆a与第一右侧动力油缸中的活塞杆b缩回，活塞杆a与活塞杆b分别带动活塞杆c、活塞杆d一起运动，左侧摇臂与右侧摇臂开始转动，并分别带动左闸门板与右闸门板相对转动，待左侧摇臂与右侧摇臂分别转动42°时，再通过液压控制单元控制活塞杆c与活塞杆d伸出，此时，活塞杆a与活塞杆b随动，左侧摇臂与右侧摇臂再分别转动48°后，再通过液压控制单元关闭芯轴润滑单元，即完成闸门的关闭作业，并分别安装第一止退销与第二止退销即可。