CN108328231A - 螺旋输送机的浮动式铰接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺旋输送机的浮动式铰接装置，包括：套设于螺旋输送机主体上的前槽体，所述前槽体与所述螺旋输送机主体固定连接；套设于所述前槽体的套筒，所述套筒与盾构机的前盾固定连接，所述套筒上远离所述盾构机的前盾的端面固设有密封结构，通过所述密封结构密封所述套筒与所述前槽体之间的间隙；以及活动连接所述前槽体和所述套筒的连接杆，通过所述连接杆的活动连接使得所述前槽体和所述套筒间可相对运动以适应于盾构机转弯的工况。本发明提供了一种新的铰接形式，具有结构简单，成本较低的特点。在盾构机转弯时，套筒和前槽体通过连接杆连接形成的铰接装置，增加了螺旋输送机的灵敏度，使其能够适用于盾构机较小半径转弯时的工况。

Description

螺旋输送机的浮动式铰接装置

技术领域

本发明涉及盾构法隧道施工领域，特指一种螺旋输送机的浮动式铰接装置。

背景技术

在国内，盾构掘进机凭借着其优秀的地面沉降控制、高开挖效率和广泛的地层适应能力，在地铁、大直径隧道、地下管路等施工中得到了广泛的应用。

螺旋输送机是盾构机上用于运输刀盘开挖下来的土渣的设备，当盾构需要小半径转弯时，盾构机的前段和后段会产生相对运动，因此螺旋输送机需要配置铰接装置。现有的螺旋机铰接通常采用球铰装置，球铰装置的结构复杂且成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种螺旋输送机的浮动式铰接装置，解决现有的螺旋机铰接采用球铰装置存在的结构复杂且成本高的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种螺旋输送机的浮动式铰接装置，包括：

套设于螺旋输送机主体上的前槽体，所述前槽体与所述螺旋输送机主体固定连接；

套设于所述前槽体的套筒，所述套筒与盾构机的前盾固定连接，所述套筒上远离所述盾构机的前盾的端面固设有密封结构，通过所述密封结构密封所述套筒与所述前槽体之间的间隙；以及

活动连接所述前槽体和所述套筒的连接杆，通过所述连接杆的活动连接使得所述前槽体和所述套筒间可相对运动以适应于盾构机转弯的工况。

本发明提供了一种新的铰接形式，具有结构简单，成本较低的特点。在盾构机转弯时，套筒和前槽体通过连接杆连接形成的铰接装置，增加了螺旋输送机的灵敏度，使其能够适用于盾构机较小半径转弯时的工况；在套筒上设置有密封结构，能够有效阻止外界水土的侵入。

本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置的进一步改进在于，所述连接杆上开设有第一轴孔和第二轴孔；

通过穿设所述第一轴孔的第一销轴连接所述连接杆与所述套筒，且所述第一轴孔与所述第一销轴间留设有第一空隙；

通过穿设所述第二轴孔的第二销轴连接所述连接杆与所述前槽体，且所述第二轴孔与所述第二销轴间留设有第二空隙。

本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置的进一步改进在于，所述第一销轴上套设有第一关节轴承，所述第一关节轴承位于所述第一轴孔内；

所述第二销轴上套设有第二关节轴承，所述第二关节轴承位于所述第二轴孔内。

本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置的进一步改进在于，所述套筒上设有一对第一耳板，所述连接杆有部分置于所述的一对第一耳板之间并通过所述第一销轴连接所述的一对第一耳板和所述连接杆；

所述前槽体上设有一对第二耳板，所述连接杆有部分置于所述的一对第二耳板之间并通过所述第二销轴连接所述的一对第二耳板和所述连接杆。

本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置的进一步改进在于，所述第一销轴上开设有第一卡槽；所述套筒的外侧面上固定连接有第一卡板，所述第一卡板卡设于所述第一卡槽内以限制所述第一销轴的转动。

本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置的进一步改进在于，所述第二销轴上开设有第二卡槽；所述前槽体的外侧面上固定连接有第二卡板，所述第二卡板卡设于所述第二卡槽内以限制所述第二销轴的转动。

本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置的进一步改进在于，所述连接杆上对应所述第一轴孔开设有第一油口，对应所述第二轴孔开设有第二油口；

所述第一油口和所述第二油口处均装设有油杯。

本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置的进一步改进在于，所述密封结构包括设于所述套筒上远离所述盾构机的前盾的端面处的第一法兰环和第二法兰环，所述第一法兰环和所述第二法兰环与所述套筒的端面紧固连接；

所述第一法兰环和所述第二法兰环的内径适配于所述前槽体的外径，且所述第一法兰环和所述第二法兰环连接处的内环面上设有环形凹陷结构，所述环形凹陷结构内设有轴向密封圈，所述轴向密封圈紧贴于所述前槽体的外表面，从而通过所述轴向密封圈密封所述第一法兰环和所述第二法兰环与所述前槽体之间的缝隙。

本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置的进一步改进在于，

所述第一法兰环和所述套筒上远离所述盾构机的前盾的端面之间设有第一O型密封圈，所述第一O型密封圈沿所述套筒的端面周向设置；

所述第一法兰环和所述第二法兰环之间设有第二O型密封圈，所述第二O型密封圈沿所述第一法兰环的端面周向设置。

本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置的进一步改进在于，所述环形凹陷结构内设有挡环，所述挡环上与所述第一法兰环和所述第二法兰环相贴的面上设有沟槽，所述沟槽内注入有润滑油；

所述轴向密封圈有两道，设于所述挡环的两侧。

附图说明

图1为本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置安装于盾构机内的结构示意图。

图2为本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置与螺旋输送机主体的结构示意图。

图3为本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置中前槽体的结构示意图。

图4为本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置中套筒的结构示意图。

图5为图2中A-A剖视图。

图6为图5中C方向的侧视图。

图7为图2中B处的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了一种螺旋输送机的浮动式铰接装置，在盾构机较小半径转弯时，通过套筒和前槽体产生相对运动，来适应盾构机的转弯工况，且套筒和前槽体之间在一定范围内产生相对位移时能够保证密封可靠，大大提高了螺旋机的灵敏度。螺旋输送机主体支撑在盾构机的中间盾，套筒与盾构机的前盾连接，前槽体与螺旋输送机主体连接，套筒和前槽体之间通过连接杆可活动地连接，使得套筒与前槽体间可相对运动。套筒和前槽体之间还配置有密封结构，可防止土舱内的水、土进入。下面结合附图对本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置进行说明。

参阅图1，显示了本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置安装于盾构机内的结构示意图。参阅图2，显示了本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置与螺旋输送机主体的结构示意图。下面结合图1和图2，对本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置进行说明。

如图1和图2所示，本发明螺旋输送机的浮动式铰接装置包括前槽体21、套筒22、密封结构23以及连接杆24，螺旋输送机主体13支撑在盾构机的中间盾12处，该螺旋输送机主体13前部伸入到盾构机的前盾11内，利用螺旋输送机主体13将刀盘挖下来的土渣进行运输；前槽体21套设在螺旋输送机主体13上，该前槽体21与螺旋输送机主体13固定连接；套筒22套设在前槽体21上，套筒22与盾构机的前盾11固定连接，该套筒上远离盾构机的前端11的端面固设有密封结构23，通过密封结构23密封套筒22与前槽体21之间的间隙；连接杆24活动连接前槽体21和套筒22，通过连接杆24的活动连接使得前槽体21和套筒22可相对运动以适应于盾构机转弯的工况。

套筒22的直径大于前槽体21的直径，使得套筒22可在套设于前槽体21上之后能够上下左右的摆动，当盾构机转弯时，盾构机的前盾11和中间盾12之间会发生相对位移，包括上下摆动和左右摆动，此时套筒22和前槽体21之间会跟随着盾构机转弯产生的运动而被动地运动，通过套筒22和前槽体21的相对运动来适应盾构机的转弯工况，连接杆24的活动连接为套筒22和前槽体21间提供了相对运动的可能，增加了螺旋输送机的灵敏度。

设置密封结构23，利用密封结构23密封套筒22的端部和前槽体21之间的间隙，能够有效阻止外界水土的侵入。

结合图3所示，本发明的前槽体21为筒状结构，该前槽体21套设在螺旋输送机主体13上后，通过前槽体21端部处的安装法兰212与螺旋输送机主体13紧固连接；结合图4所示，本发明的套筒22上设置有连接法兰222，通过连接法兰222与盾构机的前盾11固定连接，套筒22可部分套设在前槽体21上，套设在前槽体21上的端部处设置密封结构23进行密封。

作为本发明的一较佳实施方式，如图2和图5所示，连接杆24一端与套筒22连接，另一端与前槽体21连接，两端的连接处均非紧固式连接，使得连接杆24的两端的连接处均可有一定的活动空间，实现套筒22可与前槽体21间相对运动。

作为本发明的另一较佳实施方式，如图2和图5所示，在连接杆24上开设有第一轴孔和第二轴孔，第一轴孔和第二轴孔开设于连接杆24的两端处；通过穿设第一轴孔的第一销轴25a连接连接杆24与套筒22，且该第一轴孔与第一销轴25a间留设有第一空隙，通过第一空隙使得第一销轴25a和连接杆24的连接处能够产生活动效果，以方便套筒22和前槽体21的相对运动；通过穿设第二轴孔的第二销轴25b连接连接杆24与前槽体21，且该第二轴孔与第二销轴25b间留设有第二空隙，通过第二空隙使得第二销轴25b和连接杆24的连接处能够产生活动效果，以方便套筒22和前槽体21的相对运动。通过销轴和轴孔配合的活动连接方式，能够允许套筒22和前槽体21间相对运动的发生，以适应盾构机的转弯工况。

进一步地，如图5所示，在第一销轴25a上套设有第一关节轴承26a，该第一关节轴承26a位于第一轴孔内，该第一关节轴承26a的外圈与第一轴孔相配合，在连接杆24和第一关节轴承26a的作用下可允许套筒22相对于前槽体21在一定范围内运动；在第二销轴25b上套设有第二关节轴承26b，该跌关节轴承26b位于第二轴孔内，该第二关节轴承26b的外圈与第二轴孔相配合，在连接杆24和第二关节轴承26b的作用下可允许套筒22相对于前槽体21在一定范围内运动。

更进一步地，如图2、图4和图5所示，套筒22上设有一对第一耳板221，该一对第一耳板221之间留设有一定的间距，连接杆24有部分置于该一对第一耳板221之间并通过第一销轴25a连接该一对第一耳板221和连接杆24，第一销轴25a穿过一对第一耳板221和连接杆24上的第一轴孔，从而通过该第一销轴25a将连接杆24与套筒22上的一对第一耳板221连接。结合图3所示，在前槽体21上设有一对第二耳板211，该一对第二耳板221之间留设有一定的间距，连接杆24有部分置于该一对第二耳板211之间并通过第二销轴25b连接该一对第二耳板211和连接杆24，该第二销轴25b穿过一对第二耳板221和连接杆24上的第二轴孔，从而通过该第二销轴25b将连接杆24与前槽体21上的一对第二耳板211连接。较佳地，连接杆24的一端部置于第一耳板221之间，另一端部置于第二耳板211之间，并分别通过第一销轴25a和第二销轴25b实现活动连接。

再进一步地，如图1、图5和图6所示，在第一销轴25a上开设有第一卡槽，套筒22的外侧面上固定连接有第一卡板27a，该第一卡板27a卡设在第一卡槽内以限制第一销轴25a的转动，通过第一卡板27a对该第一销轴25a起到了定位止转的作用。较佳地，将第一卡板27a贴设固定于第一耳板221上，通过第一卡板27a卡设在第一销轴25a的第一卡槽内，从而限制了第一销轴25a的转动。进一步地，在第一销轴25a上开设有两个第一卡槽，对应的设置了两个第一卡板27a，两个第一卡板27a固定连接在对应的第一耳板221的内侧面，也即在第一销轴25a与第一耳板221连接处设置有第一卡板27a，且第一卡板27a设置在第一耳板221的相对的内侧面，通过两个第一卡板27a将第一销轴25a进行限位，使得该第一销轴25a不会从第一耳板221上脱出，保证连接的牢固稳定性。

在第二销轴25b上开设有第二卡槽，前槽体21的外侧面上固定连接有第二卡板27b，该第二卡板27b卡设在第二卡槽内以限制第二销轴25b的转动，通过第二卡板27b对该第二销轴25b起到了定位止转的作用。较佳地，将第二卡板27b贴设固定于第而耳板211上，通过第二卡板27b卡设在第二销轴25b的第二卡槽内，从而限制了第二销轴25b的转动。进一步地，在第二销轴25b上开设有两个第二卡槽，对应的设置了两个第二卡板27b，两个第二卡板27b固定连接在对应的第二耳板211的内侧面，也即在第二销轴25b与第二耳板211连接处设置有第二卡板27b，且第二卡板27b设置在第二耳板211的相对的内侧面，通过两个第二卡板27b将第二销轴25b进行限位，使得该第二销轴25b不会从第二耳板211上脱出，保证连接的牢固稳定性。

又进一步地，如图2所示，连接杆22上对应第一轴孔开设有第一油口241，对应第二轴孔开设有第二油口242，该第一油口241和第二油口242处均装设有油杯。油杯内装有润滑油，为第一轴孔和第二轴孔内的第一关节轴承26a和第二关节轴承26b提供润滑。

作为本发明的再一较佳实施方式，如图2、图4和图7，密封结构23包括设于套筒22上远离盾构机的前盾11的端面223处的第一法兰环231和第二法兰环232，该第一法兰环231和第二法兰环232与套筒22的端面223紧固连接；套筒22与前槽体21之间有一定的间隙，而第一法兰环231和第二法兰环232的内径适配于前槽体21的外径，使得该第一法兰环231和第二法兰环232套设在前槽体21上后，第一法兰环231和第二法兰环232与前槽体21间的缝隙较小，在第一法兰环231和第二法兰环232连接处的内环面上设有环形凹陷结构233，通过该环形凹陷结构233在前槽体21的外周上形成了一个环形的空间，在该环形凹陷结构233内设有轴向密封圈234，该轴向密封圈234的直径较环形凹陷结构233的高度大，使得该轴向密封圈234紧贴于前槽体21的外表面，从而通过该轴向密封圈234密封第一法兰环231和第二法兰环232与前槽体21之间的缝隙。

进一步地，在环形凹陷结构233内设有挡环237，挡环237上与第一法兰环231和第二法兰环232相贴的面上设有沟槽2371，该沟槽2371内注入有油脂；轴向密封圈234设有两道，设于挡环237的两侧，挡环237位于两道轴向密封圈234之间，通过沟槽2371内的油脂为轴向密封圈234提供油脂润滑。设置两道轴向密封圈234以提高密封效果，且轴向密封圈234采用了油脂润滑密封，在套筒22与前槽体21发生相对运动时，减小轴向密封圈234的磨损，提高密封效果。

更进一步地，在第一法兰环231和套筒22上的端面223之间设有第一O型密封圈235，该第一O型密封圈235沿套筒22的端面223的周向设置，通过该第一O型密封圈235的设置，将第一法兰环231和套筒22的端面223之间的接缝进行密封。较佳地，在套筒22的端面223的底部处设有凹槽，而第一法兰环231对应该凹槽处设有凸台，对接时，该凸台卡设于凹槽内，从而使得第一法兰环231和套筒22的端面223间的对接缝呈Z字形，从图7所示的截面来看，该对接缝包括垂直于前槽体21的第一竖向缝、连接第一竖向缝水平缝以及连接水平缝的第二竖向缝，第一O型密封圈235设置在第一竖向缝处，通过第一O型密封圈235密封第一法兰环231和套筒22。

在第一法兰环231和第二法兰环232之间设有第二O型密封圈236，该第二O型密封圈236沿第一法兰环231的端面周向设置，通过该第二O型密封圈236的设置，将第一法兰环231和第二法兰环232之间的接缝进行密封。较佳地，第一法兰环231的外端面底部处设有连续阶梯式的两个凹槽，第一凹槽和第二凹槽，而第二法兰环232的端面处对应第一凹槽设有第一凸起，对应第二凹槽设有对接凹槽，在第二法兰环232与第一法兰环231对接时，第一凸起卡入第一凹槽内，而对接凹槽与第二凹槽对接形成环形凹陷结构233。由于第一凹槽和第一凸起的设置，使得第一法兰环231和第二法兰环232之间的接缝呈Z自行，从图7所示的解码来看，该接缝包括垂直于前槽体21的第一竖直缝、连接第一竖直缝的水平缝和连接水平缝的第二竖直缝，该第二竖直缝的底部连通环形凹陷结构233，第二O型密封圈236设于的第一竖直缝处，通过第二O型密封圈236密封第一法兰环231和第二法兰环232。

较佳地，第一法兰环231贴设在套筒22的端面223上，第二法兰环232贴设在第一法兰环231的端面上，利用螺栓穿设第二法兰环232、第一法兰环231和套筒22，而将三者紧固连接。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种螺旋输送机的浮动式铰接装置，其特征在于，包括：

套设于螺旋输送机主体上的前槽体，所述前槽体与所述螺旋输送机主体固定连接；

套设于所述前槽体的套筒，所述套筒与盾构机的前盾固定连接，所述套筒上远离所述盾构机的前盾的端面固设有密封结构，通过所述密封结构密封所述套筒与所述前槽体之间的间隙；以及

活动连接所述前槽体和所述套筒的连接杆，通过所述连接杆的活动连接使得所述前槽体和所述套筒间可相对运动以适应于盾构机转弯的工况。

2.如权利要求1所述的螺旋输送机的浮动式铰接装置，其特征在于，所述连接杆上开设有第一轴孔和第二轴孔；

通过穿设所述第一轴孔的第一销轴连接所述连接杆与所述套筒，且所述第一轴孔与所述第一销轴间留设有第一空隙；

通过穿设所述第二轴孔的第二销轴连接所述连接杆与所述前槽体，且所述第二轴孔与所述第二销轴间留设有第二空隙。

3.如权利要求2所述的螺旋输送机的浮动式铰接装置，其特征在于，所述第一销轴上套设有第一关节轴承，所述第一关节轴承位于所述第一轴孔内；

所述第二销轴上套设有第二关节轴承，所述第二关节轴承位于所述第二轴孔内。

4.如权利要求2所述的螺旋输送机的浮动式铰接装置，其特征在于，所述套筒上设有一对第一耳板，所述连接杆有部分置于所述的一对第一耳板之间并通过所述第一销轴连接所述的一对第一耳板和所述连接杆；

所述前槽体上设有一对第二耳板，所述连接杆有部分置于所述的一对第二耳板之间并通过所述第二销轴连接所述的一对第二耳板和所述连接杆。

5.如权利要求2所述的螺旋输送机的浮动式铰接装置，其特征在于，所述第一销轴上开设有第一卡槽；所述套筒的外侧面上固定连接有第一卡板，所述第一卡板卡设于所述第一卡槽内以限制所述第一销轴的转动。

6.如权利要求2所述的螺旋输送机的浮动式铰接装置，其特征在于，所述第二销轴上开设有第二卡槽；所述前槽体的外侧面上固定连接有第二卡板，所述第二卡板卡设于所述第二卡槽内以限制所述第二销轴的转动。

7.如权利要求2所述的螺旋输送机的浮动式铰接装置，其特征在于，所述连接杆上对应所述第一轴孔开设有第一油口，对应所述第二轴孔开设有第二油口；

所述第一油口和所述第二油口处均装设有油杯。

8.如权利要求1所述的螺旋输送机的浮动式铰接装置，其特征在于，所述密封结构包括设于所述套筒上远离所述盾构机的前盾的端面处的第一法兰环和第二法兰环，所述第一法兰环和所述第二法兰环与所述套筒的端面紧固连接；

所述第一法兰环和所述第二法兰环的内径适配于所述前槽体的外径，且所述第一法兰环和所述第二法兰环连接处的内环面上设有环形凹陷结构，所述环形凹陷结构内设有轴向密封圈，所述轴向密封圈紧贴于所述前槽体的外表面，从而通过所述轴向密封圈密封所述第一法兰环和所述第二法兰环与所述前槽体之间的缝隙。

9.如权利要求8所述的螺旋输送机的浮动式铰接装置，其特征在于，

所述第一法兰环和所述套筒上远离所述盾构机的前盾的端面之间设有第一O型密封圈，所述第一O型密封圈沿所述套筒的端面周向设置；

所述第一法兰环和所述第二法兰环之间设有第二O型密封圈，所述第二O型密封圈沿所述第一法兰环的端面周向设置。

10.如权利要求8所述的螺旋输送机的浮动式铰接装置，其特征在于，所述环形凹陷结构内设有挡环，所述挡环上与所述第一法兰环和所述第二法兰环相贴的面上设有沟槽，所述沟槽内注入有润滑油；

所述轴向密封圈有两道，设于所述挡环的两侧。