CN108894789B - 一种可伸缩回转接头 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种可伸缩回转接头，包括刀盘、盾壳、开挖仓、回转接头、驱动装置和前盾隔板，所述回转接头包括回转接头转子和回转接头定子；所述回转接头转子上固定有铜套，搅拌轴一端穿过铜套与搅拌棒固定连接，搅拌轴另一端通过联轴器与马达固定连接；所述回转接头定子上固定有驱动装置，驱动装置上固定有回转接头固定架，回转接头固定架上固定有液压油缸，液压油缸与马达安装架固定连接，马达安装架内固定有马达。本发明搅拌棒长度可调，可根据不同地质进行长度调整，减小搅拌损坏和驱动装置密封压环磨损的风险，提高了盾构机的地质适应性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及隧道盾构机掘进施工技术领域，尤其涉及一种可伸缩回转接头。
背景技术
目前，在国内现有地下隧道工程盾构施工中，由于地质复杂多样，盾构机相应有多种类型，土压平衡盾构机为其中一种。土压平衡盾构机在掘进的过程中，经过渣土改良剂，在开挖仓内充分搅拌后形成具有流塑性的渣土后，与掌子面形成压力平衡，保持盾构在掘进时地层的稳定性。
但在传统设计盾构中，主驱动装置隔板上有一个被动搅拌棒，其伸出长度不可调，在复合地层刀盘旋转带动土仓内部的大粒径渣土流动时，驱动装置隔板上的被动搅拌棒容易被撞掉，而掉落下来的被动搅拌棒在土仓内部会带来刀盘刀具的二次磨损，严重时会卡死螺旋机造成螺旋机断轴。而现在设计一种可伸缩式回转接头，实现搅拌棒伸出长度可调，使用时可根据具体地层进行调整，保证盾构施工安全。目前国内尚未见有关如何解决在盾构机开挖仓内实现被动搅拌棒主动伸缩的装置。
发明内容
针对传统盾构被动搅拌棒伸出长度不可调的技术问题，本发明提出一种可伸缩回转接头，可根据不同地质选择搅拌棒长度，降低土压平衡盾构机土仓内搅拌棒掉落风险，实现盾构的顺利掘进开挖。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种可伸缩回转接头，包括刀盘、盾壳、开挖仓、回转接头、驱动装置和前盾隔板，所述盾壳上固定有前盾隔板，前盾隔板上固定有驱动装置，盾壳中部设有回转接头，盾壳前端设有刀盘，刀盘与驱动装置相连接，前盾隔板与刀盘之间设有开挖仓，所述回转接头包括回转接头转子和回转接头定子，回转接头转子与回转接头定子活动连接；所述回转接头转子上固定有铜套，搅拌轴一端穿过铜套与搅拌棒固定连接，搅拌轴另一端通过联轴器与马达固定连接；所述回转接头定子与驱动装置固定连接，驱动装置上固定有回转接头固定架，回转接头固定架上固定有液压油缸，液压油缸与马达安装架固定连接，马达安装架内固定有马达。
进一步地，所述搅拌轴前端通过花键与搅拌棒水平固定连接，搅拌轴前端通过半圆键固定，搅拌轴上固定有端盖。
进一步地，所述回转接头转子前端固定有刀盘驱动轴套，刀盘驱动轴套前部与刀盘固定连接，刀盘与驱动装置固定连接。
进一步地，所述刀盘驱动轴套与搅拌轴之间设有密封，刀盘驱动轴套设置在搅拌棒与铜套之间。
一种可伸缩回转接头，工作方法为：
1）伸缩：液压油缸前后伸缩，带动马达相对于回转接头前后移动，马达通过联轴器带动搅拌轴前后移动，搅拌轴进而带动搅拌棒伸缩；
2）密封：搅拌棒前后移动过程中，刀盘驱动轴套内密封将开挖仓与铜套隔开，避免渣土阻碍搅拌轴的旋转；
3）改良液加入：刀盘驱动轴套与回转接头转子固定，驱动装置带动刀盘旋转，刀盘旋转带动回转接头转子转动，进而将改良液从回转接头转子引入刀盘内。
本发明的有益效果是：本发明实现了开挖仓中心搅拌的前后伸缩功能，与传统意义设计相比，可根据不同地层进行调整搅拌棒的伸出长度。本发明搅拌棒长度可调，可根据不同地质进行长度调整，减小搅拌损坏和驱动装置密封压环磨损的风险，提高了盾构机的地质适应性和安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明盾构掘进时结构示意图。
图2为本发明可伸缩回转接头结构示意图。
图中附图标记表示为，1为刀盘，2为盾壳，3为开挖仓，4为回转接头，5为驱动装置，6为前盾隔板，7为驱动箱，8为回转接头定子，9为回转接头固定架，10为液压油缸，11为搅拌棒，12为密封，13为铜套，14为搅拌轴，15回转接头转子，16为联轴器，17为马达，18为刀盘驱动轴套，19为端盖，20为马达安装架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1：如图1-2所示，一种可伸缩回转接头，包括刀盘1、盾壳2、开挖仓3、回转接头4、驱动装置5和前盾隔板6，所述盾壳2上固定有前盾隔板6，前盾隔板6上固定有驱动装置5，盾壳2中部设有回转接头4，盾壳2前端设有刀盘1，刀盘1与驱动装置5相连接，前盾隔板6与刀盘1之间设有开挖仓3，驱动装置5带动刀盘1旋转开挖切削地层，渣土在开挖仓3内部流动。
所述回转接头4包括回转接头转子15和回转接头定子8，回转接头转子15与回转接头定子8活动连接，回转接头转子15上固定有铜套13，回转接头转子15前端和尾端均设置有铜套13，铜套13为环形闭合铜套或两组半环铜套；回转接头转子15内设有搅拌轴14，搅拌轴14一端穿过铜套13与搅拌棒11固定连接，搅拌轴14另一端通过联轴器16与马达17固定连接，搅拌轴14通过铜套13搭载在回转接头转子15上大大减少了搅拌轴14与回转接头转子15之间的磨损。
所述回转接头转子15前端固定有刀盘驱动轴套18，刀盘驱动轴套18设置在搅拌棒12与铜套13之间，刀盘驱动轴套18前部与刀盘1固定连接，刀盘1与驱动装置5固定连接，刀盘驱动轴套18与搅拌轴14之间设有密封12，密封12将开挖仓3与铜套13隔开，避免渣土进入到回转接头转子15内。
所述回转接头定子8上固定有驱动装置5，驱动装置5包括驱动箱7，驱动箱7通过螺栓固定在回转接头定子8上，回转接头定子8上固定有回转接头固定架9，回转接头固定架10上固定有液压油缸10，液压油缸10与马达安装架20固定连接，马达安装架20内固定有马达17，马达17旋转带动搅拌轴14旋转，搅拌轴14进而起到旋转的作用，搅拌轴14旋转时，马达17不移动。
实施例2：一种可伸缩回转接头，所述搅拌轴14前端通过花键与搅拌棒11水平固定连接，搅拌轴14前端通过半圆键卡紧固定，防止搅拌轴14轴向窜动，然后用端盖19固定盖紧搅拌轴14，防止搅拌轴14在开挖仓3内磨损。其余与实施例1相同。
实施例3：一种可伸缩回转接头，工作方法为：
1）伸缩：液压油缸10前后伸缩，带动马达17相对回转接头4前后移动，马达17通过联轴器16带动搅拌轴14前后移动，搅拌轴14进而带动搅拌棒11伸缩；
2）密封：搅拌棒11前后移动过程中，刀盘驱动轴套18内密封12将开挖仓3与铜套13隔开，避免渣土阻碍搅拌轴14的旋转；
3）改良液加入：刀盘驱动轴套18与回转接头转子15固定，驱动装置5带动刀盘1旋转，刀盘1旋转带动回转接头转子15转动，进而将改良液引入刀盘1内。其余与实施例1相同。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种可伸缩回转接头，包括刀盘（1）、盾壳（2）、开挖仓（3）、回转接头（4）、驱动装置（5）和前盾隔板（6），所述盾壳（2）上固定有前盾隔板（6），前盾隔板（6）上固定有驱动装置（5），盾壳（2）中部设有回转接头（4），盾壳（2）前端设有刀盘（1），刀盘（1）与驱动装置（5）相连接，前盾隔板（6）与刀盘（1）之间设有开挖仓（3），其特征在于，所述回转接头（4）包括回转接头转子（15）和回转接头定子（8），回转接头转子（15）与回转接头定子（8）活动连接；所述回转接头转子（15）上固定有铜套（13），回转接头转子（15）内设有搅拌轴（14），搅拌轴（14）一端穿过铜套（13）与搅拌棒（11）固定连接，搅拌轴（14）另一端通过联轴器（16）与马达（17）固定连接；所述回转接头定子（8）与驱动装置（5）固定连接，回转接头定子（8）上固定有回转接头固定架（9），回转接头固定架（9）上固定有液压油缸（10），液压油缸（10）与马达安装架（20）固定连接，马达安装架（20）内固定有马达（17）；所述回转接头转子（15）前端固定有刀盘驱动轴套（18），刀盘驱动轴套（18）前部与刀盘（1）固定连接，刀盘（1）与驱动装置（5）固定连接；所述刀盘驱动轴套（18）与搅拌轴（14）之间设有密封（12），刀盘驱动轴套（18）设置在搅拌棒（11）与铜套（13）之间；
1）伸缩：液压油缸（10）前后伸缩，带动马达（17）相对于回转接头（4）前后移动，马达（17）通过联轴器（16）带动搅拌轴（14）前后移动，搅拌轴（14）进而带动搅拌棒（11）伸缩，搅拌轴（14）旋转时，马达（17）不移动；
2）密封：搅拌棒（11）前后移动过程中，刀盘驱动轴套（18）内密封（12）将开挖仓（3）与铜套（13）隔开，避免渣土阻碍搅拌轴（14）的旋转；
3）改良液加入：刀盘驱动轴套（18）与回转接头转子（15）固定，驱动装置（5）带动刀盘（1）旋转，刀盘（1）旋转带动回转接头转子（15）转动，进而将改良液从回转接头转子（15）引入刀盘（1）内。
2.根据权利要求1所述的一种可伸缩回转接头，其特征在于，所述搅拌轴（14）前端通过花键与搅拌棒（11）水平固定连接，搅拌轴（14）前端通过半圆键固定，搅拌轴上部固定有端盖（19）。
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