CN110735645B - 一种地铁隧道挖掘修建暗挖破碎物疏通装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地铁隧道挖掘修建暗挖破碎物疏通装置，包括封边管、外管、转轴支座、双轴电机和钻头，所述封边管的外壁上从左到右依次固定安装有出料管和进料管，所述外管通过支架固定于封边管的外壁上，所述进料管出口端部内壁上设置有隔离网，所述转轴支座安装于封边管的顶部外壁上，所述双轴电机安装于防护外壳内导向轨之间，所述防护外壳内固定连接有限位杆，所述防护外壳与挖掘件的连接处下方固定有滚珠。该地铁隧道挖掘修建暗挖破碎物疏通装置，能够提高地铁隧道大的暗挖工作效率，同时对地铁隧道的挖掘土块进行破碎，并对破碎后的土块进行持续有效的疏通，避免土块的残留堆积影响隧道的持续暗挖工作进行。

Description

一种地铁隧道挖掘修建暗挖破碎物疏通装置

技术领域

本发明涉及地铁隧道修建技术领域，具体为一种地铁隧道挖掘修建暗挖破碎物疏通装置。

背景技术

地铁隧道是修建于地面之下为地铁的运输行驶提供轨道的运行场所，通过地铁隧道的建设，减少地铁行驶对地面上空间的运用，减少地面空间的负担，同时方便地铁轨道的铺设使用，充分的利用到地面之下的广阔空间，在地铁隧道的修建过程中，需要进行地铁隧道的开挖并对挖出的破碎物进行疏通，减少隧道内的破碎物堆积，方便地铁隧道的修建。

然而现有的地铁隧道挖掘修建破碎物疏通装置在使用时存在以下问题：

1、仅仅能够进行地铁隧道的挖掘破碎，在隧道中的暗处破碎不便，同时会将土块破碎后大量堆积，使得地铁隧道的持续挖掘破碎操作不便，极易造成装置使用中的卡合，影响破碎装置的使用寿命；

2、不能够在对土块进行破碎后将其转运运输走，使得土块造成过多的残留，在进行隧道暗挖时不宜破碎物的疏通排放，使得隧道的疏通不畅，存在使用的功能性不足问题。

针对上述问题，急需在原有地铁隧道挖掘修建破碎物疏通装置的基础上进行创新设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地铁隧道挖掘修建暗挖破碎物疏通装置，以解决上述背景技术提出现有的地铁隧道挖掘修建破碎物疏通装置的仅仅能够进行地铁隧道的挖掘破碎，在隧道中的暗处破碎不便，同时会将土块破碎后大量堆积，使得地铁隧道的持续挖掘破碎操作不便，极易造成装置使用中的卡合，影响破碎装置的使用寿命，不能够在对土块进行破碎后将其转运运输走，使得土块造成过多的残留，不宜破碎物的疏通排放，使得隧道的疏通不畅，存在使用的功能性不足问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地铁隧道挖掘修建暗挖破碎物疏通装置，包括封边管、外管、转轴支座、双轴电机和钻头，所述封边管的外壁上从左到右依次固定安装有出料管和进料管，且封边管的内部中心处轴承安装有转杆，并且转杆的外壁上设置有绞龙叶片，所述外管通过支架固定于封边管的外壁上，且外管的内部设置有导线，所述进料管出口端部内壁上设置有隔离网，且隔离网的外侧固定有封边环，并且封边环和进料管出口端部内壁之间固定连接有弹性件，所述转轴支座安装于封边管的顶部外壁上，且封边管的另一端设置有防护外壳，并且防护外壳的内部固定有导向轨，所述双轴电机安装于防护外壳内导向轨之间，且双轴电机的一端输出轴通过往复丝杆与贯穿封边管端部的转杆内壁相互连接，并且往复丝杆位于转杆内的端部固定有限位块，而且导向轨的底部通过定位销与往复丝杆相连接，所述防护外壳内固定连接有限位杆，且限位杆的外侧轴承安装有定位环，并且定位环上固定连接有挖掘件的一端，而且挖掘件的另一端贯穿防护外壳，所述防护外壳与挖掘件的连接处下方固定有滚珠，且防护外壳与挖掘件的连接处设置有气囊，并且气囊的两端连接有弹性囊，而且弹性囊的端部通过密封片与挖掘件的外壁粘接，所述钻头贯穿防护外壳与双轴电机的另一端输出轴同轴连接，且双轴电机的外壁上固定有齿条。

优选的，所述隔离网的直径大于进料管的内径，且隔离网通过封边环与进料管内壁上凹槽结构为贴合滑动连接，并且封边环的直径位于进料管内壁上凹槽结构的内径和外径之间。

优选的，所述往复丝杆通过限位块与转杆的端部中空构成相对伸缩结构，且限位块设置为正四边形结构，并且限位块和转杆的端部中空之间为卡合的滑动连接。

优选的，所述定位销与导向轨为垂直的固定连接，且定位销的下端与往复丝杆的外壁螺纹结构为贴合的滑动连接，并且导向轨的外壁与双轴电机的外壁之间构成滑动安装结构。

优选的，所述挖掘件通过定位环与限位杆构成相对转动结构，且定位环的外壁设置为环形锯齿状，并且与齿条之间啮合连接。

优选的，所述挖掘件外壁设置为菱形的齿块状结构，且挖掘件和防护外壳贯穿连接，并且防护外壳与挖掘件的贯穿连接处设置为弧形结构，而且防护外壳的弧形圆心与定位环轴心相互重合。

优选的，所述滚珠与挖掘件固定连接，且滚珠与防护外壳的弧形底部为贴合的滑动连接，并且挖掘件关于防护外壳的横向中心轴线对称设置，而且挖掘件与进料管一一对应设置。

优选的，所述气囊设置为“回”字型结构，且气囊与弹性囊的内部之间贯通设置，且弹性囊自身设置为伸缩结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该地铁隧道挖掘修建暗挖破碎物疏通装置，能够提高地铁隧道大的暗挖工作效率，同时对地铁隧道的挖掘土块进行破碎，并对破碎后的土块进行持续有效的疏通，避免土块的残留堆积影响隧道的持续暗挖工作进行；

1、只需要通过限位块和转杆端部内部的卡合滑动连接作用下，使得限位块随着往复丝杆和双轴电机旋转时，带着转杆同步旋转，由于往复丝杆上的往复螺纹结构和静止的定位销端部之间滑动连接，使得往复丝杆在静止的定位销作用下与转杆端部内部之间做轴向的旋转伸缩运动，从而带动双轴电机和其另一端的钻头进行往复伸缩运动，提高钻孔的暗挖工作效率；

2、在双轴电机带着钻头进行往复伸缩运动的同时，双轴电机带着齿条同样进行往复运动，在齿条和定位环的啮合连接作用下，定位环带着挖掘件进行重复的翻转，挖掘件进行土壤的挖掘和重复破碎，并将破碎后的土壤导向进料管所在，进料管中的隔离网因外力振动而来回运动，将符合尺寸要求的土块导入进料管的内部，通过封边管中旋转的转杆和绞龙叶片进行土壤的持续疏通搬运，同时不符合尺寸的土块进行持续的破碎，提高地铁隧道的暗挖和装置的工作效率。

附图说明

图1为本发明正面结构示意图；

图2为本发明往复丝杆安装结构示意图；

图3为本发明限位块结构示意图；

图4为本发明防护外壳内部结构示意图；

图5为本发明齿条分布结构示意图；

图6为本发明弹性囊和气囊结构示意图；

图7为本发明隔离网安装结构示意图；

图8为本发明外管安装结构示意图。

图中：1、封边管；2、出料管；3、进料管；4、转杆；5、绞龙叶片；6、外管；7、支架；8、导线；9、隔离网；10、封边环；11、弹性件；12、转轴支座；13、防护外壳；14、导向轨；15、双轴电机；16、往复丝杆；17、限位块；18、定位销；19、限位杆；20、定位环；21、挖掘件；22、滚珠；23、气囊；24、弹性囊；25、密封片；26、钻头；27、齿条。

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做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。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种地铁隧道挖掘修建暗挖破碎物疏通装置，包括封边管1、出料管2、进料管3、转杆4、绞龙叶片5、外管6、支架7、导线8、隔离网9、封边环10、弹性件11、转轴支座12、防护外壳13、导向轨14、双轴电机15、往复丝杆16、限位块17、定位销18、限位杆19、定位环20、挖掘件21、滚珠22、气囊23、弹性囊24、密封片25、钻头26和齿条27，封边管1的外壁上从左到右依次固定安装有出料管2和进料管3，且封边管1的内部中心处轴承安装有转杆4，并且转杆4的外壁上设置有绞龙叶片5，外管6通过支架7固定于封边管1的外壁上，且外管6的内部设置有导线8，进料管3出口端部内壁上设置有隔离网9，且隔离网9的外侧固定有封边环10，并且封边环10和进料管3出口端部内壁之间固定连接有弹性件11，转轴支座12安装于封边管1的顶部外壁上，且封边管1的另一端设置有防护外壳13，并且防护外壳13的内部固定有导向轨14，双轴电机15安装于防护外壳13内导向轨14之间，且双轴电机15的一端输出轴通过往复丝杆16与贯穿封边管1端部的转杆4内壁相互连接，并且往复丝杆16位于转杆4内的端部固定有限位块17，而且导向轨14的底部通过定位销18与往复丝杆16相连接，防护外壳13内固定连接有限位杆19，且限位杆19的外侧轴承安装有定位环20，并且定位环20上固定连接有挖掘件21的一端，而且挖掘件21的另一端贯穿防护外壳13，防护外壳13与挖掘件21的连接处下方固定有滚珠22，且防护外壳13与挖掘件21的连接处设置有气囊23，并且气囊23的两端连接有弹性囊24，而且弹性囊24的端部通过密封片25与挖掘件21的外壁粘接，钻头26贯穿防护外壳13与双轴电机15的另一端输出轴同轴连接，且双轴电机15的外壁上固定有齿条27。

隔离网9的直径大于进料管3的内径，且隔离网9通过封边环10与进料管3内壁上凹槽结构为贴合滑动连接，并且封边环10的直径位于进料管3内壁上凹槽结构的内径和外径之间，使得隔离网9和封边环10能够在进料管3的端部出口内来回振动，提高破碎物的通过效率。

往复丝杆16通过限位块17与转杆4的端部中空构成相对伸缩结构，且限位块17设置为正四边形结构，并且限位块17和转杆4的端部中空之间为卡合的滑动连接，限位块17的作用使得往复丝杆16和转杆4同步旋转，为转杆4的转动提供动力。

定位销18与导向轨14为垂直的固定连接，且定位销18的下端与往复丝杆16的外壁螺纹结构为贴合的滑动连接，并且导向轨14的外壁与双轴电机15的外壁之间构成滑动安装结构，使得定位销18和往复丝杆16的外壁螺纹结构为贴合的滑动连接，使得往复丝杆16在旋转时因定位销18的限位作用，作往复的旋转伸缩运动。

挖掘件21通过定位环20与限位杆19构成相对转动结构，且定位环20的外壁设置为环形锯齿状，并且与齿条27之间啮合连接，挖掘件21外壁设置为菱形的齿块状结构，且挖掘件21和防护外壳13贯穿连接，并且防护外壳13与挖掘件21的贯穿连接处设置为弧形结构，而且防护外壳13的弧形圆心与定位环20轴心相互重合，滚珠22与挖掘件21固定连接，且滚珠22与防护外壳13的弧形底部为贴合的滑动连接，并且挖掘件21关于防护外壳13的横向中心轴线对称设置，而且挖掘件21与进料管3一一对应设置，通过往复丝杆16的伸缩运动推动双轴电机15往复运动，在双轴电机15外壁上的齿条27与定位环20的啮合作用下，使得定位环20带着挖掘件21进行往复的翻转，对土块进行挖掘和翻动破碎，并将破碎后的土块导向隔离网9和进料管3，使得破碎后的土壤通过进料管3导入封边管1内，进行土壤破碎后的疏通运输，减少土壤在挖掘后的堆积影响装置的使用。

气囊23设置为“回”字型结构，且气囊23与弹性囊24的内部之间贯通设置，且弹性囊24自身设置为伸缩结构，通过气囊23与弹性囊24，使得挖掘件21的转动时，外界的土壤不会从进料管3被挖掘件21的贯穿位置处进入防护外壳13，维持装置的良好使用。

工作原理：在使用该地铁隧道挖掘修建暗挖破碎物疏通装置时，首先根据图1，通过封边管1上的转轴支座12，将装置通过液压组件安装于外界运输装置上，通过对钻头26的朝向改变，进行地铁隧道的暗挖工作进行，如图1和图8所示，通过外管6中的导线8为防护外壳13中双轴电机15提供外界电能补充，外管6对导线8进行隔离保护，避免导线8在装置进行隧道挖掘是造成外壁破碎，如图1-4所示，在双轴电机15工作启动时，双轴电机15的一端带动钻头26持续旋转，进行隧道中土块的暗挖破碎，同时双轴电机15的另一端带着往复丝杆16同步旋转，如图2-3所示，在往复丝杆16旋转时，由于往复丝杆16的端部通过限位块17与转杆4端部中空内壁之间为卡合的滑动连接，使得往复丝杆16在旋转时转杆4同步旋转，同时由于往复丝杆16的外壁螺纹结构与定位销18的下端之间为滑动连接，在定位销18的静止作用下，使得往复丝杆16在旋转时与转杆4的端部中空结构之间往复伸缩运动，达到转杆4和往复丝杆16之间的往复旋转伸缩运动，在往复丝杆16和转杆4往复伸缩运动时往复丝杆16带着双轴电机15在导向轨14之间滑动，如图1所示，达到双轴电机15带着其端部的钻头26边旋转边伸缩运动，提高钻头26对土块的破碎工作效率；

根据图1和图4-7，当双轴电机15和齿条27在导向轨14之间往复轴向移动时，如图4-5所示，齿条27与定位环20外壁啮合连接，使得定位环20在限位杆19的外壁上旋转，通过定位环20的旋转带着挖掘件21绕限位杆19的横向中心轴线旋转，在齿条27往复轴向运动时，达到挖掘件21往复翻转进行土块的破碎工作进行，在挖掘件21翻转时，挖掘件21上的滚珠22在防护外壳13的弧形结构底部滑动，使得挖掘件21的翻转更加流畅，通过挖掘件21提高土块的破碎工作效率，如图1和图6-7所示，在挖掘件21翻转进行土块破碎工作时，挖掘件21将破碎的土壤推动导向进料管3所在位置处，在挖掘件21翻转时，挖掘件21重复挤压弹性囊24，使得弹性囊24中的气体在弹性囊24和气囊23之间相互导向贯通，弹性囊24变形，在弹性囊24和密封片25的作用下对防护外壳13和挖掘件21连接处的敞开结构进行密封，使得外界的土壤不会进入防护外壳13内影响装置的使用，同时挖掘件21将破碎的土块导向进料管3中，在挖掘件21的碰撞振动作用下，隔离网9和封边环10在弹性件11的作用下与进料管3出口内壁之间来回振动，使得隔离网9对破碎后土壤的通过效率提高，尺寸不符合的土壤挡在隔离网9外，进行再次破碎，避免封边管1内部结构的封堵卡位，土壤通过进料管3导入封边管1的内部，而封边管1内部轴承连接的转杆4带着绞龙叶片5旋转，使得转杆4和绞龙叶片5将进料管3导入的土壤疏通运输在出料管2位置排出，从而进行隧道内的暗挖和挖掘后破碎物的及时疏通，避免封堵残留堆积影响装置的持续暗挖工作进行。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (7)

1.一种地铁隧道挖掘修建暗挖破碎物疏通装置，包括封边管（1）、外管（6）、转轴支座（12）、双轴电机（15）和钻头（26），其特征在于：所述封边管（1）的外壁上从左到右依次固定安装有出料管（2）和进料管（3），且封边管（1）的内部中心处轴承安装有转杆（4），并且转杆（4）的外壁上设置有绞龙叶片（5），所述外管（6）通过支架（7）固定于封边管（1）的外壁上，且外管（6）的内部设置有导线（8），所述进料管（3）出口端部内壁上设置有隔离网（9），且隔离网（9）的外侧固定有封边环（10），并且封边环（10）和进料管（3）出口端部内壁之间固定连接有弹性件（11），所述转轴支座（12）安装于封边管（1）的顶部外壁上，且封边管（1）的另一端设置有防护外壳（13），并且防护外壳（13）的内部固定有导向轨（14），所述双轴电机（15）安装于防护外壳（13）内导向轨（14）之间，且双轴电机（15）的一端输出轴通过往复丝杆（16）与贯穿封边管（1）端部的转杆（4）内壁相互连接，并且往复丝杆（16）位于转杆（4）内的端部固定有限位块（17），而且导向轨（14）的底部通过定位销（18）与往复丝杆（16）相连接，所述防护外壳（13）内固定连接有限位杆（19），且限位杆（19）的外侧轴承安装有定位环（20），并且定位环（20）上固定连接有挖掘件（21）的一端，而且挖掘件（21）的另一端贯穿防护外壳（13），所述防护外壳（13）与挖掘件（21）的连接处下方固定有滚珠（22），且防护外壳（13）与挖掘件（21）的连接处设置有气囊（23），并且气囊（23）的两端连接有弹性囊（24），而且弹性囊（24）的端部通过密封片（25）与挖掘件（21）的外壁粘接，所述挖掘件（21）通过定位环（20）与限位杆（19）构成相对转动结构，且定位环（20）的外壁设置为环形锯齿状，并且与齿条（27）之间啮合连接，所述钻头（26）贯穿防护外壳（13）与双轴电机（15）的另一端输出轴同轴连接，且双轴电机（15）的外壁上固定有齿条（27）。

2.根据权利要求1所述的一种地铁隧道挖掘修建暗挖破碎物疏通装置，其特征在于：所述隔离网（9）的直径大于进料管（3）的内径，且隔离网（9）通过封边环（10）与进料管（3）内壁上凹槽结构为贴合滑动连接，并且封边环（10）的直径位于进料管（3）内壁上凹槽结构的内径和外径之间。

3.根据权利要求1所述的一种地铁隧道挖掘修建暗挖破碎物疏通装置，其特征在于：所述往复丝杆（16）通过限位块（17）与转杆（4）的端部中空构成相对伸缩结构，且限位块（17）设置为正四边形结构，并且限位块（17）和转杆（4）的端部中空之间为卡合的滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种地铁隧道挖掘修建暗挖破碎物疏通装置，其特征在于：所述定位销（18）与导向轨（14）为垂直的固定连接，且定位销（18）的下端与往复丝杆（16）的外壁螺纹结构为贴合的滑动连接，并且导向轨（14）的外壁与双轴电机（15）的外壁之间构成滑动安装结构。

5.根据权利要求1所述的一种地铁隧道挖掘修建暗挖破碎物疏通装置，其特征在于：所述挖掘件（21）外壁设置为菱形的齿块状结构，且挖掘件（21）和防护外壳（13）贯穿连接，并且防护外壳（13）与挖掘件（21）的贯穿连接处设置为弧形结构，而且防护外壳（13）的弧形圆心与定位环（20）轴心相互重合。

6.根据权利要求1所述的一种地铁隧道挖掘修建暗挖破碎物疏通装置，其特征在于：所述滚珠（22）与挖掘件（21）固定连接，且滚珠（22）与防护外壳（13）的弧形底部为贴合的滑动连接，并且挖掘件（21）关于防护外壳（13）的横向中心轴线对称设置，而且挖掘件（21）与进料管（3）一一对应设置。

7.根据权利要求1所述的一种地铁隧道挖掘修建暗挖破碎物疏通装置，其特征在于：所述气囊（23）设置为“回”字型结构，且气囊（23）与弹性囊（24）的内部之间贯通设置，且弹性囊（24）自身设置为伸缩结构。

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