CN110984996B - 一种掘进机及其渣土运输装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种掘进机及其渣土运输装置，渣土运输装置包括用于输送渣土的运输通道，运输通道设有沿输送方向依次分布进料口、可开闭的闸门组件、出料口，运输通道内部设有用于将渣土推出闸门组件的推送机构，闸门组件用于在推送机构远离闸门组件时关闭、以避免渣土回流；运输通道的侧壁设有让位缺口，闸门组件包括设于让位缺口的闸门、设于运输通道外部且用于驱动闸门移动的闸门驱动机构。本申请提供的渣土运输装置利用闸门组件对运输通道进行封堵，从而避免渣土通过闸门组件回流，保障渣土的正常输送。

Description

一种掘进机及其渣土运输装置

技术领域

本发明涉及竖井建造技术领域，更具体地说，涉及一种渣土运输装置。此外，本发明还涉及一种包括上述渣土运输装置的掘进机。

背景技术

在竖井的开挖过程中，渣土通过螺旋输送机从开挖面输送到盾尾，并经由渣土储存装置输送到渣土向上运输通道，然后渣土向上运输到垂直皮带机，再由垂直皮带机运输到地面。在渣土向上运输的过程中，如何将渣土从盾尾运输到垂直皮带机是将渣土运出的关键，因此保证渣土的高效的向上运输显得尤为重要。

现有竖井渣土输送装置将渣土浆化后再将渣土泵送出去，在实际应用中容易造成运输管道堵塞，且渣土容易回流，不适宜在碎石较多的场合使用。

综上所述，如何实现渣土的单向运输，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种渣土运输装置，其结构简单、可靠性高、具有止逆功能，能够对固态的渣土进行单向运输，同时避免渣土回流。本发明的另一目的是提供一种包括上述渣土运输装置的掘进机。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种渣土运输装置，包括用于输送渣土的运输通道，所述运输通道设有沿输送方向依次分布进料口、可开闭的闸门组件、出料口，所述运输通道内部设有用于将渣土推出所述闸门组件的推送机构，所述闸门组件用于在所述推送机构远离所述闸门组件时关闭、以避免渣土回流；所述运输通道的侧壁设有让位缺口，所述闸门组件包括设于所述让位缺口的闸门、设于所述运输通道外部且用于驱动所述闸门移动的闸门驱动机构。

优选的，所述推送机构包括推送油缸、与所述运输通道侧壁贴合的推板，所述推板与所述推送油缸的活塞杆固定连接。

优选的，所述进料口设有用于在所述推送机构朝向所述闸门组件推动渣土时关闭的截止阀。

优选的，所述运输通道的外部设有与所述进料口连通的进料斗。

优选的，所述闸门驱动机构有两个，且二者对称分布在所述运输通道的两侧，所述闸门与所述闸门驱动机构一一对应连接。

优选的，所述闸门为扇形闸门，所述闸门的圆心角与所述运输通道的侧壁铰接，所述闸门的弧边与所述让位缺口贴合，所述闸门驱动机构与所述闸门的侧边连接、用于推动所述闸门绕铰接轴旋转。

优选的，所述闸门驱动机构包括伸缩装置、设于所述运输通道外部的基座，所述伸缩装置的固定端与所述基座铰接，所述伸缩装置的活动端与所述闸门的侧边铰接。

优选的，所述闸门的圆心角小于90度。

一种掘进机，包括上述任意一种渣土运输装置。

本发明提供的渣土运输装置包括运输通道，运输通道设有沿输送方向依次分布进料口、闸门组件、出料口，运输通道内部设有推送机构，推送机构将渣土推出闸门组件后会向远离闸门组件的方向复位，此时闸门组件关闭。

在实际应用中，渣土通过进料口进入到运输通道内部后，推送机构朝向闸门组件移动，将渣土从闸门组件推出，而后推送机构回落，闸门组件关闭，对运输通道进行封堵，从而避免渣土通过闸门组件回流，实现渣土的单向运输。

本申请还提供了一种掘进机，具有上述有益效果。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为渣土运输装置工作状态下的结构示意图；

图2为渣土运输装置的局部结构示意图；

图3为第一种闸门处于打开状态的结构示意图；

图4为第一种闸门处于关闭状态的结构示意图；

图5为第二种闸门处于关闭状态的结构示意图。

图1~5中的附图标记为：推送机构1、闸门驱动机构2、闸门3、截止阀4、进料斗5、运输通道6。

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。

请参考图1~5，图1为渣土运输装置工作状态下的结构示意图；图2为渣土运输装置的局部结构示意图；图3为第一种闸门处于打开状态的结构示意图；图4为第一种闸门处于关闭状态的结构示意图；图5为第二种闸门处于关闭状态的结构示意图。

本申请提供了一种渣土运输装置，包括用于输送渣土的运输通道6，运输通道6设有沿输送方向依次分布进料口、可开闭的闸门组件、出料口，运输通道6内部设有用于将渣土推出闸门组件的推送机构1，闸门组件用于在推送机构1远离闸门组件时关闭、以避免渣土回流。

具体的，运输通道6通常指立式运输通道，其可适用于向上运输形式，将渣土输送至地面，也可根据实际情况适用于其他方向运输形式。运输通道6的出料口设置在顶部，进料口设置在中下部，闸门组件设置在进料口的上方。推送机构1在复位状态下处于运输通道6的底部、且位于进料口的下方。

在工作过程中，渣土在螺旋机的作用下经由进料口进入运输通道6，当渣土在运输通道6的底部堆积一定高度后，推送机构1开始运动，向上推动渣土、并使渣土到达闸门组件处，此时闸门组件主动打开、或者在渣土的挤压下被动打开，使得渣土被推动出闸门组件。而后推送机构1开始向下移动进行复位，此时闸门组件关闭，从而防止渣土回流，实现渣土单向运动的功能。

本申请提供的渣土运输装置无需如现有技术中对渣土进行浆化处理，其对渣土要求不高，可以直接输送渣土碎石等非液态物质，适用工况广。渣土运输装置利用闸门组件对运输通道6进行封堵，从而避免渣土通过闸门组件回流，保障渣土的正常输送。

可选的，本申请提供的一种实施例中，推送机构1包括推送油缸、与运输通道6侧壁贴合的推板，推板与推送油缸的活塞杆固定连接。具体的，推板的端部与运输通道6的侧壁贴合，推送机构1采用液压油缸作为推动力来源，推送油缸的缸筒固定在运输通道6的底部，推送油缸的活塞杆推出后会带动推板向上移动，从而将渣土向上推送。可以理解的，推送机构1也可以根据需要选用其他动力形式。

进一步的，为了优化推送机构1的使用效果，本申请提供的一种实施例中，进料口设有用于在推送机构1朝向闸门组件推动渣土时关闭的截止阀4。具体的，截止阀4用于控制进料口的开闭状态，当推送机构1向上推动渣土时，截止阀4动作并将进料口关闭，避免运输通道6内部的渣土在推送机构1的作用下从进料口排出，保障渣土的推送效果。

可选的，为了方便运输通道6进料，可以在运输通道6的外部设有与进料口连通的进料斗5。

进一步的，为了优化渣土运输装置的使用效果，在上述任意一个实施例的基础上，运输通道6的侧壁设有让位缺口，闸门组件包括设于让位缺口的闸门3、设于运输通道6外部且用于驱动闸门3移动的闸门驱动机构2。

具体的，闸门3设置在让位缺口处、且可在闸门驱动机构2的带动下移动，从而在让位缺口处控制运输通道6的封闭或打开。闸门驱动机构2可以采用油缸、或气缸、或弹簧、或者其他驱动机构，其主要对闸门3施加一定的作用力，从而控制闸门3对运输通道6进行封堵。

在实际设计时，闸门3可以设置一个，即闸门3从运输通道6的一侧向另一侧移动，实现开闭状态的切换。优选闸门3对称设置两个，更具体的，闸门驱动机构2有两个，且二者对称分布在运输通道6的两侧，闸门3与闸门驱动机构2一一对应连接。当需要封堵运输通道6时，两个闸门3同步向运输通道6的中心移动；当需要使渣土到达闸门组件上方时，两个闸门3同步远离运输通道6的中心。

进一步的，本申请提供的一种实施例中，闸门3为扇形闸门，闸门3的圆心角与运输通道6的侧壁铰接，闸门3的弧边与让位缺口贴合，闸门驱动机构2与闸门3的侧边连接、用于推动闸门3绕铰接轴旋转。

具体的，闸门3采用扇形闸门，其具有一个弧边、两个侧边、一个圆心角。在工作过程中，闸门3的圆心角与运输通道6的侧壁铰接，即闸门3可以绕铰接轴进行旋转，闸门驱动机构2推动闸门3的侧边，从而使得闸门3绕铰接轴旋转。由于闸门3为扇形结构，其弧边任意一点到圆心角的距离相等，因此，闸门3在旋转过程中，弧边始终与避让缺口的侧壁贴合，从而避免运输通道6发生泄漏。

可选的，扇形的闸门3的圆心角采用锐角，此时闸门3在关闭状态下，闸门3的侧边与其下方运输通道6的侧壁的夹角为钝角，使得闸门3受到渣土的挤压后更容易打开。

可选的，在保障闸门3对运输通道6封堵效果的基础上，为了进一步简化闸门3的结构，优选运输通道6的断面呈矩形，此时闸门3可以为等厚的扇形结构。

在实际装配的过程中，闸门3的圆心角可以直接与运输通道6的侧壁铰接；闸门3的圆心角也可以采用图3至图5中所示的方式间接与运输通道6的侧壁铰接，即基座固定在运输通道6的侧壁，且位于进料口的上方，闸门3的圆心角铰接于基座内侧上。

值得注意的是，在实际控制的过程中，优选闸门驱动机构2具有控制闸门3闭合的预设的初始力，闸门驱动机构2用于在渣土的挤压力大于初始力时控制闸门3打开，闸门驱动机构2也用于在渣土的挤压力小于初始力时复位、并控制闸门3关闭。其中，渣土的挤压力指渣土向上挤压闸门3时的作用力。

对于液压油缸式的闸门驱动机构2，其初始力由油缸压力提供；对于弹簧式的闸门驱动机构2，其初始力由弹性回复力提供。以闸门驱动机构2具体为液压油缸为例，在工作过程中，液压油缸预设有一定的初始力，保障闸门3处于关闭状态。当推送机构1推动渣土向上移动时，闸门3受到渣土的挤压力，当推动渣土的挤压力大于液压油缸的初始力时，闸门3在渣土的挤压下被动打开，渣土被推送至闸门3上方，如图3所示；推送机构1到达推送位置后开始复位回缩，此时渣土对闸门3的挤压力逐渐减小，当挤压力小于液压油缸的初始力时，液压油缸的活塞杆伸出，使闸门3再次处于关闭状态，形成机械锁死，渣土被闸门3阻挡在闸门3上侧，如图4所示。

采用上述方式后，推送机构1与闸门驱动机构2共同作用，并以渣土的挤压力控制闸门3的开启，以闸门驱动机构2控制闸门3的闭合，液压油缸可以根据挤压力和初始力的关系自动控制闸门3的开闭状态，简化了闸门驱动机构2的控制方式。

可选的，在实际装配时，闸门驱动机构2可以通过多种方式控制闸门3的旋转。例如，闸门驱动机构2包括伸缩装置、设于运输通道6外部的基座，伸缩装置的固定端与基座铰接，伸缩装置的活动端与闸门3的侧边铰接。

具体的，伸缩装置可以具体为液压油缸，其固定端指缸筒、活动端指活塞杆。在装配时，参考图3和图4，缸筒通过铰接耳固定在基座上，活塞杆与闸门3的侧边铰接。参考图5，伸缩装置的活动端也可以与基座进行铰接。另外，伸缩装置与闸门3的连接处也可增加铰链，从而改善受力，增加连接处的使用寿命。

除了上述渣土运输装置，本发明还提供一种包括上述任意一种渣土运输装置的掘进机，掘进机可以具体为23m超大直径竖井掘进机，该掘进机在掘进过程中产生的渣土可以通过渣土运输装置进行单向运输。该掘进机的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的掘进机及其渣土运输装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种竖井掘进机，其特征在于，包括渣土运输装置，所述渣土运输装置包括用于输送渣土的运输通道(6)，所述运输通道(6)设有沿输送方向依次分布进料口、可开闭的闸门组件和出料口，所述运输通道(6)内部设有用于将渣土推出所述闸门组件的推送机构(1)，所述闸门组件用于在所述推送机构(1)远离所述闸门组件时关闭以避免渣土回流；所述运输通道(6)的侧壁设有让位缺口，所述闸门组件包括设于所述让位缺口的闸门(3)和设于所述运输通道(6)外部且用于驱动所述闸门(3)移动的闸门驱动机构(2)；

所述闸门驱动机构(2)对所述闸门(3)具有预设的初始力，当渣土的挤压力大于所述初始力，所述闸门(3)受到渣土的挤压被动打开；当渣土的挤压力小于所述初始力，所述闸门驱动机构(2)复位并控制所述闸门(3)关闭；

所述闸门驱动机构(2)有两个，且二者对称分布在所述运输通道(6)的两侧，所述闸门(3)与所述闸门驱动机构(2)一一对应连接；

所述闸门(3)为扇形闸门，所述闸门(3)具有一个弧边、两个侧边和一个圆心角，所述闸门(3)的圆心角与所述运输通道(6)的侧壁铰接，所述闸门(3)的弧边与所述让位缺口贴合，所述闸门驱动机构(2)与所述闸门(3)的侧边连接并用于推动所述闸门(3)绕铰接轴旋转；所述闸门(3)的圆心角小于90度，所述闸门(3)在关闭状态下，所述闸门(3)的侧边与其下方所述运输通道(6)的侧壁的夹角为钝角。

2.根据权利要求1所述的竖井掘进机，其特征在于，所述推送机构(1)包括推送油缸和与所述运输通道(6)侧壁贴合的推板，所述推板与所述推送油缸的活塞杆固定连接。

3.根据权利要求1所述的竖井掘进机，其特征在于，所述进料口设有用于在所述推送机构(1)朝向所述闸门组件推动渣土时关闭的截止阀(4)。

4.根据权利要求3所述的竖井掘进机，其特征在于，所述运输通道(6)的外部设有与所述进料口连通的进料斗(5)。

5.根据权利要求1所述的竖井掘进机，其特征在于，所述闸门驱动机构(2)包括伸缩装置和设于所述运输通道(6)外部的基座，所述伸缩装置的固定端与所述基座铰接，所述伸缩装置的活动端与所述闸门(3)的侧边铰接。

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