CN111841736A - 一种破碎机 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种破碎机，包括料箱，料箱的上部与主进浆管路连通，料箱的中部设有破碎机构，料箱的下部与旁通进浆管路连通，主进浆管路与旁通进浆管路连通。本发明具有如下优点：对开挖的渣石进行有效破碎，避免了排浆泵滞排或堵塞，提升了盾构机出渣效率；渣石经破碎后粒径减小，减缓了排浆泵和泥浆管路的磨损；具有主排浆和旁通排浆两种工作模式，满足泥水盾构破碎机工作和检修需求；满足泥水盾构机和土压‑泥水双模盾构机工作需求；具有大扭矩反转功能，提高渣石破碎效率；位于气垫仓外，安装、检修、清渣简单快捷。

Description

一种破碎机
技术领域
本发明涉及隧道施工设备，特别是指一种破碎机。
背景技术
为了满足城市轨道快速发展需求，隧道盾构施工技术应用日益增多，应用于隧道施工的盾构机技术得到了快速发展。目前盾构机具有施工安全高效、控制精准、质量可靠和环保等优点，在地铁隧道、公路隧道、穿江隧道、跨海隧道及引水排污隧道等项目中取得了广泛的应用。面对新技术迭代、施工地层复杂、隧道直径多样化和高效安全等问题，盾构机功能与模式向全面化和多样化快速发展，研制出了土压-泥水双模盾构机、TBM-土压双模盾构、TBM-土压-泥水三模盾构机等多模式盾构机，盾构机开挖直径由常规的6m级发展到超大直径的15m级和小直径的4m级。
针对砂卵石、全断面硬岩、基岩凸起和具有破碎带等地层，为了避免开挖渣石造成盾构机泥水环流系统出渣滞排或堵塞问题，减少排浆泵和泥浆管路磨损，通常在泥水环流系统主排浆泵系统前端配置采石箱或破碎机，采石箱可以将进入排浆管的渣石进行筛分，使满足排浆泵通过粒径的渣石通过，较大的渣石留在箱体中，但采石箱工作效率较低，地层适应性较差，经常出现堵塞情况。破碎机形式多为颚式破碎机，通常布置在泥水盾构机的气垫仓内，对进入气垫仓底部的渣石进行破碎，然后经排浆管排出，由于该破碎机布置在密闭且承压的气垫仓内，工作环境恶劣容易出现故障且维修困难，渣石破碎效率较低。
发明内容
为了提高盾构机泥水环流系统出渣效率，满足隧道高效施工，本发明提出一种可应用在泥水和土压-泥水双模盾构机的破碎机，该破碎机布置在盾构机气垫仓外和主排浆泵之前，具有较强的渣石破碎和处理能力，渣石在泥水盾构破碎机破碎作用下达到排浆泵出渣要求，解决了盾构施工中大粒径砂卵石地层、硬岩地层、破碎带地层和基岩凸起地层石块引起的排浆泵和泥浆管滞排、堵塞以及磨损问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种破碎机，包括料箱，料箱的上部与主进浆管路连通，料箱的中部设有破碎机构，料箱的下部与旁通进浆管路连通，主进浆管路与旁通进浆管路连通。
所述的料箱的上部设有主进浆支座，主进浆管路与主进浆支座连通，料箱的下部设有排浆支座和旁通进浆支座，旁通进浆管路与旁通进浆支座连通。
所述的料箱包括上料箱、中料箱和下料箱，上料箱与中料箱连接，中料箱与下料箱连接，上料箱与主进浆管路连通，中料箱上设有破碎机构，下料箱与旁通进浆管路连通。
所述的上料箱上设有上料箱法兰，中料箱上设有中料箱上法兰和中料箱下法兰，下料箱上设有下料箱法兰，上料箱法兰与中料箱上法兰连接，中料箱下法兰与下料箱法兰连接。
所述的料箱的上部设有观察窗。
所述的料箱的上部设有冲刷装置。
所述的料箱的上部设有出渣门。
所述的破碎机构包括破碎齿辊，破碎齿辊旋转设在料箱内，破碎齿辊与驱动机构连接。
所述的驱动机构包括传动装置，传动装置与连接装置连接，连接装置与驱动装置连接。
所述的驱动机构为正反转驱动机构。
所述的破碎齿辊设有一个，料箱内侧设有破碎齿。
所述的破碎齿辊设有相互配合的两个。
所述的料箱的下部为V形截面。
所述的主进浆管路和旁通进浆管路的出口均设有阀门。
本发明的实现的功能或目的：
①具有上料箱、中料箱和下料箱，实现渣石的缓存、破碎和出渣需求；②在破碎齿辊破碎作用下，从下料箱排出的渣石可以满足排浆泵出渣要求；③顶部冲刷装置对破碎齿辊的齿面进行冲洗，防止破碎齿辊上的齿被软泥糊住失去破碎能力；④具有大扭矩反转功能，当破碎齿辊上的扭矩大于设定上限值时，破碎齿辊在驱动装置作用下能够短暂反转，将卡在破碎齿辊上的渣石退出，然后再正转破碎渣石，实现渣石的多次破碎；⑤可在泥水盾构机和土压-泥水双模盾构机两种机型中工作；⑥具备主排浆和旁通排浆两种工作模式。
本发明具有如下优点：①对开挖的渣石进行有效破碎，避免了排浆泵滞排或堵塞，提升了盾构机出渣效率；②渣石经破碎后粒径减小，减缓了排浆泵和泥浆管路的磨损；③具有主排浆和旁通排浆两种工作模式，满足泥水盾构破碎机工作和检修需求；④满足泥水盾构机和土压-泥水双模盾构机工作需求；⑤具有大扭矩反转功能，提高渣石破碎效率；⑥位于气垫仓外，安装、检修、清渣简单快捷。
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为本发明结构主视图。
图2为本发明结构侧视图。
图中：1-主进浆支座，2-上料箱，3-观察窗，4-冲刷装置，5-上料箱法兰，6-中料箱上法兰，7-中料箱，8-传动装置，9-连接装置，10-驱动装置，11-破碎齿辊，12-下料箱法兰，13-中料箱下法兰，14-排浆支座，15-底座，16-下料箱，17-旁通进浆支座，18-出渣门，19-主进浆管路，20-阀门，21-旁通进浆管路。
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。
如图1和2所示，一种破碎机，包括料箱，料箱包括上料箱2、中料箱7和下料箱16。
上料箱2由侧向钢板和顶部拱形钢板组焊而成，上料箱上布置有主进浆支座1、观察窗3、冲刷装置4、上料箱法兰5和出渣门18。
主进浆支座1布置在上料箱2的左端，主进浆支座由松套法兰和钢管焊接而成，主进浆支座左端与阀门相连接，阀门与主进浆管路19连接，阀门20可以是气动球阀或液动球阀。盾构机开挖的渣石在泥浆带动下，沿主进浆管路经阀门和主进浆支座进入到上料箱中。
观察窗3布置在上料箱顶部拱形钢板中心位置，观察窗由法兰底座和盖板组成。冲刷装置对称布置在上料箱顶部拱形钢板的前后两端，冲刷装置由螺纹短接和手动球阀组成。上料箱法兰5焊接在上料箱底部，用于上料箱与下料箱的连接。出渣门对称布置在上料箱左右两侧上，出渣门由门板和门把手组成。
中料箱7由侧向钢板组焊而成，中料箱顶部和底部布置有中料箱上法兰6和中料箱下法兰13，中料箱通过中料箱上法兰、中料箱下法兰实现与上料箱、下料箱的连接。
破碎机构设在中料箱上，破碎机构包括破碎齿辊11和驱动机构，破碎齿辊通过螺栓套装在中料箱前后钢板上，右端与驱动机构相连接。破碎齿辊可以布置一个或两个，布置一个破碎齿辊时，则中料箱左右侧板内侧布置有用于破碎渣石的竖齿。
驱动机构包括传动装置8、连接装置9和驱动装置10，传动装置安装在中料箱后侧钢板上，右端与连接装置安装在一起，传动装置可以是减速机或减速箱，连接装置可以是联轴器或液力耦合器。驱动装置轴端与连接装置连接，驱动装置依次通过连接装置和传动装置，将旋转动力传递给破碎齿辊，实现渣石的破碎，驱动装置可以是液压马达或电机。
下料箱16由侧向钢板和底部弧型钢板组焊而成，截面呈V型，下料箱上布置有下料箱法兰13、排浆支座14和旁通进浆支座17。其中下料箱法兰布置在下料箱的顶部，下料箱通过下料箱法兰实现与中料箱的连接，下料箱底部焊接在底座15上。
排浆支座布置在下料箱的右端，由松套法兰和钢管焊接而成，用于泥浆的排出。旁通进浆支座布置在下料箱的左端，由松套法兰和钢管焊接而成，旁通进浆支座左端与阀门相连接，阀门与旁通进浆管路21连接，在盾构机旁通出渣模式下，开挖的渣石在泥浆带动下沿旁通进浆管路经阀门和旁通进浆支座进入到下料箱中。主进浆管路与旁通进浆管路相连接，通过控制球阀的闭合可实现主排浆和旁通排浆工作模式的切换。
本发明的工作流程如下：
该破碎机布置在盾构机仓外出渣口端，前端与盾构机泥水循环系统主排浆管相连接，右端与主排浆泵连接。盾构机处于泥水出渣模式且开挖下来的岩块或卵石粒径较大时，使用主进浆模式，主进浆管道右端的球阀处于打开状态，旁通进浆管道右端球阀处于关闭状态，开挖的渣石在排浆泵吸力作用下，从泥水仓进入到主进浆管道，途径主进浆管道右端的球阀和主进浆支座进入到上料箱中，渣石在自身重力和泥浆冲击作用下落入中料箱中。在驱动装置带动破碎辊齿对渣石进行破碎，破碎成小粒径的渣石在自身重力和泥浆的流动作用下经破碎齿辊破碎间隙进入到下料箱，途径排浆支座进入到排浆泵中，没有破碎成小粒径的渣石继续被破碎齿辊破碎，直至可以通过破碎齿辊间隙。
当盾构机处于泥水掘进模式且开挖下来的岩块或卵石粒径较小时，将泥水盾构破碎机切换到旁通模式工作模式，旁通进浆管道右端的球阀处于打开状态，主进浆管道右端的球阀处于关闭状态，开挖的渣石在排浆泵吸力作用下，从泥水仓通过主进浆管道进入到旁通进浆管道，途旁通进浆管道右端球阀和旁通进浆支座进入到下料箱中，经排浆支座进入到排浆泵中。
当盾构机处于泥水掘进模式下，泥水盾构辊齿破碎机料箱内充满渣石时，破碎机的破碎齿辊会被被渣石卡住无法工作，此时需要使盾构机停止掘进，进行泥水盾构破碎机渣石清渣工作，首先关闭主进浆管道和旁通进浆管道右端的球阀，随后打开上料箱顶部的观察窗，观察上料箱渣石堵塞情况，然后打开上料箱两侧的出渣门进行渣石清理，当清理到只剩卡在破碎齿辊上的渣石时，控制泥水盾构辊齿破碎进行反转，将卡在破碎齿辊里的渣石退出，随后完成泥水盾构破碎机渣石清理工作，是其具备工作条件。
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 (10)

1.一种破碎机，包括料箱，其特征在于：所述的料箱的上部与主进浆管路（19）连通，料箱的中部设有破碎机构，料箱的下部与旁通进浆管路（21）连通，主进浆管路（19）与旁通进浆管路（21）连通。
2.根据权利要求1所述的破碎机，其特征在于：所述的料箱的上部设有主进浆支座（1），主进浆管路（19）与主进浆支座（1）连通，料箱的下部设有排浆支座（14）和旁通进浆支座（17），旁通进浆管路（21）与旁通进浆支座（17）连通。
3.根据权利要求1所述的破碎机，其特征在于：所述的料箱包括上料箱（2）、中料箱（7）和下料箱（16），上料箱（2）与中料箱（7）连接，中料箱（7）与下料箱（16）连接，上料箱（2）与主进浆管路（19）连通，中料箱（7）上设有破碎机构，下料箱（16）与旁通进浆管路（21）连通。
4.根据权利要求3所述的破碎机，其特征在于：所述的上料箱（2）上设有上料箱法兰（5），中料箱（7）上设有中料箱上法兰（6）和中料箱下法兰（13），下料箱（16）上设有下料箱法兰（12），上料箱法兰（5）与中料箱上法兰（6）连接，中料箱下法兰（13）与下料箱法兰（12）连接。
5.根据权利要求1或3所述的破碎机，其特征在于：所述的料箱的上部设有观察窗（3）。
6.根据权利要求1或3所述的破碎机，其特征在于：所述的料箱的上部设有冲刷装置（4）。
7.根据权利要求1或3所述的破碎机，其特征在于：所述的料箱的上部设有出渣门（18）。
8.根据权利要求1或3所述的破碎机，其特征在于：所述的破碎机构包括破碎齿辊（11），破碎齿辊（11）旋转设在料箱内，破碎齿辊（11）与驱动机构连接。
9.根据权利要求8所述的破碎机，其特征在于：所述的破碎齿辊（11）设有一个，料箱内侧设有破碎齿，或破碎齿辊（11）设有相互配合的两个。
10.根据权利要求1或3所述的破碎机，其特征在于：所述的主进浆管路（19）和旁通进浆管路（21）的出口均设有阀门（20）。
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