CN111911175B - 一种盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置 - Google Patents
一种盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111911175B CN111911175B CN202010786992.0A CN202010786992A CN111911175B CN 111911175 B CN111911175 B CN 111911175B CN 202010786992 A CN202010786992 A CN 202010786992A CN 111911175 B CN111911175 B CN 111911175B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blocking
- spray head
- guide rod
- fixed sleeve
- blocking spray
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 title claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 103
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 101
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 17
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 7
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/08—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/08—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield
- E21D9/087—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
本发明涉及盾构装备技术领域，特别是一种盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置,包括安装在刀盘面板上的固定套筒，在固定套筒内滑动套装有圆柱形防堵喷头，在防堵喷头的侧壁上靠近其顶端面的位置设有喷水口；在防堵喷头内设有中空的导向杆，导向杆的前端侧壁上设有限位端头，在导向杆外部套装有压缩弹簧，在导向杆的后端外壁上套设有端盖，端盖与固定套筒的后端面固定在一起，在端盖上设有排气孔；导向杆的前端开口为出水口，后端开口为进水口，进水口与高压水源连接，出水口与防堵喷头连通。本发明具有结构简单，控制方便，便于与盾构机主系统集成，能消除刀盘掘进时，产生的渣土堵塞刀盘防堵喷头的风险，提高刀盘冲洗系统的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及盾构装备技术领域，特别是一种盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置。
背景技术
盾构刀盘在粘性地层掘进时，切削下来的细小渣土颗粒和碎屑在粘结力、压力、温度等因素的综合作用下会重新聚集，并吸附在刀盘表面和刀具周围结成泥饼，造成刀具异常磨损、盾构掘进参数异常等一系列问题，严重影响着工程的施工进度。
为防止泥饼的形成，盾构刀盘上通常会设置一系列的冲洗喷头对刀盘关键区域进行冲洗。但是，现有的盾构刀盘采用的冲洗喷头长期无防护的裸露在刀盘表面，随着刀盘的持续运转，切削下来的土、岩块等颗粒物很可能导致冲洗喷头堵塞，使冲洗作用失效，降低工作效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种防止冲洗喷头堵塞、提高刀盘冲洗机构可靠性和工作效率的盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置。
本发明的具体方案是：
设计一种盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置，包括安装在刀盘面板上的固定套筒，所述固定套筒为两端开口的圆柱形，且其前端与刀盘面板的外端面齐平；
在固定套筒内滑动套装有圆柱形防堵喷头，所述防堵喷头的顶端封闭，在防堵喷头的侧壁上靠近其顶端面的位置设有喷水口；
在防堵喷头内设有中空的导向杆，所述导向杆的前端侧壁上设有限位端头，所述限位端头的外壁与防堵喷头的内壁滑动贴合，所述导向杆的后端穿过防堵喷头的底端面并延伸至固定套筒外部，在导向杆外部套装有压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与限位端头固定，另一端与防堵喷头的底端面内壁固定；
在导向杆的后端外壁上套设有端盖，所述端盖与固定套筒的后端面固定在一起，在端盖上设有排气孔；
所述导向杆的前端开口为出水口，后端开口为进水口，所述进水口与高压水源连接，所述出水口与防堵喷头的内部连通。
优选的，在非工作状态下，导向杆与高压水源不接通，防堵喷头的顶端外壁与固定套筒的前端齐平，导向杆的前端面不超过喷水口内侧边缘所在位置，所述压缩弹簧处于非压缩状态，所述防堵喷头的底端面与端盖的内侧贴合；
在工作状态下，导向杆内通入高压水源，在水压作用下，将防堵喷头从固定套筒内顶出，使喷水口位于刀盘面板外侧，水从喷水口喷出，对刀盘进行冲洗；冲洗完毕后关闭高压水源，防堵喷头在压缩弹簧的带动下回到初始位置。
优选的，所述导向杆的进水口处连接有二位三通电磁阀，且导向杆的进水口与二位三通电磁阀的出水口A相连，二位三通电磁阀的第一进水口O连接有单向阀，二位三通电磁阀的第二进水口P与高压水源连接。
优选的，在所述防堵喷头的侧壁与固定套筒内壁之间设有上密封圈和下密封圈。
优选的，所述上密封圈位于靠近固定套筒前端面的位置，且嵌入安装在固定套筒的内壁上；所述下密封圈位于靠近防堵喷头底端面的位置，且嵌入安装在防堵喷头的外壁上。
优选的，所述固定套筒和防堵喷头以及导向杆的轴线重合。
优选的，端盖通过固定螺钉与固定套筒的端面固定在一起。
优选的，所述二位三通电磁阀通过管道与所述导向杆的进水口相连。
本发明的有益效果在于：
1.本发明通过设置压缩弹簧与高压水配合，实现了防堵喷头在非工作状态下的自我防护和工作状态下的自动伸出，为防堵喷头的喷水口提供了可靠的保护，避免了喷水口堵塞情况的发生。
2.本发明的防堵喷头结构设计紧凑，可以利用刀盘面板的有限空间进行灵活、批量布置；密封性好，既适用于TBM等敞开式隧道掘进机，也适用于土压盾构、泥水盾构等密闭式盾构。
3.本发明的盾构机刀盘防堵式冲洗装置系统组成简单，控制方便，便于与盾构机主系统集成。
4.本发明可以消除刀盘掘进时，产生的渣土堵塞刀盘防堵喷头的风险，提高刀盘冲洗系统的可靠性。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明连接二位三通电磁阀的结构示意图；
图3是本发明的非工作状态下的结构示意图；
图4是本发明的工作状态下的结构示意图；
图中标号为：1固定套筒，2刀盘面板，3二位三通电磁阀，4单向阀，5高压水源，6进水通道，7导向杆，11喷水口，12防堵喷头，13限位端头，14压缩弹簧，15上密封圈，16下密封圈，17端盖，18螺钉，19排气孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置，如图1至图4，包括安装在刀盘面板2上的固定套筒1；
在固定套筒1内滑动套装有圆柱形防堵喷头12，防堵喷头12的顶端封闭，在防堵喷头12的侧壁上靠近其顶端面的位置设有喷水口11；使防堵喷头12与固定套筒1的内壁配合，使二者之间形成活塞结构，方便防堵喷头12的喷水口11露出固定套筒1对刀盘面板2进行冲洗，或隐藏在固定套筒1内，防止盾构机掘进时泥土堵塞喷水口11。
在防堵喷头12内设有中空的导向杆7，导向杆7的前端侧壁上设有限位端头13，限位端头13可以防止压缩弹簧14脱出，限位端头13的外壁与防堵喷头12的内壁滑动贴合，导向杆7的后端穿过防堵喷头12的底端面并延伸至固定套筒1外部，在导向杆7外部套装有压缩弹簧14，压缩弹簧14的一端与限位端头13固定，另一端与防堵喷头12的底端面内壁固定；压缩弹簧14能使防堵喷头12沿导向杆7在固定套筒1内伸缩，当喷水口11伸出固定套筒1外时，可以对刀盘进行清洗，当不需要冲洗时，喷水口11缩回至固定套筒1内，防止喷水口11被掘进时泥土堵塞喷水口11；
在导向杆7的后端外壁上套设有端盖17，端盖17与固定套筒1的后端面固定在一起，可以起到固定导向杆7的作用，在端盖17上设有排气孔19，排气孔19可以使防堵喷头12下部的空腔与外界空气连通，避免防堵喷头12下部空腔气压变化，影响防堵喷头12的伸缩运动。
导向杆7的前端开口为出水口，后端开口为进水口，进水口与高压水源5连接，出水口与防堵喷头12的内部连通。
在非工作状态下，导向杆7与高压水源5不接通，防堵喷头12的顶端外壁与固定套筒1的前端齐平，导向杆7的前端面不超过喷水口11内侧边缘所在位置，压缩弹簧14处于非压缩状态，防堵喷头12的底端面与端盖17的内侧贴合；
在工作状态下，导向杆7内通入高压水源5，在水压作用下，将防堵喷头12从固定套筒1内顶出，使喷水口11位于刀盘面板2外侧，水从喷水口11喷出，对刀盘进行冲洗；冲洗完毕后关闭高压水源5，防堵喷头12在压缩弹簧14的带动下回到初始位置。
导向杆7的进水口处连接有二位三通电磁阀3，且导向杆7的进水口与二位三通电磁阀3的出水口A相连，二位三通电磁阀3的第一进水口O连接有单向阀4，单向阀4可以在冲洗完成后，防堵喷头12内部空腔残余的水排出，二位三通电磁阀3的第二进水口P与高压水源5连接，使高压水通过导向杆7进入防堵喷头12的内部空腔。
在防堵喷头12的侧壁与固定套筒1内壁之间设有上密封圈15和下密封圈16，防止外部杂质进入。
上密封圈15位于靠近固定套筒1前端面的位置，且嵌入安装在固定套筒1的内壁上；下密封圈16位于靠近防堵喷头12底端面的位置，且嵌入安装在防堵喷头12的外壁上，可以使防堵喷头12在伸缩过程中，始终与固定套筒1之间保持密封状态，从而防止异物或杂质进入。
固定套筒1和防堵喷头12以及中空导向杆7的轴线重合，使整个装置更加稳定。
端盖17通过固定螺钉与固定套筒1的端面固定在一起，使端盖17更加牢固的固定在固定套筒1上。
二位三通电磁阀3通过管道与导向杆7的进水口相连。
本发明的工作方式为：
在非工作状态下，二位三通电磁阀3的出水口A与第一进水口O连通，第二进水口P截断，防堵喷头12在压缩弹簧14的作用下处于完全回缩状态，使防堵喷头12上的喷水口11隐藏在固定套筒1内部，避免刀盘掘进时产生的渣土堵塞喷水口11；
在工作状态下，二位三通电磁阀3的第二进水口P与出水口A连通，高压水源5由二位三通电磁阀3经过导向杆7进入防堵喷头12内部腔体，高压水产生的推力克服压缩弹簧14的弹力，使防堵喷头12持续向外伸出，当伸出至行程上限时，防堵喷头12上的喷水口11从固定套筒1内完全露出，高压水通过喷水口11喷出对刀盘既定区域进行冲洗；
冲洗完成后，将二位三通电磁阀3恢复至非工作状态下，打开单向阀4，切断高压水源5，并将导向杆7的进水口与第一进水口O连通，防堵喷头12内部腔体失去压力，防堵喷头12在压缩弹簧14的作用下慢慢回缩，在压缩弹簧14回缩的过程中，防堵喷头12的喷水口11逐渐向固定套筒1内移动，此时防堵喷头12腔体内残余水一部分通过喷水口11排出，另一部分通过单向阀4排出，直至压缩弹簧14完全不受压时，喷水口11完全隐藏至固定套筒1内，该装置恢复至初始状态。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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 (8)
1.一种盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置，其特征在于，包括安装在刀盘面板（2）上的固定套筒（1），所述固定套筒（1）为两端开口的圆柱形，且其前端与刀盘面板（2）的外端面齐平；
在固定套筒（1）内滑动套装有圆柱形防堵喷头（12），所述防堵喷头（12）的顶端封闭，在防堵喷头（12）的侧壁上靠近其顶端面的位置设有喷水口（11）；
在防堵喷头（12）内设有中空的导向杆（7），所述导向杆（7）的前端侧壁上设有限位端头（13），所述限位端头（13）的外壁与防堵喷头（12）的内壁滑动贴合，所述导向杆（7）的后端穿过防堵喷头（12）的底端面并延伸至固定套筒（1）外部，在导向杆（7）外部套装有压缩弹簧（14），所述压缩弹簧（14）的一端与限位端头（13）固定，另一端与防堵喷头（12）的底端面内壁固定；
在导向杆（7）的后端外壁上套设有端盖（17），所述端盖（17）与固定套筒（1）的后端面固定在一起，在端盖（17）上设有排气孔（19）；
所述导向杆（7）的前端开口为出水口，后端开口为进水口，所述进水口与高压水源（5）连接，所述出水口与防堵喷头（12）的内部连通。
2.根据权利要求1所述的盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置，其特征在于，在非工作状态下，导向杆（7）与高压水源（5）不接通，防堵喷头（12）的顶端外壁与固定套筒（1）的前端齐平，导向杆（7）的前端面不超过喷水口（11）内侧边缘所在位置，所述压缩弹簧（14）处于非压缩状态，所述防堵喷头（12）的底端面与端盖（17）的内侧贴合；
在工作状态下，导向杆（7）内通入高压水源（5），在水压作用下，将防堵喷头（12）从固定套筒（1）内顶出，使喷水口（11）位于刀盘面板（2）外侧，水从喷水口（11）喷出，对刀盘进行冲洗；冲洗完毕后关闭高压水源（5），防堵喷头（12）在压缩弹簧（14）的带动下回到初始位置。
3.根据权利要求1所述的盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置，其特征在于，所述导向杆（7）的进水口处连接有二位三通电磁阀（3），且导向杆（7）的进水口与二位三通电磁阀（3）的出水口A相连，二位三通电磁阀（3）的第一进水口O连接有单向阀（4），二位三通电磁阀（3）的第二进水口P与高压水源（5）连接。
4.根据权利要求1所述的盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置，其特征在于：在所述防堵喷头（12）的侧壁与固定套筒（1）内壁之间设有上密封圈（15）和下密封圈（16）。
5.根据权利要求4所述的盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置，其特征在于：所述上密封圈（15）位于靠近固定套筒（1）前端面的位置，且嵌入安装在固定套筒（1）的内壁上；所述下密封圈（16）位于靠近防堵喷头（12）底端面的位置，且嵌入安装在防堵喷头（12）的外壁上。
6.根据权利要求1所述的盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置，其特征在于：所述固定套筒（1）和防堵喷头（12）以及导向杆（7）的轴线重合。
7.根据权利要求1所述的盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置，其特征在于：端盖（17）通过固定螺钉（18）与固定套筒（1）的后端面固定在一起。
8.根据权利要求3所述的盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置，其特征在于：所述二位三通电磁阀（3）通过管道与所述导向杆（7）的进水口相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010786992.0A CN111911175B (zh) | 2020-08-07 | 2020-08-07 | 一种盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010786992.0A CN111911175B (zh) | 2020-08-07 | 2020-08-07 | 一种盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111911175A CN111911175A (zh) | 2020-11-10 |
| CN111911175B true CN111911175B (zh) | 2022-03-15 |
Family
ID=73287339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010786992.0A Active CN111911175B (zh) | 2020-08-07 | 2020-08-07 | 一种盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111911175B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112647964B (zh) * | 2020-12-28 | 2023-05-12 | 中铁十一局集团有限公司 | 一种超大直径盾构常压刀盘泥饼清除装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN206972242U (zh) * | 2017-05-27 | 2018-02-06 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种泥水盾构高压冲刷切削装置 |
| CN208473870U (zh) * | 2018-06-25 | 2019-02-05 | 中铁工程装备集团盾构再制造有限公司 | 一种盾构机刀盘冲刷喷口防堵装置 |
| CN109057812B (zh) * | 2018-10-25 | 2020-07-24 | 重庆大学 | 一种盾构机的防泥饼冲刷系统 |
-
2020
- 2020-08-07 CN CN202010786992.0A patent/CN111911175B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111911175A (zh) | 2020-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111828028B (zh) | 一种带有泥饼检测清除装置的盾构机刀盘及使用方法 | |
| CN107100637B (zh) | 一种盾构刀盘泥饼切割装置及其切割方法 | |
| CN103556947B (zh) | 一种煤矿井下自吸式磨料射流钻头及钻孔方法 | |
| CN111911175B (zh) | 一种盾构机刀盘自动伸缩式防堵冲洗装置 | |
| CN111173555A (zh) | 一种底抽巷梳状长钻孔的钻冲一体化施工工艺 | |
| CN111794682B (zh) | 一种无源挤压式脉冲煤屑射流破煤卸压增透装置及使用方法 | |
| CN103527189A (zh) | 高压水钻割一体机 | |
| KR20010032274A (ko) | 토양강화장치, 토양강화공구 및 토양강화방법 | |
| CN212285069U (zh) | 基于旋转水刀的刀盘冲刷装置 | |
| CN203603900U (zh) | 高压水钻割一体机 | |
| CN110454185B (zh) | 一种用于隧道掘进机的高压水辅助破岩系统及施工方法 | |
| CN209067138U (zh) | 煤矿专用钻机孔口控尘降尘装置 | |
| CN217582131U (zh) | 一种方便清洗的盾构机刀盘 | |
| CN109339805A (zh) | 一种盾构机刀头磨损监测及清洗装置 | |
| CN114017045B (zh) | 盾构刀盘冲刷装置及具有其的盾构机 | |
| CN106437521B (zh) | 一种井下自进式高压磨料气体射流钻孔修复装置及方法 | |
| CN214463921U (zh) | 具有弹簧的矿用钻割一体化钻头 | |
| CN111219150B (zh) | 钻割冲一体化钻头 | |
| CN209697594U (zh) | 盾构机刀盘清洗装置 | |
| CN208131300U (zh) | 采掘机械用防堵内喷雾头 | |
| CN213116217U (zh) | 一种新型的风动凿岩机注水机构 | |
| CN217569841U (zh) | 一种用于盾构机刀盘的冲洗设备 | |
| CN216922135U (zh) | 一种盲区处理装置及掘进机 | |
| CN116752934B (zh) | 一种钻孔内壁喷涂护孔工艺 | |
| CN217354308U (zh) | 一种钻孔孔口降尘装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |