CN112044156A - 盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置,其技术方案的要点是包括筛网以及位于筛网下部的污水箱,筛网包括筛壁以及位于筛壁下部的过滤网体,筛网一端的筛壁上设置有出料口,过滤网体由远离出料口的一端向出料口的一端倾斜向下;筛网远离出料口的筛壁外侧固定有偏心振动电机;污水箱的两侧分别设置有若干个振动弹簧,筛网两侧的筛壁外侧分别固定有若干个上部连接板,污水箱的两侧壁分别固定有若干个下部连接板,振动弹簧的上端与上部连接板固定连接,振动弹簧的下端与下部连接板固定连接;污水箱的内部设置有搅拌机构,污水箱的底部连通有排污管,排污管连通有排污泵;本发明能够方便高效的对螺旋机在掘进时的产生喷涌物进行渣液分离。
Description
技术领域
本发明涉及渣液分离装置技术领域,尤其涉及一种盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置。
背景技术
盾构机是一种地下隧道挖掘机器,广泛应用于城市轨道交通建设中。在盾构掘进中,在富水地层中经常发生螺旋机喷涌事件,喷涌物主要为石渣和泥浆的混合液。螺旋机在掘进时发生喷涌现象时,一般采用的做法为等喷涌物沉淀后,由人工清理石渣,并用泥浆泵将泥浆抽至污水箱或渣土斗;或者直接用液压渣浆泵泵送喷涌物至皮带机。但当喷涌物石渣粒径较大时,直接泵送会堵塞液压渣浆泵,造成液压渣浆泵的损坏,而等待喷涌物沉淀再清理喷涌物的方法,则面临清渣时间长的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置,能够方便高效的对螺旋机在掘进时的产生喷涌物进行渣液分离。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置,包括筛网以及位于筛网下部的污水箱,筛网包括筛壁以及位于筛壁下部的过滤网体,所述筛网一端的筛壁上设置有出料口,所述过滤网体由远离出料口的一端向出料口的一端倾斜向下;所述筛网远离出料口的筛壁外侧固定有偏心振动电机;所述污水箱的两侧分别设置有若干个竖直设置的振动弹簧,所述筛网两侧的筛壁外侧分别固定有若干个上部连接板,所述污水箱的两侧壁分别固定有若干个下部连接板,所述振动弹簧的上端与上部连接板固定连接,所述振动弹簧的下端与下部连接板固定连接;所述污水箱的内部设置有用于搅拌的搅拌机构,所述污水箱的底部连通有排污管,所述排污管连通有排污泵。
通过上述技术方案,在发生喷涌现象时,螺旋机将喷涌物传输至筛网中,喷涌物中污水能够通过滤网体进入到下方的污水箱中,进而污水由排污泵泵出,污水中体积较大的固体,如石块等,在重力以及偏心振动电机的振动作用下,沿过滤网体向下滑落,进而落入到相应的收集容器中;通过在污水箱设置搅拌机构对污水进行搅拌,进而减小污水中的固体颗粒产生的沉积,从而使排污泵能够顺利将污水箱中的污水排出。
较佳的,所述筛网上部设置有接料斗,所述接料斗的内部设置缓冲组件,所述缓冲组件包括多个倾斜向下的缓冲板,相邻缓冲板的首尾相互靠近,最下部的缓冲板倾斜方向与筛网的倾斜方向相反。
通过上述技术方案,通过接料斗的设置,方便在使用时,将喷涌物排入到筛网中;在将污水排入到接料斗中,污水中体积叫较大的固体能够沿通过多个倾斜向下、首尾相近的缓冲板向下滑落,进而对喷涌物中石块等较大的固体进行缓冲,减小其落到筛网中对过滤网体的冲击,从而减小过滤网体在使用过程中的冲击变形。
较佳的,所述搅拌机构包括竖直设置的搅拌轴以及固定在搅拌轴上的螺旋叶片,所述螺旋叶片上固定有若干个竖直设置的搅拌棒;所述搅拌轴绕其轴线与污水箱转动连接,所述污水箱的底部设置有驱动电机以及齿轮减速器,所述驱动电机的机体与污水箱固定连接,所述驱动电机的输出轴与齿轮减速器的输入端相连,所述搅拌轴与齿轮减速器的输出端相连。
通过上述技术方案,通过驱动电机驱动搅拌轴绕其轴线进行转动,进而利用螺旋叶片的螺旋带动作用,将沉积在污水箱底部的固体颗粒带起,使其均匀的分散在污水中;通过搅拌棒的设置,能够将污水中一些产生的结块进行打散,从而使污水中的固体颗粒分散更加均匀。
较佳的,所述污水箱侧壁底部连通有若干个反向冲洗管,所述反向冲洗管上设置有开关阀。
通过上述技术方案,污水箱中污水中的固体比例过大时,会影响排污泵的正常排污,通过反向冲洗管的设置,打开开关阀后,能够通过反向冲洗管反向通入水流,进而对污水箱中的污水进行稀释,从而使排污泵能够正常进行排污工作。
较佳的,还包括抽水泵,抽水泵的出水端用于与反向冲洗管相连,所述排污泵的出水端设置有电子流量计,所述开关阀采用电磁阀;所述电子流量计电连接有用于对抽水泵以及开关阀进行开关控制的PLC。
通过上述技术方案,在正常的排污工况下,通过电子流量计对排污泵排出的流量进行检测,当流量小于设置数值时,则说明此时污水过于浑浊,导致抽吸困难,此时通过PLC控制抽水泵和开关阀打开,进而向污水箱中通入水流,降低污水密度,从而使排污泵能够正常排污。
较佳的,所述排污管采用开口朝上的U型管,所述U型管的底部开设有排污口,所述排污口处设置有用于对排污口封闭的密封盖。
通过上述技术方案,在排污泵停止工作后,排污管中会存留污水,这些污水干燥后,污水中固体颗粒会沉积附着在排污管的管壁上,从而影响下次的设备启动;排污管采用U型管设计,进而在排污泵停止工作后,通过将密封盖打开,能够将排污管中的污水由排污口排出,从而能够减小排污管中污水固体沉积对排污管造成的堵塞现象。
较佳的,所述筛网的下部固定有排污斗,所述排污斗的出料口伸入到污水箱中。
通过上述技术方案,通过排污斗的设置,使污水能够集中的进入到污水箱中,减少污水在惯性作用下,迸溅到污水箱外部。
较佳的,所述筛网的出料口设置有接料盘,所述接料盘的侧壁分别由两侧向中部倾斜。
通过上述技术方案,通过接料盘的设置,使由筛网滑落的石块等向中部聚集,从而方便使用容器对石块等固体进行收集。
较佳的,所述下部连接板上固定有导向轴,所述振动弹簧与导向轴套接。
通过上述技术方案,通过导向轴的设置,对振动弹簧进行限位导向,从而减小振动弹簧的横向扭曲。
较佳的,所述污水箱的底部两侧分别设置有移动脚轮。
通过上述技术方案,通过移动脚轮的设置,进而能够方便的对盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置进行移动,从而在使用时更加方便。
综上所述,本发明具有以下优点:
1、通过过滤网体倾斜设置的筛网,利用重力和偏心振动电机的振动作用,对喷涌物中的渣液进行分离,通过驱动电机带动搅拌轴进行转动,进而利用螺旋叶片和搅拌轴对分离的污水进行搅拌,减小污水的固体沉积,从而能够顺利高效的通过排污泵将污水排出。
2、通过接料斗的设置,方便在使用时,将喷涌物排入到筛网中,通过在接料斗设置的缓冲板,进而对喷涌物中石块等较大的固体进行缓冲,减小其落到筛网中对过滤网体的冲击,从而减小过滤网体在使用过程中的冲击变形。
3、通过设置反向冲洗管,通过电子流量计对排污泵排出的流量进行检测,当流量小于设置数值时,则说明此时污水过于浑浊,导致抽吸困难,此时PLC控制抽水泵和开关阀打开,进而向污水箱中通入水流,降低污水密度,从而使排污泵能够正常排污。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例,并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置的结构示意图。
图2是盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置的剖视图。
图3是体现筛网的结构示意图。
图4是PLC的控制框图。
图5是排污管的结构示意图。
其中,1、筛网;11、筛壁;12、过滤网体;13、偏心振动电机;14、振动弹簧;15、上部连接板;16、下部连接板;17、导向轴;2、污水箱;21、移动脚轮;22、排污管;221、排污口;222、密封盖;23、反向冲洗管;24、开关阀;25、排污泵;26、抽水泵;3、接料斗;4、接料盘;5、排污斗;6、搅拌机构;61、搅拌轴;62、螺旋叶片;63、搅拌棒;64、驱动电机;65、齿轮减速器;7、缓冲组件;71、缓冲板;8、电子流量计;9、PLC。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例:
一种盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置,参照图1,包括筛网1以及位于筛网1下部的污水箱2,筛网1上部设置有接料斗3。污水箱2的底部两侧设置有移动脚轮21,通过移动脚轮21的设置,方便工作人员对盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置进行移动,从而在进行使用时,更加方便。
参照图1和图2,筛网1包括筛壁11以及位于筛壁11下部的过滤网体12,筛网1一端的筛壁11上设置有出料口,过滤网体12由远离出料口的一端向出料口的一端倾斜向下。筛网1远离出料口的筛壁11外侧固定有偏心振动电机13。筛网1两侧的筛壁11外侧分别固定有两个上部连接板15(不局限于两个),污水箱2的两侧壁分别固定有两个下部连接板16(不局限于两个)。每个下部连接板16上设置有两个竖直设置振动弹簧14,振动弹簧14的上端与上部连接板15固定连接,振动弹簧14的下端与下部连接板16固定连接。振动弹簧14套接有竖直设置的导向轴17,导向轴17的下端与下部连接板16固定连接,通过导向轴17对振动弹簧14进行导向限位。在盾构施工时,通过螺旋机将喷涌物传输至接料斗3中,进而进入到筛网1中。喷涌物中的污水经过过滤网体12进入到下方的污水箱2中,进而由排污泵25将污水箱2中的污水进行排出。喷涌物中较大的块状固体无法通过过滤网体12,进而在自身重力和偏心振动电机13的振动作用下,沿过滤网体12长度方向向下滑落,进而通过对应的容器对块状固体进行收集。
参照图2,污水箱2的内部设置有用于搅拌的搅拌机构6,污水箱2的底部连通有排污管22,排污管22连通有排污泵25。搅拌机构6包括竖直设置的搅拌轴61以及固定在搅拌轴61上的螺旋叶片62,螺旋叶片62上固定有若干个竖直设置的搅拌棒63。搅拌轴61绕其轴线与污水箱2转动连接,污水箱2的底部设置有驱动电机64以及齿轮减速器65,驱动电机64的机体与污水箱2固定连接,驱动电机64的输出轴与齿轮减速器65的输入端相连,搅拌轴61与齿轮减速器65的输出端相连。驱动电机64通过齿轮减速器65减速后带动搅拌轴61绕其轴线进行转动,进而利用螺旋叶片62的螺旋带动作用,将沉积在污水箱2底部的固体颗粒带起,使其均匀的分散在污水中;通过搅拌棒63的设置,能够将污水中一些产生的结块进行打散,从而使污水中的固体颗粒分散更加均匀。
参照图2和图3,筛网1的出料口设置有接料盘4,接料盘4的侧壁分别由两侧向中部倾斜。筛网1的下部固定有排污斗5,排污斗5的出料口伸入到污水箱2中。通过接料盘4的设置,石块等固体在由筛网1滑出时,通过接料盘4的侧壁的导向作用,使石块等固体向中部聚集,从而方便使用容器对石块等固体进行收集。通过排污斗5的设置,使污水能够集中的进入到污水箱2中,减少在惯性作用下,污水迸溅到污水箱2外部。
参照图2,接料斗3的内部设置缓冲组件7,缓冲组件7包括多个倾斜向下的缓冲板71,相邻缓冲板71的首尾相互靠近,最下部的缓冲板71倾斜方向与筛网1的倾斜方向相反。喷涌物中的块状固体在进入到接料斗3中后,喷涌物中的块状固体首先落至最上部的缓冲板上,进而块状固体在自身重力以及水流冲击力下沿各个缓冲板71依次向下滑落,通过缓冲板71的设置,改变块状固体的动能方向,并且缓冲板71通过与块状固体发生碰撞,对块状固体进行吸能,进而能够减小喷涌物中的块状固体落到筛网1中时,块状固体对过滤网体12的冲击,从而减小过滤网体12在使用过程中的冲击变形。
参照图2和图4,污水箱2侧壁底部连通有若干个反向冲洗管23,反向冲洗管23上设置有开关阀24。污水箱2侧壁固定有抽水泵26。抽水泵26的出水端用于与反向冲洗管23相连,排污泵25的出水端设置有电子流量计8。开关阀24采用电磁阀,电子流量计8电连接有用于对抽水泵26以及开关阀24进行开关控制的PLC9。污水箱2中的污水过于浑浊时,会导致排污泵25泵送困难,进而导致泵出流量过低。通过将抽水泵26的出水端与反向冲洗管23相连,在正常工况下,通过电子流量计8对排污泵25的泵出流量进行监测,进而当排污泵25的泵出流量低于设置值时,PLC9控制开关阀24打开,并且控制启动抽水泵26,向污水箱2中加入水流,从而降低污水箱2中污水的固体颗粒密度,进而使排污泵25能够正常工作。
参照图2和图5,排污管22采用开口朝上的U型管,U型管的底部开设有排污口221,排污口221处设置有用于对排污口221封闭的密封盖222,密封盖222与排污口221采用螺纹连接。在排污泵25停止工作后,排污管22中会存留污水,这些污水干燥后,污水中固体颗粒会沉积附着在排污管22的管壁上,造成排污管22堵塞,进而影响设备的下次启动。排污管22采用U型管设计,进而在排污泵25停止工作后,排污管22中的残留的污水会聚集在U型管的下部位置,通过将密封盖222打开,进而将排污管22中的污水排出,从而能够减小排污管22中因污水固体沉积造成的排污管22堵塞。
本实施例的具体实施原理为:
在盾构施工时,通过螺旋机将喷涌物传输至接料斗3中,喷涌物中的块状固体在进入到接料斗3中后,沿各个缓冲板71依次向下滑落,直至进入到筛网1中。喷涌物中的污水经过过滤网体12通过排污斗5进入到下方的污水箱2中,喷涌物中较大的块状固体无法通过过滤网体12,进而在自身重力和偏心振动电机13的振动作用下,沿过滤网体12长度方向向下滑落,进而通过接料盘4的汇聚作用进入对应的收集容器中。在驱动电机64的驱动作用下,搅拌轴61带动螺旋叶片62和搅拌轴61对污水箱2中的污水进行搅拌,从而减小污水中固体颗粒产生沉积。通过将抽水泵26的出水端与反向冲洗管23相连,在正常工况下,通过电子流量计8对排污泵25的泵出流量进行监测,进而当排污泵25的泵出流量低于设置值时,PLC9控制开关阀24打开,并且控制启动抽水泵26向污水箱2中加入水流,从而降低污水箱2中污水的固体颗粒密度,进而使排污泵25能够正常进行排污工作。在排污泵25停止工作后,将密封盖222打开,将排污管22中的污水由排污口221排出,从而能够减小排污管22中污水固体沉积造成的不良影响。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置,包括筛网(1)以及位于筛网(1)下部的污水箱(2),筛网(1)包括筛壁(11)以及位于筛壁(11)下部的过滤网体(12),其特征在于:所述筛网(1)一端的筛壁(11)上设置有出料口,所述过滤网体(12)由远离出料口的一端向出料口的一端倾斜向下;所述筛网(1)远离出料口的筛壁(11)外侧固定有偏心振动电机(13);所述污水箱(2)的两侧分别设置有若干个竖直设置的振动弹簧(14),所述筛网(1)两侧的筛壁(11)外侧分别固定有若干个上部连接板(15),所述污水箱(2)的两侧壁分别固定有若干个下部连接板(16),所述振动弹簧(14)的上端与上部连接板(15)固定连接,所述振动弹簧(14)的下端与下部连接板(16)固定连接;所述污水箱(2)的内部设置有用于搅拌的搅拌机构(6),所述污水箱(2)的底部连通有排污管(22),所述排污管(22)连通有排污泵(25)。
2.根据权利要求1所述的盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置,其特征在于:所述筛网(1)上部设置有接料斗(3),所述接料斗(3)的内部设置缓冲组件(7),所述缓冲组件(7)包括多个倾斜向下的缓冲板(71),相邻缓冲板(71)的首尾相互靠近,最下部的缓冲板(71)倾斜方向与筛网(1)的倾斜方向相反。
3.根据权利要求1所述的盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置,其特征在于:所述搅拌机构(6)包括竖直设置的搅拌轴(61)以及固定在搅拌轴(61)上的螺旋叶片(62),所述螺旋叶片(62)上固定有若干个竖直设置的搅拌棒(63);所述搅拌轴(61)绕其轴线与污水箱(2)转动连接,所述污水箱(2)的底部设置有驱动电机(64)以及齿轮减速器(65),所述驱动电机(64)的机体与污水箱(2)固定连接,所述驱动电机(64)的输出轴与齿轮减速器(65)的输入端相连,所述搅拌轴(61)与齿轮减速器(65)的输出端相连。
4.根据权利要求3所述的盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置,其特征在于:所述污水箱(2)侧壁底部连通有若干个反向冲洗管(23),所述反向冲洗管(23)上设置有开关阀(24)。
5.根据权利要求4所述的盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置,其特征在于:还包括抽水泵(26),抽水泵(26)的出水端用于与反向冲洗管(23)相连,所述排污泵(25)的出水端设置有电子流量计(8),所述开关阀(24)采用电磁阀;所述电子流量计(8)电连接有用于对抽水泵(26)以及开关阀(24)进行开关控制的PLC(9)。
6.根据权利要求5所述的盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置,其特征在于:所述排污管(22)采用开口朝上的U型管,所述U型管的底部开设有排污口(221),所述排污口(221)处设置有用于对排污口(221)封闭的密封盖(222)。
7.根据权利要求1所述的盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置,其特征在于:所述筛网(1)的下部固定有排污斗(5),所述排污斗(5)的出料口伸入到污水箱(2)中。
8.根据权利要求1所述的盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置,其特征在于:所述筛网(1)的出料口设置有接料盘(4),所述接料盘(4)的侧壁分别由两侧向中部倾斜。
9.根据权利要求1所述的盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置,其特征在于:所述下部连接板(16)上固定有导向轴(17),所述振动弹簧(14)与导向轴(17)套接。
10.根据权利要求1所述的盾构施工用螺旋喷涌渣液分离装置,其特征在于:所述污水箱(2)的底部两侧分别设置有移动脚轮(21)。
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