CN112324453B - 一种防喷涌式螺旋输送机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在隧道掘进中运输渣土的输送机，尤其涉及一种防喷涌式螺旋输送机，包括:外壳,螺旋输送装置；渣土通过螺旋输送装置运输至出土口排出，当喷涌现象发生时，水流会率先进入阶梯轴中的通孔中，接着流入闸门中，水流冲击旋转关闭装置，使其中的螺旋桨旋转，进而使转动板旋转下落，直至与半圆固定板成闭合状态，阻止水从出土口处流出，水流就会从出水管排出到地上；本发明在旋转关闭装置中设置一个螺旋桨，当遇到喷涌现象时，水流首先进入螺旋桨所处空间，螺旋桨被水流带动旋转，进而关闭闸门，可以达到一个及时关闭的效果；本发明闸门设置在螺旋输送机尾部，旋转即可关闭，不存在渣土堆积的缝隙，所以可以关闭紧密。

Description

一种防喷涌式螺旋输送机

技术领域

本发明涉及一种用于在隧道掘进中运输渣土的输送机，尤其涉及一种防喷涌式螺旋输送机。

背景技术

螺旋输送机是一种利用电机带动螺旋回转，推移物料以实现输送目的的机械。在隧道掘进中运输渣土的装置通常为螺旋输送机，因为其结构简单，而且为封闭式运输。但是在掘进过程中如果遇到地下河，河水就会经由螺旋输送机向机体内灌输，在螺旋输送机出口处造成喷涌现象，轻则地表沉降、重则塌方，其安全风险高。

现有技术是在螺旋输送机出口处设置阀门，当遇到喷涌时，控制关闭闸门，防止水流进入，但是还会存在以下缺点：

1、喷涌的瞬间是不可预料的，即使前方有检测装置，那关闭闸门的时间也是需要加上人的反应时间的，所以由人来控制的闸门可能会来不及关闭，还是会产生喷涌现象；

2、从闸门开口处通过的渣土会沉积在闸门处，渣土会卡到闸门与门框缝隙，所以在遇到喷涌现象时，闸门关闭的阻力变大，使其无法正常关闭，阻止不了水流的喷涌。

发明内容

因此，本发明正是鉴于以上问题而做出的，本发明的目的在于利用闸门及时关闭出土口，以解决喷涌的问题，本发明是通过以下技术方案实现上述目的：

一种防喷涌式螺旋输送机，包括外壳，所述外壳内部转动连接有螺旋输送装置，所述螺旋输送装置包括阶梯轴，所述阶梯轴四周固定连接有螺旋叶片，所述所述阶梯轴后端固定连接有小直径轴，所述阶梯轴与小直径轴内部均开设有通孔；所述外壳外侧设置有驱动装置，所述驱动装置包括小齿轮，所述小齿轮设置在阶梯轴后端与小直径轴外侧固定连接；所述小齿轮上部啮合连接有中齿轮，所述中齿轮上部啮合连接有大齿轮，所述大齿轮转动连接有电机，所述电机与外壳固定连接；所述小齿轮与中齿轮外侧设置有齿轮套，所述中齿轮与齿轮套上方内部转动连接；所述齿轮套通过下方齿轮套孔与小直径轴活动连接；所述小直径轴靠近齿轮套后侧外部活动连接有半圆固定板，所述半圆固定板中部开设的半圆固定板孔与小直径轴相匹配；所述半圆固定板包括前半圆固定板和后半圆固定板，所述前半圆固定板和后半圆固定板之间设置有转动板，所述后半圆固定板后端开设有滑槽，所述滑槽内部设置有偏心轴，所述偏心轴前端与转动板后端固定连接；所述转动板中部开设的转动板孔与小直径轴相匹配；所述小直径轴后端转动连接有太阳轮，所述太阳轮中心开设的太阳轮孔与小直径轴相匹配；所述太阳轮后端固定连接有空心轴，所述空心轴内部固定连接有螺旋桨；所述太阳轮外侧啮合连接有行星轮，所述行星轮前端与偏心轴后端转动连接；所述行星轮外侧啮合连接有外齿圈；所述外齿圈外侧和外壳内部固定连接；所述外壳后端固定连接有盖板，所述盖板中部开设有盖板孔，所述盖板孔后侧固定连接有出水管，所述盖板下方与外壳形成的孔为出土口。

优选的，所述阶梯轴内部设置的通孔的直径大于小直径轴内部设置的通孔的直径；所述阶梯轴与小直径轴交界处通孔内径由大至小过渡；当水流从大直径通孔流到小直径通孔时，压力会显著增加。

优选的，所述阶梯轴前端为非封闭端；这样水流可通过通孔流进阶梯轴中。

优选的，所述外齿圈、太阳轮为劣弧齿轮；因为小齿轮运行轨迹只有外齿圈与太阳轮上半部分，所以外齿圈与太阳轮不需完整圆弧齿轮，也避免了与渣土干涉。

本发明有益效果：

1、本发明在旋转关闭装置中设置一个螺旋桨，当遇到喷涌现象时，水流首先进入螺旋桨所处空间，螺旋桨被水流带动旋转，进而关闭闸门，可以达到一个及时关闭的效果；

2、本发明闸门设置在螺旋输送机尾部，旋转即可关闭，不存在渣土堆积的缝隙，所以可以关闭紧密。

附图说明

图1为本发明的整体示意图。

图2为本发明的驱动装置示意图。

图3为本发明的闸门结构的爆炸图。

图4为本发明的半圆固定板结构的示意图。

图5为本发明的旋转关闭装置结构的示意图。

图6为本发明的闸门打开与关闭的示意图。

附图说明：

1-外壳；2-螺旋输送装置；21-螺旋叶片；22a-小直径轴；22b-通孔；22-阶梯轴；3-驱动装置；31-小齿轮；32-中齿轮；33-大齿轮；34-电机；35-齿轮套；35a-齿轮套孔；4-闸门；41-半圆固定板；41a-半圆固定板孔；411-前半圆固定板；412-后半圆固定板；412a-滑槽；42-转动板；42a-转动板孔；42b-偏心轴；43-旋转关闭装置；431-太阳轮；431a-太阳轮孔；432-空心轴；433-螺旋桨；44-行星轮；44a-行星轮孔；45-外齿圈；46-盖板；46a-盖板孔；5-出土口；6-出水管。

具体实施方式

本发明的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例，然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此本发明不限于下文中描述的实施例，另外，为了更清楚地描述本发明，与本发明没有连接的部件将从附图中省略。

如图1所示，一种防喷涌式螺旋输送机，包括:外壳1、螺旋输送装置2、驱动装置3、闸门4、出土口5、出水管6；

所述外壳1为圆筒状，起到容纳、支撑作用；

所述螺旋输送装置2位于外壳1内部，通过自身的旋转运输渣土；

如图2所示，螺旋输送装置2，包括：阶梯轴22、通孔22b、小直径轴22a、螺旋叶片21；

所述阶梯轴22位于外壳1轴心位置为传递动力，阶梯轴22开有通孔22b，通孔22b可以在遇到喷涌现象时，引导水流从中流过，阶梯轴22还具有小直径轴22a，小直径轴22a位于阶梯轴22主体尾部，由于小直径轴22a直径变小，导致小直径轴22a处的通孔22b变小，当水流从大直径通孔22b流到小直径通孔22b时，压力会显著增加；

所述螺旋叶片21呈螺旋状焊接在阶梯轴22上，通过阶梯轴22旋转带动来运输渣土；

如图1所示，所述驱动装置3位于外壳1尾部；

如图2所示，驱动装置3，包括：小齿轮31、中齿轮32、大齿轮33、电机34、齿轮套35；

所述小齿轮31与小直径轴22a通过键固定连接，小齿轮31作用为带动阶梯轴22旋转；

所述中齿轮32位于小齿轮31上方，中齿轮32与小齿轮31啮合传动；

所述大齿轮33位于中齿轮32上方，大齿轮33与中齿轮32啮合传动；

所述电机34位于大齿轮33前方，电机34与大齿轮33固定连接，电机34启动后，带动大齿轮33旋转；

所述齿轮套35位于外壳1内部，齿轮套35上端与外壳1固定相连，齿轮套35作用为保护小齿轮31，为小齿轮31隔绝泥土，齿轮套35上具有齿轮套孔35a，小直径轴22a通过轴承穿过齿轮套孔35a，这样小直径轴22a旋转时不会带动齿轮套35共同旋转；

如图1所示，所述闸门4位于外壳1尾部，当遇到喷涌现象出现时，通过水流的冲击，闸门4会关闭；

如图3所示，闸门4包括：半圆固定板41、半圆固定板孔41a、前半圆固定板411、后半圆固定板412、滑槽412a、转动板42、转动板孔42a、偏心轴42b、旋转关闭装置43、太阳轮431、太阳轮孔431a、空心轴432、螺旋桨433、行星轮44、行星轮孔44a、外齿圈45、盖板46、盖板孔46a；

所述半圆固定板41位于闸门4主体前端，半圆固定板41上端与外壳1固定连接，当遇到喷涌现象出现时，半圆固定板41可以挡住上部分水流，半圆固定板41上具有半圆固定板孔41a，小直径轴22a通过轴承穿过半圆固定板孔41a，这样小直径轴22a旋转时不会带动半圆固定板41共同旋转；

如图4所示，所述半圆固定板41由前半圆固定板411、后半圆固定板412组成，后半圆固定板412上具有滑槽412a,起导向作用；

所述转动板42位于半圆固定板41中间，当转动板42转动时，可完全关闭闸门4，转动板42上具有转动板孔42a，小直径轴22a通过轴承穿过转动板孔42a，这样小直径轴22a旋转时不会带动转动板42共同旋转，转动板42上还具有偏心轴42b，偏心轴42b穿过滑槽412a，可以沿着滑槽412a滑动，从而实现转动板42的转动；

所述旋转关闭装置43位于外壳1径向中心处，旋转关闭装置43的作用是为转动板42的转动提供动力；

如图5所示，旋转关闭装置43由太阳轮431、空心轴432和螺旋桨433组成，太阳轮431位于旋转关闭装置43前端，用于传递动力，太阳轮431上还具有太阳轮孔431a，小直径轴22a通过轴承穿过太阳轮孔431a，这样小直径轴22a旋转时不会带动太阳轮431共同旋转；

所述空心轴432在太阳轮431后方，空心轴432与太阳轮431固定连接，螺旋桨433位于空心轴432内部，并与空心轴432固定连接，当水流冲击螺旋桨433时，使螺旋桨433产生旋转，故而带动旋转关闭装置43旋转；

所述行星轮44与太阳轮431并排放置，行星轮44与太阳轮431啮合传动，行星轮44上具有行星轮孔44a，偏心轴42b穿过行星轮孔44a，当行星轮44旋转时，会带动偏心轴42b沿滑槽412a移动，从而使转动板42转动；

所述外齿圈45位于半圆固定板41后方，外齿圈45外圈与外壳1固定连接，外齿圈45的作用是给行星轮44的移动提供路径；

所述盖板46位于外齿圈45后方，盖板46外圈与外壳1固定连接，盖板46起到一个隔绝外部的作用，盖板46上还具有盖板孔46a；

如图4所示，第一个图为闸门4的打开状态，所述出土口5位于太阳轮431下方，在装置正常运行时，渣土从出土口5排出，第二个图为闸门4的关闭状态，此时的出土口5被转动板42盖住，阻挡住了渣土的排出；

如图1所示，所述出水管6位于闸门4后方，与空心轴432固定连接，当遇到喷涌情况时，水流会从出水管6排出；

所述阶梯轴22前端为非封闭端、这样水流可通过通孔流进阶梯轴中；

所述外齿圈45、太阳轮431为劣弧，因为小齿轮运行轨迹只有外齿圈与太阳轮上半部分，所以外齿圈与太阳轮不需完整圆弧齿轮，也避免了与渣土干涉。

本发明的工作原理：

在正常情况下，驱动装置3启动，渣土通过螺旋输送装置2运输至出土口5排出，当喷涌现象发生时，水流会率先进入阶梯轴22中的通孔22b中，接着流入闸门4中，水流冲击旋转关闭装置43，使其中的螺旋桨433旋转，进而使转动板42旋转下落，直至与半圆固定板41成闭合状态，阻止水从出土口5处流出，水流就会从出水管6排出到地上。

Claims (4)

1.一种防喷涌式螺旋输送机，包括外壳（1），其特征在于：所述外壳（1）

内部转动连接有螺旋输送装置（2），所述螺旋输送装置（2）包括阶梯轴（22），

所述阶梯轴（22）四周固定连接有螺旋叶片（21），所述阶梯轴（22）后端固定连接有小直径轴（22a），所述阶梯轴（22）与小直径轴（22a）内部均开设有通孔（22b）；所述外壳（1）外侧设置有驱动装置（3），所述驱动装置（3）包括小齿轮（31），所述小齿轮（31）设置在阶梯轴（22）后端与小直径轴（22a）外侧固定连接；所述小齿轮（31）上部啮合连接有中齿轮（32），所述中齿轮（32）

上部啮合连接有大齿轮（33），所述大齿轮（33）转动连接有电机（34），所述电机（34）与外壳（1）固定连接；所述小齿轮（31）与中齿轮（32）外侧设置有齿轮套（35），所述中齿轮（32）与齿轮套（35）上方内部转动连接；所述齿轮套（35）通过下方齿轮套孔（35a）与小直径轴（22a）活动连接；所述小直径轴（22a）靠近齿轮套（35）后侧外部活动连接有半圆固定板（41），所述半圆固定板（41）中部开设的半圆固定板孔（41a）与小直径轴（22a）相匹配；所述半圆固定板（41）包括前半圆固定板（411）和后半圆固定板（412），所述前半圆固定板（411）和后半圆固定板（412）之间设置有转动板（42），所述后半圆固定板（412）后端开设有滑槽（412a），所述滑槽（412a）内部设置有偏心轴（42b），所述偏心轴（42b）前端与转动板（42）后端固定连接；所述转动板（42）中部开设的转动板孔（42a）与小直径轴（22a）相匹配；所述小直径轴（22a）后端转动连接有太阳轮（431），所述太阳轮（431）中心开设的太阳轮孔（431a）与小直径轴（22a）相匹配；所述太阳轮（431）后端固定连接有空心轴（432），所述空心轴（432）内部固定连接有螺旋桨（433）；所述太阳轮（431）外侧啮合连接有行星轮（44），所述行星轮（44）前端与偏心轴（42b）后端转动连接；所述行星轮（44）外侧啮合连接有外齿圈（45）；所述外齿圈（45）外侧和外壳（1）内部固定连接；所述外壳（1）后端固定连接有盖板（46），所述盖板（46）中部开设有盖板孔（46a），所述盖板孔（46a）后侧固定连接有出水管（6），所述盖板（46）下方与外壳（1）形成的孔为出土口（5）。

2.根据权利要求 1 所述的一种防喷涌式螺旋输送机，其特征在于：所述阶梯轴（22）内部设置的通孔（22b）的直径大于小直径轴（22a）内部设置的通孔（22b）的直径；所述阶梯轴（22）与小直径轴（22a）交界处通孔（22b）内径由大至小过渡。

3.根据权利要求 1 所述的一种防喷涌式螺旋输送机，其特征在于：所述阶梯轴（22）前端为非封闭端。

4.根据权利要求 1 所述的一种防喷涌式螺旋输送机，其特征在于：所述外齿圈（45）、太阳轮（431）为劣弧。

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