CN112761645A - 一种竖井掘进机连续出渣装置及随动出渣方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种竖井掘进机连续出渣装置及随动出渣方法，解决了现有技术中竖井出渣效率低的问题。本发明连续出渣装置，包括机头驱动系统和设置在主机上的机尾收料机构，还包括自动收放输送链斗的储链装置，储链装置的一端与机头驱动系统对应、另一端与机尾收料机构对应，输送链斗呈曲线盘绕在储链装置上且分别与机头驱动系统、机尾收料机构连接。还包括收渣装置，收渣装置位于输送链斗的出渣位置。本发明出渣装置是不依附掘进机存在，减轻掘进机载荷，提高掘进效率，且机尾收料机构和输送链斗跟随主机向下同步推进，能够实现连续出渣，提高出渣效率，无需地面配套复杂的泥水分离站或大型风机等设备，同时快速安装拆装出渣设备，缩短施工工期。

Description

一种竖井掘进机连续出渣装置及随动出渣方法

技术领域

本发明涉及竖井施工技术领域，特别是指一种竖井掘进机连续出渣装置及随动出渣方法。

背景技术

目前竖井开挖的需求越来越多，同时对开挖施工效率要求越来越高，而出渣是影响竖井施工效率提高的最大因素。目前竖井掘进机的出渣方式主要有泥浆出渣、吊桶出渣、真空出渣等。但是对于泥浆出渣和真空出渣，不仅需要地面配套大量设备，且面临效率不高渣粒堵管等问题，吊桶出渣操作简单，但是出渣不连续，效率低下影响掘进速度。而申请号为202010010202.X的一种坚井掘进机及其出渣装置，结构简单紧凑，适用于在有限的布置空间内实现竖井掘进机的连续出渣，但是方式固定，需要依托于竖井掘进机主机，增大了主机载荷，进而影响掘进效率。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种竖井掘进机连续出渣装置及随动出渣方法，解决了现有技术中竖井出渣效率低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种竖井掘进机连续出渣装置，包括机头驱动系统和设置在主机上的机尾收料机构，还包括自动收放输送链斗的储链装置，储链装置的一端与机头驱动系统对应、另一端与机尾收料机构对应，输送链斗呈曲线盘绕在储链装置上且分别与机头驱动系统、机尾收料机构连接。还包括收渣装置，收渣装置位于输送链斗的出渣位置。

进一步，所述储链装置包括支撑架，支撑架上设有用于缠绕输送链斗的定滑轮和动滑轮，动滑轮通过滑移机构与支撑架相连接。

优选方式一，所述滑移机构包括设置在支撑架上的行程滑道，行程滑道上滑动设有配重块，动滑轮设置在配重块上。

优选方式二，所述滑移机构包括设置在支撑架上的行程丝杠，行程丝杠上设有螺座，动滑轮设置在螺座上，行程丝杠与设置在支撑架上的驱动件相连接。

优选方式三，所述滑移机构包括设置在支撑架上的行程油缸，行程油缸的活塞杆上设有固定座，动滑轮设置在固定座上。

进一步，所述机头驱动系统包括固定在支撑架上的支撑桁架，支撑桁架的前端设有换向链轮，支撑桁架的后端设有主动链轮，主动链轮与设置在支撑桁架的驱动装置相连接。

进一步，所述输送链斗包括圆环链条和设置在支撑桁架上的触发翻斗杆，触发翻斗杆位于收渣装置上方，圆环链条上设置有接料斗，接料斗与机尾收料机构的出料口相对应。优选地，所述机尾收料机构包括设置在主机上的接料仓和机尾轴组，接料仓的出料口与输送链斗的接料斗相对应。

一种所述的竖井掘进机连续出渣装置的随动出渣方法，步骤如下：S1：竖井掘进机向下掘进过程中，机尾收料机构随主机进行同步运动，储链装置上的输送链斗在滑移机构的作用下，保持链条张紧力随机尾收料机构向下运动，释放输送链斗，增加出渣路径；

S2：同时整个输送链斗在机头驱动系统的驱动作用下进行持续运转，将机尾收料机构处的渣土运出，实现输送链斗随动连续出渣；

S3：在竖井掘进机开挖完成准备拆机时，将输送链斗从机尾收料机构处断开，输送链斗在滑移机构的作用下，恢复到初始位置，从而实现收链储链功能，完成快速拆机。

本发明出渣装置是不依附掘进机存在，减轻掘进机载荷，提高掘进效率，且机尾收料机构和输送链斗跟随主机向下同步推进，能够实现连续出渣，提高出渣效率，无需地面配套复杂的泥水分离站或大型风机等设备，同时快速安装拆装出渣设备，缩短施工工期。本发明的随动出渣方法，是一种新的出渣方式，不仅能避免渣粒堵管现象，还能简化面配套，降低施工投入，大大提高出渣效率和施工安全系数，具有较高的推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例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为本发明整体结构示意图。

图2为实施例2中本发明随掘进机运动状态图。

图3为实施例3中本发明随掘进机运动状态图。

图4为实施例4中本发明随掘进机运动状态图。

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所示，实施例1，一种竖井掘进机连续出渣装置，包括机头驱动系统1和设置在主机5上的机尾收料机构4，还包括自动收放输送链斗3的储链装置2。其中机头驱动系统1为输送链斗3转动提供动力，储链装置2的一端与机头驱动系统1对应，优选地储链装置2与机头驱动系统1固定连接且设置在地面上。储链装置2的另一端与机尾收料机构4对应，优选地，储链装置2的一端位于机尾收料机构正上方，便于输送链斗的顺利收放。输送链斗3呈曲线盘绕在储链装置2上且分别与机头驱动系统1、机尾收料机构4连接。输送链斗3呈曲线盘绕的长度与竖井开挖下沉的深度对应，确保自始至终输送链斗与竖井掘进机的随动出渣。优选地，连续出渣装置还包括收渣装置6，收渣装置6位于输送链斗3的出渣位置，用于接收从输送链斗的出来的渣土。

进一步，所述储链装置2包括支撑架201，支撑架固定在地面上，支撑架201上设有用于缠绕输送链斗3的定滑轮202和动滑轮203，定滑轮与动滑轮可以间隔设置，动滑轮203通过滑移机构与支撑架201相连接，在滑移机构的作用上，动滑轮相对支撑架上下运动，实现输送链斗的收放，达到随动目的。

进一步，所述机头驱动系统1包括固定在支撑架201上的支撑桁架101，支撑桁架101的前端设有换向链轮102，支撑桁架101的后端设有主动链轮103，主动链轮103与设置在支撑桁架101的驱动装置104相连接，驱动装置104采用电机或马达。换向链轮102和主动链轮103位于同一高度且均位于定滑轮方法，输送链斗通过主动链轮、换向链轮、定滑轮和动滑轮组成一个闭式的链斗输送系统运行空间。驱动装置通过主动链轮带动输送链斗转动，一直在运行装料和卸料，随着竖井掘进机主机向下延伸，实现了连续出渣。

进一步，所述输送链斗3包括圆环链条301和设置在支撑桁架101上的触发翻斗杆302，触发翻斗杆302位于收渣装置6上方，圆环链条301上设置有接料斗303，驱动装置通过主动链轮带动输送链斗转动，当接料斗转动到收渣装置6上方时，触发翻斗杆302推动接料斗303翻转，将接料斗内的渣土倒入收渣装置内，实现快速准确卸渣。接料斗303与机尾收料机构4的出料口相对应，用于接收从机尾收料机构内出来的渣土。优选地，所述机尾收料机构4包括设置在主机5上的接料仓401和机尾轴组402，接料仓401的出料口与输送链斗3的接料斗303相对应，竖井掘进机掘进过程中产生的渣土进入接料仓，然后接料仓内的渣土从出料口连续进入输送链斗，由输送链斗向外连续输送。机尾轴组402固定在主机的平台上，随主机同步运动，且提供输送链斗的下部支撑。

如图2所示，实施例2，一种竖井掘进机连续出渣装置，所述滑移机构包括设置在支撑架201上的行程滑道204，行程滑道204上滑动设有配重块205，动滑轮203设置在配重块205上。掘进机在向下运动过程中，克服配重块的自重，带动输送链条向下运动；完成拆机后，链条在配重块的作用下，收回到支撑架上，完成链条的收放。其他结构与实施例1相同。

上述的竖井掘进机连续出渣装置的随动出渣方法，具体步骤如下：S1：竖井掘进机向下掘进过程中，机尾收料机构4随主机进行同步运动，储链装置2上的输送链斗3随机尾收料机构向下运动，带动配重块在行程滑道内向上运动，同时在配重块205的作用下，输送链斗保持链条张紧力随机尾收料机构4向下运动，释放输送链斗3长度，增加出渣路径，实现与主机的随动；

S2：同时整个输送链斗3在机头驱动系统1的驱动作用下进行持续运转，将机尾收料机构4处的渣土运出，实现输送链斗3随动连续出渣；

S3：在竖井掘进机开挖完成准备拆机时，将输送链斗3从机尾收料机构4的机尾轴组处脱离，配重块沿行程滑道向下运动，带动输送链斗3恢复到初始位置，从而实现收链储链功能，完成快速拆机。

如图3所示，实施例3，一种竖井掘进机连续出渣装置，所述滑移机构包括设置在支撑架201上的行程丝杠206，行程丝杠设置设置在支撑架上，行程丝杠206上螺纹连接有螺座207，动滑轮203设置在螺座207上，行程丝杠206与设置在支撑架201上的驱动件208相连接，驱动件可采用电机，电机通过齿轮副带动行程丝杠转动，带动螺座和动滑轮上下运动，实现输送链斗的收放。实际施工过程中，电机与后台控制器相连接，电机转动速率与竖井掘进速度匹配，确保输送链斗与主机的同步运动。其他结构与实施例1相同。

上述的竖井掘进机连续出渣装置的随动出渣方法，具体步骤如下：S1：竖井掘进机向下掘进过程中，机尾收料机构4随主机进行同步运动，电机通过行程丝杠转动，使螺座带着动滑轮沿支撑架向上运动，储链装置2上的输送链斗3在动滑轮的作用下，保持链条张紧力随机尾收料机构4向下运动，释放输送链斗3，增加出渣路径；

S2：同时整个输送链斗3在机头驱动系统1的驱动作用下进行持续运转，将机尾收料机构4处的渣土运出，实现输送链斗3随动连续出渣；

S3：在竖井掘进机开挖完成准备拆机时，将输送链斗3从机尾收料机构4的机尾轴组处脱离，电机反转，通过行程丝杠带动螺座向下运动，输送链斗3在定滑轮的作用下，恢复到初始位置，从而实现收链储链功能，完成快速拆机。

如图4所示，实施例4，一种竖井掘进机连续出渣装置，所述滑移机构包括设置在支撑架201上的行程油缸209，行程油缸209的活塞杆上设有固定座210，动滑轮203设置在固定座210上。控制器通过控制行程油缸上下伸缩，实现输送链斗的收放。实际施工过程中，行程油缸采用高精度伸缩油缸，伸缩油缸的伸缩由后台控制器控制，伸缩速率与竖井掘进速度匹配，确保输送链斗与主机的同步运动。其他结构与实施例1相同。

上述的竖井掘进机连续出渣装置的随动出渣方法，步骤如下：S1：竖井掘进机向下掘进过程中，机尾收料机构4随主机进行同步运动，行程油缸伸出，定滑轮向上运动，储链装置2上的输送链斗3在定滑轮的作用下，保持链条张紧力随机尾收料机构4向下运动，释放输送链斗3，增加出渣路径；

S2：同时整个输送链斗3在机头驱动系统1的驱动作用下进行持续运转，将机尾收料机构4处的渣土运出，实现输送链斗3随动连续出渣；

S3：在竖井掘进机开挖完成准备拆机时，将输送链斗3从机尾收料机构4处断开，行程油缸收回，定滑轮向下运动，输送链斗3在定滑轮的作用下，恢复到初始位置，从而实现收链储链功能，完成快速拆机。

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)

1.一种竖井掘进机连续出渣装置，包括机头驱动系统（1）和设置在主机（5）上的机尾收料机构（4），其特征在于：还包括自动收放输送链斗（3）的储链装置（2），储链装置（2）的一端与机头驱动系统（1）对应、另一端与机尾收料机构（4）对应，输送链斗（3）呈曲线盘绕在储链装置（2）上且分别与机头驱动系统（1）、机尾收料机构（4）连接。

2.根据权利要求1所述的竖井掘进机连续出渣装置，其特征在于：还包括收渣装置（6），收渣装置（6）位于输送链斗（3）的出渣位置。

3.根据权利要求1或2所述的竖井掘进机连续出渣装置，其特征在于：所述储链装置（2）包括支撑架（201），支撑架（201）上设有用于缠绕输送链斗（3）的定滑轮（202）和动滑轮（203），动滑轮（203）通过滑移机构与支撑架（201）相连接。

4.根据权利要求3所述的竖井掘进机连续出渣装置，其特征在于：所述滑移机构包括设置在支撑架（201）上的行程滑道（204），行程滑道（204）上滑动设有配重块（205），动滑轮（203）设置在配重块（205）上。

5.根据权利要求3所述的竖井掘进机连续出渣装置，其特征在于：所述滑移机构包括设置在支撑架（201）上的行程丝杠（206），行程丝杠（206）上设有螺座（207），动滑轮（203）设置在螺座（207）上，行程丝杠（206）与设置在支撑架（201）上的驱动件（208）相连接。

6.根据权利要求3所述的竖井掘进机连续出渣装置，其特征在于：所述滑移机构包括设置在支撑架（201）上的行程油缸（209），行程油缸（209）的活塞杆上设有固定座（210），动滑轮（203）设置在固定座（210）上。

7.根据权利要求4~6任一项所述的竖井掘进机连续出渣装置，其特征在于：所述机头驱动系统（1）包括固定在支撑架（201）上的支撑桁架（101），支撑桁架（101）的前端设有换向链轮（102），支撑桁架（101）的后端设有主动链轮（103），主动链轮（103）与设置在支撑桁架（101）的驱动装置（104）相连接。

8.根据权利要求7所述的竖井掘进机连续出渣装置，其特征在于：所述输送链斗（3）包括圆环链条（301）和设置在支撑桁架（101）上的触发翻斗杆（302），触发翻斗杆（302）位于收渣装置（6）上方，圆环链条（301）上设置有接料斗（303），接料斗（303）与机尾收料机构（4）的出料口相对应。

9.根据权利要求1、2、4~6、8任一项所述的竖井掘进机连续出渣装置，其特征在于：所述机尾收料机构（4）包括设置在主机（5）上的接料仓（401）和机尾轴组（402），接料仓（401）的出料口与输送链斗（3）的接料斗（303）相对应。

10.一种如权利要求1~9任一项所述的竖井掘进机连续出渣装置的随动出渣方法，其特征在于：步骤如下：S1：竖井掘进机向下掘进过程中，机尾收料机构（4）随主机进行同步运动，储链装置（2）上的输送链斗（3）在滑移机构的作用下，保持链条张紧力随机尾收料机构（4）向下运动，释放输送链斗（3），增加出渣路径；

S2：同时整个输送链斗（3）在机头驱动系统（1）的驱动作用下进行持续运转，将机尾收料机构（4）处的渣土运出，实现输送链斗（3）随动连续出渣；

S3：在竖井掘进机开挖完成准备拆机时，将输送链斗（3）从机尾收料机构（4）处断开，输送链斗（3）在滑移机构的作用下，恢复到初始位置，从而实现收链储链功能，完成快速拆机。

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