CN113415587A - 一种用于螺旋输送机的铰接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于螺旋输送机的铰接装置，包括用以与盾构机前盾固接的螺旋输送机套筒，及与所述螺旋输送机套筒固接的壳体，还包括用以与螺旋输送机连接法兰固接的内筒体，所述内筒体具有第一配合面，所述螺旋输送机套筒和所述壳体二者形成有与所述第一配合面适配的第二配合面，当盾构机转弯时，所述第二配合面能够相对所述第一配合面发生转动。上述用于螺旋输送机的铰接装置，既能保证盾构机小曲线半径转弯的效果，也能避免由于螺旋输送机尾部摆动量大而导致引起的装置干涉及磨耗大等问题；同时，由于采用第一配合面和第二配合面的转动配合，该配合结构简单、接触面积小，可以大大降低加工难度和生产成本。

Description

一种用于螺旋输送机的铰接装置

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种用于螺旋输送机的铰接装置。

背景技术

目前，盾构法施工作为一种安全高效的隧道施工方法，在城市地铁、地下管线等隧道工程中得到了广泛的应用。

随着小曲线隧道施工需求的增加，对盾构机转向能力提出更高的要求。通常螺旋输送机采用拉杆式或下部支承式结构与盾体连接，由于在小曲线半径转弯时，盾构机前、后段会产生相对运动，致使螺旋输送机尾部摆动量过大，因此，可在螺旋输送机上配置铰接装置。现有技术中，在螺旋输送机前部采用关节球轴承，尽管可以较好的满足盾构机小曲线半径转弯的要求，但关节球轴承存在加工困难、成本高的问题。

因此，如何避免由于在螺旋输送机前部采用关节球轴承而导致加工困难、生产成本高，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于螺旋输送机的铰接装置，可以在保证盾构机转弯效果的同时，大大降低加工难度和生产成本。

为实现上述目的，本发明提供一种用于螺旋输送机的铰接装置，包括用以与盾构机前盾固接的螺旋输送机套筒，及与所述螺旋输送机套筒固接的壳体，还包括用以与螺旋输送机连接法兰固接的内筒体，所述内筒体具有第一配合面，所述螺旋输送机套筒和所述壳体二者形成有与所述第一配合面适配的第二配合面，当盾构机转弯时，所述第二配合面能够相对所述第一配合面发生转动。

可选地，所述内筒体包括圆柱筒体和沿所述圆柱筒体的径向向外凸起、用以与螺旋输送机连接法兰通过可拆卸连接件固接的环状连接端，所述第一配合面为所述环状连接端的外侧面。

可选地，所述圆柱筒体套设于所述螺旋输送机套筒的内部，且所述圆柱筒体的外壁与所述螺旋输送机套筒的内壁具有间隙，所述圆柱筒体与所述螺旋输送机套筒之间设有用以密封所述间隙的第一密封件。

可选地，还包括挡环，所述挡环与所述螺旋输送机套筒的内壁固接、以形成用于固定安装所述第一密封件的第一安装槽。

可选地，所述第一配合面和所述第二配合面二者的配合位置设有用以防止外界水、土侵入所述螺旋输送机套筒的内部的第二密封件。

可选地，所述螺旋输送机套筒和所述壳体二者设有用以固定安装所述第二密封件的第二安装槽。

可选地，所述第一配合面和所述第二配合面均为球面，且所述第二配合面的截面弧长大于所述第一配合面的截面弧长。

可选地，所述第一配合面和所述第二配合面均为圆柱面。

可选地，还包括设于所述第一配合面和所述第二配合面之间的润滑脂。

可选地，所述壳体可拆卸地连接于所述螺旋输送机套筒的后端。

相对于上述背景技术，本发明实施例所提供的用于螺旋输送机的铰接装置，包括螺旋输送机套筒和壳体，其中，螺旋输送机套筒与盾构机前盾固接，壳体与螺旋输送机套筒固接；进一步地，铰接装置还包括内筒体，内筒体与螺旋输送机连接法兰固接，其中，内筒体具有第一配合面，螺旋输送机套筒和壳体二者形成有第二配合面，第二配合面与第一配合面适配，且当盾构机转弯时，第二配合面能够相对第一配合面发生转动。相较于传统在螺旋输送机前部采用关节球轴承以较好的满足盾构机小曲线半径转弯的要求，本发明实施例所提供的用于螺旋输送机的铰接装置，在盾构机进行小曲线半径转弯时，螺旋输送机套筒与壳体二者形成的第二配合面相对于内筒体的第一配合面发生转动，此时，内筒体与螺旋输送机连接法兰二者保持固定状态，这样既能保证盾构机小曲线半径转弯的效果，也能避免由于螺旋输送机尾部摆动量大而导致引起的装置干涉及磨耗大等问题；同时，由于采用第一配合面和第二配合面的转动配合，第二配合面是由螺旋输送机套筒与壳体二者形成，相较于第二配合面整体设置于螺旋输送机套筒上，分体设置的结构可通过分段加工以降级加工难度，换言之，可分别在螺旋输送机套筒和壳体上加工两段第二配合面，最后通过螺旋输送机套筒和壳体二者拼接形成完整的第二配合面，该配合结构简单、接触面积小，在保证盾构机转向效果的同时，可以大大降低加工难度和生产成本。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的用于螺旋输送机的铰接装置的结构示意图；

图2为图1中螺旋输送机套筒和壳体装配的结构示意图；

图3为图1中内筒体和螺旋输送机连接法兰装配的结构示意图。

其中：

1-螺旋输送机套筒、2-挡环、3-壳体、4-螺旋输送机连接法兰、5-内筒体、51-圆柱筒体、52-环状连接端、6-第一密封件、7-第二密封件、8-第一配合面、9-第二配合面。

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做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。

本发明的核心是提供一种用于螺旋输送机的铰接装置，可以在保证盾构机转弯效果的同时，大大降低加工难度和生产成本。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。

请参考图1、图2和图3，图1为本发明实施例所提供的用于螺旋输送机的铰接装置的结构示意图；图2为图1中螺旋输送机套筒和壳体装配的结构示意图；图3为图1中内筒体和螺旋输送机连接法兰装配的结构示意图。

本发明实施例所提供的用于螺旋输送机的铰接装置，包括螺旋输送机套筒1和壳体3，其中，螺旋输送机套筒1固定连接于盾构机的前盾内壁上，壳体3与螺旋输送机套筒1的后端固接；进一步地，铰接装置还包括内筒体5，内筒体5与螺旋输送机连接法兰4固接，其中，内筒体5具有第一配合面8，螺旋输送机套筒1和壳体3二者形成有第二配合面9，第二配合面9与第一配合面8适配，且当盾构机转弯时，第二配合面9能够相对第一配合面8发生转动。

相较于传统在螺旋输送机前部采用关节球轴承以较好的满足盾构机小曲线半径转弯的要求，本发明实施例所提供的用于螺旋输送机的铰接装置，在盾构机进行小曲线半径转弯时，螺旋输送机套筒1与壳体3二者形成的第二配合面9相对于内筒体5的第一配合面8发生转动，此时，内筒体5与螺旋输送机连接法兰4二者保持固定状态。这样既能保证盾构机小曲线半径转弯的效果，也能避免由于螺旋输送机尾部摆动量大而导致引起的装置干涉及磨耗大等问题。

同时，由于采用第一配合面8和第二配合面9的转动配合，第二配合面9是由螺旋输送机套筒1与壳体3二者形成，相较于第二配合面9整体设置于螺旋输送机套筒1上，分体设置的结构可通过分段加工以降级加工难度，换言之，可分别在螺旋输送机套筒1和壳体3上加工两段第二配合面9，最后通过螺旋输送机套筒1和壳体3二者拼接形成完整的第二配合面9，该配合结构简单、接触面积小，在保证盾构机转向效果的同时，可以大大降低加工难度和生产成本。

当然，根据实际需要，上述壳体3可以设置为可拆卸地连接于螺旋输送机套筒1的后端，例如，可以在壳体3和螺旋输送机套筒1的后端开设同轴设置的螺纹连接孔，通过螺栓或者螺钉相继旋入壳体3的螺纹连接孔和螺旋输送机套筒1后端的螺纹连接孔，以实现壳体3和螺旋输送机套筒1相连。

作为一具体实施例，第一配合面8和第二配合面9二者均为球面，且第二配合面9的截面弧长大于第一配合面8的截面弧长。

此时，螺旋输送机套筒1后端内壁与壳体3内壁为半径相同的球面，两个球面共同构成铰接装置的外球面，即第二配合面9；内筒体5的后端外圈构成铰接装置的内球面，即第一配合面8。需要注意的是，内球面的半径应当等于外球面的半径。

这样一来，在盾构机进行小曲线半径转弯时，螺旋输送机套筒1与壳体3二者形成的外球面相对于内筒体5的内球面发生转动，此时，内筒体5与螺旋输送机连接法兰4二者保持固定状态，这样即可保证盾构机小曲线半径转弯的效果。

作为另一具体实施例，为了进一步降低加工难度，第一配合面8和第二配合面9均可以设置为圆柱面。本文优选采用内、外球面的配合方式。

进一步地，上述内筒体5具体包括圆柱筒体51和环状连接端52，该环状连接端52设于圆柱筒体51的后端并沿圆柱筒体51的径向向外凸起，环状连接端52用于与螺旋输送机连接法兰4通过可拆卸连接件固接，其中，第一配合面8为环状连接端52的外侧面。

需要说明的是，内筒体5与螺旋输送机连接法兰4同轴固接，螺旋输送机连接法兰4与盾构机的后段相连，如此一来，在进行小曲线半径转弯时，由于盾构机的前、后段会产生相对运动，此时，与盾构机的前段相连的螺旋输送机套筒1和壳体3二者相对于与盾构机的后段相连的内筒体5和螺旋输送机连接法兰4发生相对转动，以满足盾构机小曲线半径转弯的要求。

具体地说，圆柱筒体51的外径小于螺旋输送机套筒1的内径，圆柱筒体51套设于螺旋输送机套筒1的内部，且圆柱筒体51的外壁与螺旋输送机套筒1的内壁具有间隙，圆柱筒体51与螺旋输送机套筒1之间设有第一密封件6，第一密封件6用于密封间隙，以防止外界杂质沿缝隙进入螺旋输送机套筒1的内部。显然，该第一密封件6具体可以设置为圆环形、且具有弹性的橡胶件或者其他塑料件。

这样一来，在盾构机转弯时，第二配合面9与第一配合面8发生相对转动，螺旋输送机套筒1可挤压第一密封件6以使螺旋输送机套筒1在一定范围内实现上、下、左、右浮动，从而在保证密封可靠的同时，进一步增加螺旋输送机的灵敏度。

更加具体地说，为了便于第一密封件6的安装定位，铰接装置还包括挡环2，挡环2与螺旋输送机套筒1的内壁固接、以形成用于固定安装第一密封件6的第一安装槽。挡环2安装于螺旋输送机套筒1靠近后端的内部，通过挡环2将第一密封件6固定于螺旋输送机套筒1的内壁，挡环2可以通过螺栓与螺旋输送机套筒1固接，且第一密封件6伸出第一安装槽，在第一密封件6的弹力作用下，在盾构机转弯时，螺旋输送机套筒1可挤压第一密封件6以使螺旋输送机套筒1在一定范围内实现上、下、左、右浮动。

当然，第一安装槽包括但不限于截面为梯形、燕尾槽型等形状，第一安装槽根据第一密封件6的形状进行调整，第一密封件6的形状优选为轴对称结构，以尽量提高其使用寿命。

此外，第一配合面8和第二配合面9二者的配合位置设有第二密封件7，第二密封件7用于防止外界水、土侵入螺旋输送机套筒1的内部。具体地，螺旋输送机套筒1和/或壳体3二者设有第二安装槽，第二安装槽用于固定安装第二密封件7。也就是说，第二安装槽可以设于螺旋输送机套筒1的内壁，也可以设于壳体3的内壁，当然，也可以在螺旋输送机套筒1的内部和壳体3的内壁均设置安装槽，以通过两个安装槽拼接形成第二安装槽。第二密封件7具体可以设置为O型密封圈，第二安装槽则设置为截面为矩形的安装槽。

采用第一密封件6和第二密封件7，其中，第二密封件7位于第一密封件6的右侧，可以在保证盾构机小曲线半径转弯的效果的同时，实现密封效果，以防止外界的水和土沿着内筒体5与壳体3和螺旋输送机套筒1之间的间隙进入螺旋输送机套筒1的内部，以致影响螺旋输送机的运行的稳定性和安全性。

在上述基础上，还可以在螺旋输送机套筒1和壳体3之间以及内筒体5和螺旋输送机连接法兰4之间设置相应的密封结构，以进一步提高密封性能。

此外，在盾构机掘进时需要在第一配合面8和第二配合面9二者的配合位置注入一定量的润滑脂，以保证铰接装置的润滑效果。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的用于螺旋输送机的铰接装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于螺旋输送机的铰接装置，其特征在于，包括用以与盾构机前盾固接的螺旋输送机套筒(1)，及与所述螺旋输送机套筒(1)固接的壳体(3)，还包括用以与螺旋输送机连接法兰(4)固接的内筒体(5)，所述内筒体(5)具有第一配合面(8)，所述螺旋输送机套筒(1)和所述壳体(3)二者形成有与所述第一配合面(8)适配的第二配合面(9)，当盾构机转弯时，所述第二配合面(9)能够相对所述第一配合面(8)发生转动。

2.如权利要求1所述的用于螺旋输送机的铰接装置，其特征在于，所述内筒体(5)包括圆柱筒体(51)和沿所述圆柱筒体(51)的径向向外凸起、用以与螺旋输送机连接法兰(4)通过可拆卸连接件固接的环状连接端(52)，所述第一配合面(8)为所述环状连接端(52)的外侧面。

3.如权利要求2所述的用于螺旋输送机的铰接装置，其特征在于，所述圆柱筒体(51)套设于所述螺旋输送机套筒(1)的内部，且所述圆柱筒体(51)的外壁与所述螺旋输送机套筒(1)的内壁具有间隙，所述圆柱筒体(51)与所述螺旋输送机套筒(1)之间设有用以密封所述间隙的第一密封件(6)。

4.如权利要求3所述的用于螺旋输送机的铰接装置，其特征在于，还包括挡环(2)，所述挡环(2)与所述螺旋输送机套筒(1)的内壁固接、以形成用于固定安装所述第一密封件(6)的第一安装槽。

5.如权利要求1所述的用于螺旋输送机的铰接装置，其特征在于，所述第一配合面(8)和所述第二配合面(9)二者的配合位置设有用以防止外界水、土侵入所述螺旋输送机套筒(1)的内部的第二密封件(7)。

6.如权利要求5所述的用于螺旋输送机的铰接装置，其特征在于，所述螺旋输送机套筒(1)和/或所述壳体(3)设有用以固定安装所述第二密封件(7)的第二安装槽。

7.如权利要求1-6任意一项所述的用于螺旋输送机的铰接装置，其特征在于，所述第一配合面(8)和所述第二配合面(9)均为球面，且所述第二配合面(9)的截面弧长大于所述第一配合面(8)的截面弧长。

8.如权利要求1-6任意一项所述的用于螺旋输送机的铰接装置，其特征在于，所述第一配合面(8)和所述第二配合面(9)均为圆柱面。

9.如权利要求7所述的用于螺旋输送机的铰接装置，其特征在于，还包括设于所述第一配合面(8)和所述第二配合面(9)之间的润滑脂。

10.如权利要求7所述的用于螺旋输送机的铰接装置，其特征在于，所述壳体(3)可拆卸地连接于所述螺旋输送机套筒(1)的后端。

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