CN201078562Y - 挤压式油脂输送装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种挤压式油脂输送装置，包括机架、挤压长气缸、输脂短气缸、输脂泵和挤压盘总成，机架底部为一矩形框架，框架两平行边框上垂直固定一门形架，一立式的挤压长气缸一端固定于该门形架上，挤压长气缸下端固定有挤压盘总成，该挤压盘总成置于一圆形的油脂包装桶内的油脂液面上端，该油脂包装桶放置机架上，一平行于挤压长气缸的输脂泵下端固定于挤压盘总成上，输脂泵的顶端通过拉杆同轴心连接于输脂短气缸的底端。本实用新型的挤压式输脂装置可以普通的油脂包装筒进行工作，而且在工作无卡滞，输脂畅通，装置结构更加简单，也节省输脂操作的步骤。

Description

挤压式油脂输送装置

技术领域

本实用新型涉及盾构掘进机，特别是一种用以盾构掘进机的盾尾密封的挤压式油脂输送装置，其能使盾尾部位与管片衬砌之间的空隙用油脂密封后阻止水、刀片切削下来的土砂、同步注浆填料侵入到盾构掘进机内部，确保施工安全。

背景技术

盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。

目前，国内外盾构掘进机的盾尾密封主要采用如下结构形式的油脂输送装置。一对挤压长气缸分立于专用油脂贮存器的两侧，挤压长气缸的顶端用一横梁连接，横梁上安装有两根顶杆，该顶杆对附有皮囊圈的吸盘实施顶压，使油脂外溢进入油脂泵再由油脂泵完成输脂工作。

现有技术中起盾尾密封作用的油脂输送装置存在下列不足之处：首先是挤压长气缸，如二只气缸的活塞动作稍不同步就会产生卡滯造成吸盘失稳影响输油质量，直至无法工作。其次是整套装置结构复杂，机构较多，造价较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种挤压式油脂输送装置。该挤压式油脂输送装置用以对盾构掘进机的盾尾与管片衬砌间实现可靠的密封，同时达到长距离输油无堵塞，结构简单，操作方便。

本实用新型的设计原理：

本实用新型中是利用液体不可压缩原理，通过挤压长气缸推动挤压盘第一次挤压油脂包装筒内的油脂，使油脂受压力后提升入输脂泵内，由输脂短气缸带动输脂泵实现油脂的第二次提升，油脂通过两次提升再由输油管输入到盾构机内。

本实用新型的技术方案：

一种挤压式油脂输送装置，其结构主要包括机架、挤压长气缸、输脂短气缸、输脂泵和挤压盘总成：所述的机架底部有一矩形框架，框架内设有多个平行的滚导，一门形架的两脚分别垂直固定于所述框架两平行边框上，一立式的挤压长气缸的挤压长气缸活塞杆固定于该门形架的横梁中部，挤压长气缸的缸体通过长气缸座固定于所述挤压盘总成上，该挤压盘总成置于一圆形的油脂包装桶内的油脂液面上端，该油脂包装桶放置于所述的滚导上；所述的挤压盘总成上固定有一平行于所述的挤压长气缸的输脂泵，该输脂泵的上端通过多个拉杆同轴心固定有所述的输脂短气缸；所述的输脂短气缸内输脂短气缸活塞杆的底端固定有一连接杆，该连接杆的底端固定于输脂泵内的活塞杆上。

所述的输脂泵包括有泵壁和位于泵壁中心孔内的中心部件，所述的泵壁由泵端头、油缸、泵套管和提升筒同轴心依次连接组成，所述的中心部件由连接杆、活塞架、活塞杆和单向阀杆同轴心依次连接组成，所述的连接杆伸入至所述的泵端头的中心孔内，二者间的孔隙填有密封组件，该密封组件由一紧帽固定于泵端头内，所述的活塞架为中空部件，活塞架中部穿有所述的活塞杆，活塞架的外侧套有活塞，该活塞由一调节螺母固定于活塞架上，活塞的外壁贴合于所述的油缸的内壁，活塞架的底部固定有一上阀片，活塞杆上与活塞架接触处设置有一下阀片，所述的上阀片和下阀片随活塞杆和活塞架相对移动而开合，所述单向阀杆位于泵套管内的部分套设有单向阀，该单向阀的下部为柱体，单向阀的上部为三棱体，所述的泵套管中心孔上端半径小于下端半径，不同半径连接处有一台阶，所述的单向阀的上部三棱体所在圆半径小于中心孔下端半径大于中心孔上端半径，所述的的泵套管与提升筒之间固定有一单向阀座，所述的单向阀杆伸于提升筒内的部分固定有一刮油轮。

所述的输脂短气缸一侧设置有一油脂输送控制系统。

所述的连接杆上还设置有一限位撞块，一拉杆上设置有行程控制系统。

所述的输脂泵上设置有测量输脂泵内油脂压力的表用单向阀和压力表。

所述的挤压盘总成包括有导套、挤压盘和圆环片，导套的上端为连接提升筒的法兰，导套的下端固定于挤压盘上，导套的内孔与通至挤压盘下端，导套的侧壁设有一油膜排放阀，挤压盘上设置有回油管，挤压盘的边缘设置有由橡胶材料制成的圆环片，该圆环片的直径大于所述油脂包装筒的内径。

本实用新型的技术优点：

①采用单一的挤压长气缸带动挤压盘挤压油脂包装筒内的油脂，克服了现有技术中两个挤压长气缸因不同步而导致的输脂停滞的问题，输脂装置在工作中无卡滞，输脂畅通。

②采用市场通用的油脂包装筒直接输送油脂，用以替代现有装置内必不可少的贮油器，装置结构更加简单，也节省输脂操作的步骤。

附图说明

图1是本实用新型挤压式油脂输送装置的正视图。

图2是本实用新型挤压式油脂输送装置的俯视图。

图3是图2的E-E视图。

图4是本实用新型挤压式油脂输送装置中的输脂泵剖视图。

图5是本实用新型挤压式油脂输送装置中活塞架正视图。

图6是图5的A-A向剖视图。

图7是本实用新型挤压式油脂输送装置中活塞架俯视图。

图8是本实用新型挤压式油脂输送装置中单向阀的俯视图。

图9是图8的B-B向剖视图。

图10是本实用新型挤压式油脂输送装置的挤压盘总成的俯视图。

图11是图10的C-C向剖视图。

图12是本实用新型挤压式油脂输送装置中输脂短气缸下降过程中上、下阀片开启进油状态的工作示意图。

图13是本实用新型挤压式油脂输送装置中输脂短气缸上升过程中上、下阀片关闭压脂状态的工作示意图。

其中，

1-油脂输送控制系统  2-输脂短气缸  3-拉杆  4-限位撞块

5-行程控制系统  6-压力表  7-表用单向阀  8-输脂泵

9-放气阀  10-油膜排放阀  11-滚导  12-长气缸座

13-排放阀  14-挤压长气缸  15-机架  16-气体控制系统

17-油脂包装筒  18-挤压盘总成  19-提升筒  20-刮油轮

21-单向阀座  22-单向阀  23-单向阀杆  24-下阀片

25-上阀片  26-调节螺母  27-连接杆  28-紧帽  29-铜套

30-密封组件  31-活塞架  311-凸台  312-凹槽  313-外螺纹

314-方孔  315-中心孔  32-泵端头  33-活塞  34-活塞杆

35-油缸  36-长拉杆  37-密封垫  38-泵套管  39-导套

40-挤压盘  41-回油管  42-圆环片

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本实用新型的挤压式油脂输送装置做进一步的详细说明，但不能以此来限制本实用新型的保护范围。

首先请看图1、图2和图3，图1是本实用新型挤压式油脂输送装置的正视图。图2是本实用新型挤压式油脂输送装置的俯视图。图3是图2的E-E视图。由图可以看出，本实用新型挤压式油脂输送装置的主要结构包括机架15、挤压长气缸14、输脂短气缸2、输脂泵8和挤压盘总成18。

机架15为一侧视呈倒“T”形的支撑结构，机架15的底部固定有一矩形框架，一门形架的两脚分别垂直固定于所述框架两平行边框的中间位置，矩形框架内设有多个相互平行的滚导11，由该滚导11引导可轻易将放置于矩形框架上的油脂包装筒7前后移动，门形架的中部固定有一个肋板，该肋板位于油脂包装筒7的上部，起到加固机架的作用。

一个立式的挤压长气缸14的挤压长气缸活塞杆通过铰接固定在机架15的门形架的横梁上，挤压长气缸14的缸体的底部通过一个长气缸座12固定于所述挤压盘总成18上，该挤压盘总成18置于一圆形的油脂包装桶17内的油脂液面上端，通过控制挤压长气缸14的挤压长气缸活塞杆的伸缩来带动挤压盘总成18上下移动，实现对油脂包装筒17上油脂的挤压，挤压盘总成18的上升最高点为肋板处。

所述的挤压盘总成18上还固定有一个平行于挤压长气缸14的输脂泵8，该输脂泵8的上端通过多个拉杆3同轴心固定于所述输脂短气缸2的缸壁下端，输脂短气缸2内的输脂短气缸活塞杆的底端固定有一连接杆27，该连接杆27的底端固定于输脂泵8内的活塞杆34上。

本实用新型中利用挤压长气缸14带动挤压盘总成18挤压油脂包装筒17内的油脂，使油脂因受挤压后，由挤压盘总成18上的孔进入输脂泵8中，完成油脂的第一次提升，然后再由输脂泵8完成油脂的第二次提升。作为本实用新型中的重要部件，输脂泵8的结构如下：

请看图4，图4是本实用新型挤压式油脂输送装置中的输脂泵剖视图。由图可以看出，输脂泵8的结构主要包括有泵壁和位于泵壁中心孔内的中心部件，所述的泵壁由泵端头32、油缸35、泵套管38和提升筒19同轴心依次连接组成，泵端头32与提升筒19之间固定有多个长拉杆36，通过长拉杆36将依次连接的泵端头32、油缸35、泵套管38和提升筒19同轴心固定。作为泵壁的各个部件中间均为圆形通孔，圆形通孔内设有中心部件，所述的中心部件由连接杆27、活塞架31、活塞杆34和单向阀杆23同轴心依次连接组成。

连接杆27伸入至所述的泵端头32的中心孔内，连接杆27与泵端头32的孔隙间填有密封组件30，该密封组件30由一紧帽28固定于泵端头32.内，泵端头32的中心孔口设有内螺纹，紧帽28上设有外螺纹，套于连接杆27上的紧帽28拧于泵端头32内实现对密封组件30的封堵，使密封组件30不随连接杆27的上下移动而移动。与连接杆27下端连接的是活塞组件，该活塞组件随连接杆27上升将油脂提升至泵端头32内，再通过泵端头32侧壁上的排放阀13将油脂排到输油管中。

活塞组件包括有活塞架31、活塞33、上阀片25、下阀片24和活塞杆34。请看图5、图6和图7，图5是本实用新型挤压式油脂输送装置中活塞架正视图，图6是图5的A-A向剖视图，图7是本实用新型挤压式油脂输送装置中活塞架俯视图。由图可以看出，活塞架31为中空的圆柱形结构，活塞架31的底端设有凸台311，凸台311的内部设有凹槽312，该凹槽312的内径大于活塞架31中心孔315的内径，活塞架31的中部攻有外螺纹313，外螺纹313的上端车有横穿于该活塞架31的方孔314。

活塞组件的结构组成结构还可以由图12看出，图12是本实用新型挤压式油脂输送装置中输脂短气缸下降过程中上、下阀片开启进油状态的工作示意图。由图可以看出，活塞架31的中心孔315内穿有所述的活塞杆34，活塞架31的外侧套有活塞33，该活塞33由一调节螺母26固定于活塞架31上的外螺纹313上，活塞33的外壁贴合于所述的油缸35的内壁，活塞架31底部的凹槽312内固定有一上阀片25，活塞杆34上与活塞架31接触处设置有一下阀片24，活塞架31可在活塞杆34上一定区域范围内上下活动，所述的上阀片25和下阀片24随活塞杆34和活塞架31相对移动而开合。

活塞杆34的下端同轴心地固定于所述的单向阀杆23上，所述单向阀杆23位于泵套管38内的部分套设有单向阀22，该单向阀22的下部为柱体，上部为三棱体，单向阀22的上部三棱体，如图8和图9所示。所述的泵套管38的中间孔的上端半径小于下端半径，不同半径连接处有一台阶，所述的单向阀22的上部三棱体所在圆半径小于中间孔下端半径而大于中心孔上端半径，则单向阀22因台阶限制无法向上移动出泵套管38，只能在泵套管38内下端一定范围内活动，所述的的泵套管38与提升筒19之间固定有一单向阀座21，单向阀22向下运动至单向阀座21时封闭单向阀座21的中孔，单向阀22向上与单向阀座21分离使单向阀座21的中孔张开。所述的单向阀杆23伸于提升筒19内的部分固定有一刮油轮20，该刮油轮20的外径等于提升筒19的内径。

所述的输脂短气缸2的一侧设置有一油脂输送控制系统1。该油脂输送控制系统1连线于气体控制系统16和压力表6，由该油脂输送控制系统1设定输脂启动和停止，并控制输脂的速度。

所述的连接杆27上还设置有一限位撞块4，其中的一根拉杆3上设置有行程控制系统5，该限位撞块4在行程控制系统5的上下开关间来回运动，带动输脂泵8内部中心部件相对于泵壁进行上下运动，完成油脂在输脂泵8内的提升。

所述的输脂泵8上设置有表用单向阀7和压力表6，该压力表6通过表用单向阀7检测输脂泵8内的油脂压力，当压力过小或者过大的时候向油脂输送控制系统1输送信号，该油脂输送控制系统1发送信号给气体控制系统16控制输脂短气缸2和挤压长气缸14的速度。

所述的挤压盘总成18包括有导套39、挤压盘40和圆环片42，导套39的上端为连接提升筒19的法兰，导套39的下端固定于挤压盘40上，导套39的内孔与通至挤压盘40下端，导套39的侧壁设有一油膜排放阀10，挤压盘40上设置有回油管41，挤压盘40的边缘设置有由橡胶材料制成的圆环片42，该圆环片42的直径大于所述油脂包装筒7的内径。如图10、图11所示，图10是本实用新型挤压式油脂输送装置的挤压盘总成的俯视图，图11是图10的C-C向剖视图。

本实用新型挤压式油脂输送装置的工作流程如下：

①将圆形的油脂包装筒17打开上盖，放置于机架15的矩形框架的滚导11上，输脂控制系统1开启气体控制系统16，气体控制系统16首先启动挤压长气缸14，由挤压长气缸14带动挤压盘总成18下移，使挤压盘总成18移动至油脂包装筒17内的油脂液面附近；

②继续向下移动挤压长气缸14，使挤压盘总成18的挤压盘40接触油脂包装筒17内的油脂并对油脂产生挤压，受挤压的油脂通过挤压盘总成18上的导套39通孔向上涌至提升筒19内，油脂上升并冲开单向阀22后进入泵套管38的内腔，由泵套管38再升至充满油缸35，最后将整个输脂泵8的内腔充满；

③输脂短气缸2未启动时，连接杆27上的限位撞块4位于行程控制系统5的下部开关处，启动该输脂短气缸2，输脂短气缸2内的伸缩杆带动连接杆27上移，由于连接杆27向上移动，位于油缸35内的活塞组件因为上阀片25和下阀片24闭合而将输脂泵8内的油脂分为上下两段，上段的油脂因活塞33向上移动而受挤压，受挤压的油脂从泵端头32侧壁上的排放阀13处输出，活塞33向上移动导致活塞33下部产生真空空腔，下段油脂因压力而向上移动，同时油脂包装筒17内的油脂也同时因压力而上升至输脂泵8内的活塞33下端，图13所示，图13是本实用新型挤压式油脂输送装置中输脂短气缸上升过程中上、下阀片关闭压脂状态的工作示意图；

④输脂短气缸2带动连接杆27上移，至限位撞块4移动至行程控制系统5的上部开关处，因限位撞块4触动该开关而使输脂短气缸2带动连接杆27反向移动，带动活塞33向下移动，下移的活塞33因下部油脂压力大，而上部油脂压力小使活塞架31沿活塞杆34上移，致使上阀片25与下阀片24分离，活塞33下部的油脂通过活塞架31的中心孔315向上流动，并通过活塞架31上的方孔314流入活塞33上端空腔内，同时与连接杆27固定的单向阀杆23也随连接杆27一同下移，位于提升筒19内的刮油轮20下移时使刮油轮20上部出现空腔，因压力使单向阀22下移至单向阀座21上，进而封闭单向阀座21的中心孔，刮油轮20向下移动出提升筒19进入挤压盘总成18的导套39内，此时导套39内的油脂向上充满整个提升筒19，此处工作流程如图12所示，图12是本实用新型挤压式油脂输送装置中输脂短气缸下降过程中上、下阀片开启压脂状态的工作示意图，连接杆27上的限位撞块4移动至行程控制系统5的下部开关处，因限位撞块4触动开关而使输脂短气缸2反向运动，带动活塞33上移，实现步骤③的过程；

⑤挤压式油脂输送装置通过步骤③和步骤④的重复操作，完成油脂在输脂泵8内的第二次提升，并持续自输脂泵8顶端的排放阀13输出至油管内，通过油管输入至盾构机内。

以上只是本实用新型的一种结构和运行模式，它能毫无间断地实现油脂的输送直至油脂包装筒内的油脂全部输送完毕，并且利用现有的油脂包装筒就能够将油脂输送到盾构机中，方便快捷，简洁高效。

Claims (6)

1.一种挤压式油脂输送装置，其特征在于，其结构主要包括机架(15)、挤压长气缸(14)、输脂短气缸(2)、输脂泵(8)和挤压盘总成(18)：

所述机架(15)底部设有一矩形框架，框架内设有多个平行的滚导(11)，一门形架的两脚分别垂直固定于所述框架两平行边框上，一立式的挤压长气缸(14)的挤压长气缸活塞杆固定于该门形架的横梁中部，挤压长气缸(14)的缸体通过长气缸座(12)固定于所述挤压盘总成(18)上，该挤压盘总成(18)置于一圆形的油脂包装桶(17)内的油脂液面上端，该油脂包装桶(7)放置于所述的滚导(11)上；

所述的挤压盘总成(18)上固定有一平行于所述的挤压长气缸(14)的输脂泵(8)，该输脂泵(8)的上端通过多个拉杆(3)同轴心固定有所述的输脂短气缸(2)；

所述的输脂短气缸(2)内的输脂短气缸活塞杆的底端固定有一连接杆(27)，该连接杆(27)的底端固定于输脂泵(8)内的活塞杆(34)上。

2.根据权利要求1所述的挤压式油脂输送装置，其特征在于所述的输脂泵(8)包括有泵壁和位于泵壁中心孔内的中心部件，所述的泵壁由泵端头(32)、油缸(35)、泵套管(38)和提升筒(19)同轴心依次连接组成，所述的中心部件由连接杆(27)、活塞架(31)、活塞杆(34)和单向阀杆(23)同轴心依次连接组成，所述的连接杆(27)伸入至所述的泵端头(32)的中心孔内，二者间的孔隙内填有密封组件(30)，该密封组件(30)由一紧帽(28)固定于泵端头(32)内，所述的活塞架(31)为中空部件，活塞架(31)中部穿有所述的活塞杆(34)，活塞架(31)的外侧套有活塞(33)，该活塞(33)由一调节螺母(26)固定于活塞架(31)上，活塞(33)的外壁贴合与所述的油缸(35)的内壁，活塞架(31)的底部固定有一上阀片(25)，活塞杆(34)上与活塞架(31)接触处设置有一下阀片(24)，所述的上阀片(25)和下阀片(24)随活泵套管(38)内的部分套设有单向阀(22)，该单向阀(22)的下部为柱体，单向阀(22)的上部为三棱体，所述的泵套管(38)中心孔上端半径小于下端半径，不同半径连接处有一台阶，所述的单向阀(22)的上部三棱体所在圆半径小于中心孔下端半径大于中心孔上端半径，所述的的泵套管(38)与提升筒(19)之间固定有一单向阀座(21)，所述的单向阀杆(23)伸于提升筒(19)内的部分固定有一刮油轮(20)。

3.根据权利要求1所述的挤压式油脂输送装置，其特征在于所述的输脂短气缸(2)一侧设置有一油脂输送控制系统(1)。

4.根据权利要求1所述的挤压式油脂输送装置，其特征在于所述的连接杆(27)上还设置有一限位撞块(4)，一拉杆(3)上设置有行程控制系统(5)。

5.根据权利要求1所述的挤压式油脂输送装置，其特征在于所述的输脂泵(8)上设置有测量输脂泵(8)内油脂压力的表用单向阀(7)和压力表(6)。

6.根据权利要求1所述的挤压式油脂输送装置，其特征在于所述的挤压盘总成(18)包括有导套(39)、挤压盘(40)和圆环片(42)，导套(39)的上端为连接提升筒(19)的法兰，导套(39)的下端固定于挤压盘(40)上，导套(39)的内孔与通至挤压盘(40)下端，导套(39)的侧壁设有一油膜排放阀(10)，挤压盘(40)上设置有回油管(41)，挤压盘(40)的边缘设置有由橡胶材料制成的圆环片(42)，该圆环片(42)的直径大于所述油脂包装筒(7)的内径。

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