CN207698620U - 闸板倾斜设置的螺旋机闸门 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种闸板倾斜设置的螺旋机闸门，包括螺旋机管道、框架、闸板和驱动装置，螺旋机管道贯通框架，并与框架固接，倾斜的框架内形成有供闸板滑移的闸道，闸道与螺旋机管道连通，并与螺栓机的出口轴线夹有一锐角，由上至下沿喷涌方向向下倾斜。本实用新型所述的闸板倾斜设置的螺旋机闸门，便于喷涌时闸门开闭。

Description

闸板倾斜设置的螺旋机闸门

技术领域

本实用新型属于土压平衡盾构机领域，尤其是涉及一种闸板倾斜设置的螺旋机闸门。

背景技术

盾构机正常掘进时，土仓里的渣土通过螺旋机向外界输送，螺旋机上会设置闸门以应对不同工况的需要。设计者的思路不同，闸门的型式也各不相同，但目的不外乎是：封闭土仓、控制出土量的大小(主要依靠螺旋机转速控制)、防喷涌。

发生喷涌时，首先要做的就是关闭螺旋机的闸门。如果闸门关不上，任由泥沙喷出，将会产生严重的后果，轻则地表沉降、重则塌方,更甚者则有将盾构埋入的可能。

螺旋机的闸门在出厂和试运行时是调试好的，正常情况下开、关都没有问题。盾构机正常工作时，关闭闸门是在不出土或土压力比较小的情况下按步骤进行的，所以也都不会有问题。但出现喷涌时情况就不同了，喷涌的泥沙作用在闸门的闸板上，使闸板关闭的阻力增大，如果控制油缸的压力不足，闸门会无法关闭。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种闸板倾斜设置的螺旋机闸门，以便于开闭。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种闸板倾斜设置的螺旋机闸门，包括螺旋机管道、框架、闸板和驱动装置，螺旋机管道贯通框架，并与框架固接，倾斜的框架内形成有供闸板滑移的闸道，闸道与螺旋机管道连通，并与螺栓机的出口轴线夹有一锐角θ，由上至下沿喷涌方向向下倾斜。

进一步的，所述驱动装置包括两个油缸，两个油缸分别安装框架两端，驱动闸板沿闸道滑移。

进一步的，所述油缸的缸体枢纽连接在框架上，而油缸的活塞杆上固接有套环，闸板下端固接有连杆，连杆两端分别贯穿两个套环，连杆与套环转动连接。

进一步的，所述连杆两个端部固接有限位部，两个限位部分别位于套环两端。

进一步的，所述闸板当活塞杆收缩使螺旋机管道连通，闸板当活塞杆伸长将螺旋机管道阻隔。

相对于现有技术，本实用新型所述的闸板倾斜设置的螺旋机闸门具有以下优势：

(1)将闸板倾斜设置后，发生喷涌关闭闸门时，闸板在未完全关闭时的受力情况：喷涌的土压力为F可以分解为：①沿闸板方向有助于闸板关闭的分力F1，和闸板走向垂直的分力F2；这个分力将增大摩擦力，阻碍闸板关闭。而将闸板调整到一个合适的角度θ，让力F2产生的摩擦力与力F1基本平衡，即F1≥F2*摩擦系数。这样闸板关闭时的难度就会大大减小，用一个小型油缸就能轻松控制。

(2)由于出现特殊情况时，关闭闸门所需的力相比正常情况时要大，所以要用油缸伸长(无杆腔供油)来控制闸门的关闭。这样也可保证闸门开启时，油缸杆处于最短关态，减少渣土对油缸杆的污染。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的关闭状态下闸门正视图；

图2为本实用新型实施例所述的关闭状态下闸门侧视图；

图3为本实用新型实施例所述的关闭状态下闸门俯视图；

图4为本实用新型实施例所述的开启状态下闸门正视图；

图5为本实用新型实施例所述的开启状态下闸门侧视图；

图6为闸板受力分析示意图。

附图标记说明：

1、螺旋机管道；2、框架；21、闸道；3、闸板；31、开孔；32、隔板；321、连杆；4、油缸；41、缸体；42、活塞杆；421、套环；5、限位部。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种闸板倾斜设置的螺旋机闸门，如图1至图5所示，包括螺旋机管道1、框架2、闸板3和驱动装置。

螺旋机管道1贯通框架2，并与框架2固接。结合图3所示，倾斜的框架2内形成有闸道21，闸道21与螺旋机管道1连通，并与螺栓机的出口轴线夹有一锐角θ，由上至下沿喷涌方向向下倾斜。

闸板3滑移连接在闸道21，并将闸道21两端密封。闸板3一端形成有使螺旋机管道1连通的开孔31，另一端形成有将螺旋机管道1阻断的隔板32。

驱动装置为两个油缸4，两个油缸4分别安装框架2两端，油缸4的缸体41枢纽连接在框架2上，而油缸4的活塞杆42上固接有套环421，闸板3下端固接有连杆321，连杆321两端分别贯穿两个套环421，连杆321与套环421转动连接。连杆321两个端部固接有限位部5，两个限位部5分别位于套环421两端，从而保护套环421。这样，油缸4驱动闸板3开闭，当活塞杆42收缩，闸门关闭；当活塞杆42伸长，闸门开启。

结合图6所示，将闸板倾斜设置后，发生喷涌关闭闸门时，闸板在未完全关闭时的受力情况。喷涌的土压力为F可以分解为：①沿闸板方向有助于闸板关闭的分力F1；②和闸板走向垂直的分力F2，这个分力将增大摩擦力，阻碍闸板关闭。

把闸板调整到一个合适的角度θ，让力F2产生的摩擦力与力F1基本平衡，即F1≥F2*摩擦系数。这样闸板关闭时的难度就会大大减小，用一个小型油缸就能轻松控制。

角度θ的取值：

令F1≥F2*摩擦系数

即F*cosθ≥F*sinθ*摩擦系数

tanθ≤1/摩擦系数

若仅考虑闸板与框架之间的摩擦力，摩擦系数取0.15(钢与钢之间)

tanθ≤1/摩擦系数＝1/0.15≈6.67

则θ≤81°

同理，若仅考虑闸板与框架之间沙子的摩擦力，摩擦系数取0.4

tanθ≤1/摩擦系数＝1/0.4＝2.5

则θ≤68°

这样，使F1与F2产生的摩擦力相互抵消，闸门在需要关闭时，操纵起来就会非常轻便。只要平时闸门能关闭，喷涌时就也能够关闭。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种闸板倾斜设置的螺旋机闸门，包括螺旋机管道(1)、框架(2)、闸板(3)和驱动装置，螺旋机管道(1)贯通框架(2)，并与框架(2)固接，其特征在于：倾斜的框架(2)内形成有供闸板(3)滑移的闸道(21)，闸道(21)与螺旋机管道(1)连通，闸道(21)与螺栓机的出口轴线夹有一锐角θ，由上至下沿喷涌方向向下倾斜。

2.根据权利要求1所述的螺旋机闸门，其特征在于：驱动装置包括两个油缸(4)，两个油缸(4)分别安装框架(2)两端，驱动闸板(3)沿闸道(21)滑移。

3.根据权利要求2所述的螺旋机闸门，其特征在于：油缸(4)的缸体(41)枢纽连接在框架(2)上，而油缸(4)的活塞杆(42)上固接有套环(421)，闸板(3)下端固接有连杆(321)，连杆(321)两端分别贯穿两个套环(421)，连杆(321)与套环(421)转动连接。

4.根据权利要求3所述的螺旋机闸门，其特征在于：连杆(321)两个端部固接有限位部(5)，两个限位部(5)分别位于套环(421)两端。

5.根据权利要求2所述的螺旋机闸门，其特征在于：闸板(3)当活塞杆(42)收缩使螺旋机管道(1)连通，闸板(3)当活塞杆(42)伸长将螺旋机管道(1)阻隔。