CN216041435U - 一种用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置。所述用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置包括：两个支撑杆，所述支撑杆上设置有搬运机构、处理机构和搅碎机构；所述搬运机构包括有两个安装板、电机一、螺纹杆、移动块、安装盒、电机二、转动杆一、惰轮和缆绳，两个所述安装板分别固定安装在对应的支撑杆的顶端，所述电机一固定安装在对应的安装板的一侧，所述螺纹杆固定安装在电机一的输出轴上，本实用新型解决的技术问题是提供一种可以对竖井开挖时产生的渣土进行搬运防止其在竖井中长期堆积影响开挖效率，同时能够对渣土进行初步处理的用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置。

Description

一种用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置

技术领域

本实用新型属于竖井开挖技术领域，尤其涉及一种用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置。

背景技术

随着地下工程深入研究及应用，竖井应用范围越来越广，在对破碎断面进行修整时往往会使用深浅孔爆破技术，加快断面挖掘速度，而传统竖井施工中采用的是普通凿井法，这种方法开挖土速度慢，机械化程度低，施工人员安全性风险大，施工成本高，高度机械化和智能化的竖井掘进机是一种发展趋势，可实现井下无人化施工，智能操作和监控，施工精度高，施工速度快，现有技术中，公布了一种电力竖井开挖用出土装置，包括至少两个位于井口上方的龙门架、安装在两龙门架之间的导轨、滑动设置在导轨上的行走式电动葫芦以及钩挂在行走式电动葫芦的钩子上的盛土器；所述龙门架包括两根支撑柱以及固定在两支撑柱之间的横梁，每根支撑柱由多层结构单元组装而成，结构单元的一侧设有能够安装单柱吊运机的支座。其优点是适用于临近高压线等不具备大型吊车施工的工况，提高了工作人员作业时的安全。

但是，上述结构中存在不足之处，在对竖井进行开挖时，随着竖井的挖掘深度越深，产生的渣土也会越多，渣土堆积在一起会影响施工效率，需要施工人员对渣土进行处理，费时费力。

因此，有必要提供一种新的用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种可以对竖井开挖时产生的渣土进行搬运防止其在竖井中长期堆积影响开挖效率，同时能够对渣土进行初步处理的用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置包括两个支撑杆，所述支撑杆上设置有搬运机构、处理机构和搅碎机构；所述搬运机构包括有两个安装板、电机一、螺纹杆、移动块、安装盒、电机二、转动杆一、惰轮和缆绳，两个所述安装板分别固定安装在对应的支撑杆的顶端，所述电机一固定安装在对应的安装板的一侧，所述螺纹杆固定安装在电机一的输出轴上，所述移动块螺纹安装在螺纹杆上，所述安装盒固定安装在移动块的底部，所述电机二固定安装在安装盒的一侧外壁上，所述转动杆一固定安装在电机二的输出轴上，所述转动杆一的一端延伸至安装盒内并与安装盒转动连接，所述惰轮固定套设在转动杆一上，所述缆绳缠绕在惰轮上；

所述处理机构包括有工作台、搅碎箱、蒸发箱和两个抖动机构，所述工作台设置在两个支撑杆之间，所述搅碎箱固定安装在工作台的顶部，所述蒸发箱固定安装在搅碎箱的顶部，所述蒸发箱与搅碎箱相连通，所述抖动机构包括有辅助箱、伸缩杆、抖动板、多个圆形通口、弹簧、电机三、半齿齿轮、短板和齿板，所述辅助箱固定安装在蒸发箱的一侧内壁上，所述伸缩杆固定安装在辅助箱的底部内壁上，所述抖动板固定安装在伸缩杆的顶端，所述抖动板的一端延伸至辅助箱外，多个所述圆形通口开设在抖动板上，所述弹簧滑动套设在伸缩杆上，所述弹簧的底端与辅助箱的底部内壁固定连接，所述弹簧的顶端与抖动板的底部固定连接，所述电机三固定安装在辅助箱的一侧内壁上，所述半齿齿轮固定安装在电机三的输出轴上，所述短板固定安装在抖动板的底部，所述齿板固定安装在短板的一侧，所述齿板与半齿齿轮啮合。

作为本实用新型的进一步方案，所述搅碎机构包括有电机四、转动杆二、多个搅碎桨、锥形齿轮一、出料斗、电磁阀一、转动杆三、锥形齿轮二和螺旋叶片，所述电机四固定安装在搅碎箱的一侧外壁上，所述转动杆二固定安装在电机四的输出轴上，所述转动杆二的一端延伸至搅碎箱内并与搅碎箱转动连接，多个所述搅碎桨固定安装在转动杆二上，所述锥形齿轮一固定套设在转动杆二的一端，所述出料斗固定安装在搅碎箱的底部，所述电磁阀一固定安装在出料斗上，所述转动杆三转动安装在搅碎箱的顶部内壁上，所述转动杆三的底端延伸至出料斗内，所述锥形齿轮二固定套设在转动杆三上，所述锥形齿轮二与锥形齿轮一啮合，所述螺旋叶片固定安装在转动杆三上。

作为本实用新型的进一步方案，所述工作台上开设有安装腔，所述工作台的下方设置有热风机，所述热风机的出风口上固定安装有连接管，所述连接管的顶端延伸至安装腔内，所述导气管固定安装在连接管的顶端，所述导气管上固定安装有多个出气管，所述出气管的顶端延伸至搅碎箱内，所述出气管内固定安装有过滤网。

作为本实用新型的进一步方案，所述缆绳的底端固定安装有爪钩，所述爪钩下方设置有运料斗，所述运料斗上固定安装有电磁阀二，所述运料斗的顶端固定安装有多个固定绳，所述固定绳缠绕在爪钩上。

作为本实用新型的进一步方案，两个所述安装板相互靠近的一侧固定安装有同一个滑动杆，所述滑动杆与移动块滑动连接。

作为本实用新型的进一步方案，所述辅助箱的顶部固定安装有三角挡块，所述蒸发箱的顶部固定安装有进料斗，所述工作台的顶部固定安装有多个支撑腿，所述搅碎箱的顶部内壁固定安装有限位板，所述限位板与转动杆二转动连接。

与相关技术相比较，本实用新型提供的用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置具有如下有益效果：

1、本实用新型通过设置烘干搬运机构，所述搬运机构使得可以将竖井中堆积的渣土运输出去，具有可以再竖井开挖过程中产生的渣土进行搬运避免渣土再竖井中堆积影响开挖效率；

2、本实用新型通过设置处理机构，所述处理机构使得可以对渣土进行初步处理，具有可以将渣土带有的水分出去同时将结块的渣土打碎方便后续的存放和运输。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置的正视剖视结构示意图；

图2为图1中A部分的放大结构示意图；

图3为图1中B部分的放大结构示意图；

图4为图3中C部分的放大结构示意图。

图中：1、支撑杆；2、安装板；3、电机一；4、螺纹杆；5、移动块；6、安装盒；7、电机二；8、转动杆一；9、惰轮；10、缆绳；11、工作台；12、搅碎箱；13、蒸发箱；14、辅助箱；15、伸缩杆；16、抖动板；17、弹簧；18、电机三；19、半齿齿轮；20、短板；21、齿板；22、电机四；23、转动杆二；24、螺旋叶片；25、热风机。

具体实施方式

请结合参阅图1、图2、图3和图4，其中，图1为本实用新型用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置的正视剖视结构示意图；图2为图1中A部分的放大结构示意图；图3为图1中B部分的放大结构示意图；图4为图3中C部分的放大结构示意图。用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置包括两个支撑杆1，所述支撑杆1上设置有搬运机构、处理机构和搅碎机构；

所述搬运机构包括有两个安装板2、电机一3、螺纹杆4、移动块5、安装盒6、电机二7、转动杆一8、惰轮9和缆绳10，两个所述安装板2分别固定安装在对应的支撑杆1的顶端，所述电机一3固定安装在对应的安装板2的一侧，所述螺纹杆4固定安装在电机一3的输出轴上，所述移动块5螺纹安装在螺纹杆4上，所述安装盒6固定安装在移动块5的底部，所述电机二7固定安装在安装盒6的一侧外壁上，所述转动杆一8固定安装在电机二7的输出轴上，所述转动杆一8的一端延伸至安装盒6内并与安装盒6转动连接，所述惰轮9固定套设在转动杆一8上，所述缆绳10缠绕在惰轮9上；所述处理机构包括有工作台11、搅碎箱12、蒸发箱13和两个抖动机构，所述工作台11设置在两个支撑杆1之间，所述搅碎箱12固定安装在工作台11的顶部，所述蒸发箱13固定安装在搅碎箱12的顶部，所述蒸发箱13与搅碎箱12相连通，所述抖动机构包括有辅助箱14、伸缩杆15、抖动板16、多个圆形通口、弹簧17、电机三18、半齿齿轮19、短板20和齿板21，所述辅助箱14固定安装在蒸发箱13的一侧内壁上，所述伸缩杆15固定安装在辅助箱14的底部内壁上，所述抖动板16固定安装在伸缩杆15的顶端，所述抖动板16的一端延伸至辅助箱14外，多个所述圆形通口开设在抖动板16上，所述弹簧17滑动套设在伸缩杆15上，所述弹簧17的底端与辅助箱14的底部内壁固定连接，所述弹簧17的顶端与抖动板16的底部固定连接，所述电机三18固定安装在辅助箱14的一侧内壁上，所述半齿齿轮19固定安装在电机三18的输出轴上，所述短板20固定安装在抖动板16的底部，所述齿板21固定安装在短板20的一侧，所述齿板21与半齿齿轮19啮合。

如图3所示，所述搅碎机构包括有电机四22、转动杆二23、多个搅碎桨、锥形齿轮一、出料斗、电磁阀一、转动杆三、锥形齿轮二和螺旋叶片24，所述电机四22固定安装在搅碎箱12的一侧外壁上，所述转动杆二23固定安装在电机四22的输出轴上，所述转动杆二23的一端延伸至搅碎箱12内并与搅碎箱12转动连接，多个所述搅碎桨固定安装在转动杆二23上，所述锥形齿轮一固定套设在转动杆二23的一端，所述出料斗固定安装在搅碎箱12的底部，所述电磁阀一固定安装在出料斗上，所述转动杆三转动安装在搅碎箱12的顶部内壁上，所述转动杆三的底端延伸至出料斗内，所述锥形齿轮二固定套设在转动杆三上，所述锥形齿轮二与锥形齿轮一啮合，所述螺旋叶片24固定安装在转动杆三上；

通过电机四22、转动杆二23、多个搅碎桨、锥形齿轮一、出料斗、电磁阀一、转动杆三、锥形齿轮二和螺旋叶片24相互配合，形成可以将搅碎箱12内的大块渣土搅碎并排出，避免了大块渣土在运输过程中带来不便。

如图3所示，所述工作台11上开设有安装腔，所述工作台11的下方设置有热风机25，所述热风机25的出风口上固定安装有连接管，所述连接管的顶端延伸至安装腔内，所述导气管固定安装在连接管的顶端，所述导气管上固定安装有多个出气管，所述出气管的顶端延伸至搅碎箱12内，所述出气管内固定安装有过滤网；

通过安装腔、热风机25、连接管、导气管、出气管和过滤网相互配合，形成可以通过热风机25持续不断的向搅碎箱12和蒸发箱13中输入热风，避免了带有水分的渣土在箱体难以烘干不方便后续存放。

如图1所示，所述缆绳10的底端固定安装有爪钩，所述爪钩下方设置有运料斗，所述运料斗上固定安装有电磁阀二，所述运料斗的顶端固定安装有多个固定绳，所述固定绳缠绕在爪钩上；

通过爪钩、运料斗、电磁阀二和固定绳相互配合，形成可以将竖井内堆积的渣土运输出来，避免了渣土在竖井内堆积影响开挖效率。

如图1所示，两个所述安装板2相互靠近的一侧固定安装有同一个滑动杆，所述滑动杆与移动块5滑动连接；

通过滑动杆和移动块5相互配合，形成可以通过滑动杆对移动块5进行限位，避免了移动块5会随着螺纹杆4转动一起转动导致无法正常工作。

如图3所示，所述辅助箱14的顶部固定安装有三角挡块，所述蒸发箱13的顶部固定安装有进料斗，所述工作台11的顶部固定安装有多个支撑腿，所述搅碎箱12的顶部内壁固定安装有限位板，所述限位板与转动杆二23转动连接；

通过三角挡块、进料斗、支撑腿和限位板相互配合，形成可以通过限位板来支撑转动杆二23，避免了转动杆二23由于没有支撑发生倾斜导致无法正常工作。

本实用新型提供的用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置的工作原理如下：

第一步骤：当竖井内有大量渣土堆积需要进行搬运到竖井外时，首先通过竖井内的小型挖掘机将渣土运输到运料斗内，然后启动电机二7，电机二7带动转动杆一8转动，转动杆一8带动惰轮9转动，惰轮9缠绕缆绳10，缆绳10会拉动运料斗向上移动直至脱离竖井，然后启动电机一3，电机一3带动螺纹杆4转动，螺纹杆4带动移动块5移动，移动块5由于滑动杆的限位不会发生转动，移动块5带动安装盒6移动，安装盒6带动运料斗移动，直至移动到进料斗的上方，然后启动电磁阀二，运料斗中的渣土掉落至进料斗中，完成搬运工作；

第二步骤：渣土在竖井中堆积时会带有水分并且会结块，不方便存放和运输，需要对齐进行烘干和切碎，首先启动热风机25，热风机25制造热风，热风通过连接管进入导气管中，然后通过多个出气管进入搅碎箱12内，再进入蒸发箱13中，蒸发箱13中热风可蒸发渣土表面的水分，渣土在进料斗中掉落至三角挡块和抖动板16上，直径较小的渣土通过抖动板16上的圆形通口直接掉落至搅碎箱12内，直径较大的渣土会随着抖动板16的斜度进行转动，增加与热风的接触时间，同时启动电机三18，电机三18带动半齿齿轮19转动，半齿齿轮19间歇的带动齿板21移动，齿板21带动短板20向下移动，短板20带动抖动板16向下移动同时挤压弹簧17，当半齿齿轮19无齿的部分接近齿板21时，短板20失去向下的作用力，抖动板16再弹簧17的弹力作用下向上移动，抖动板16完成一次上下移动，当半齿齿轮19持续转动时，抖动板16重复进行上下移动形成抖动，抖动板16抖动使大块渣土顺利向下滚动进入搅碎箱12内，整个过程中渣土表面的水分能够最大程度接触热风，能够将水分快速蒸干，完成烘干工作；

第三步骤：需要对大块渣土进行粉碎时，启动电机四22，电机四22带动转动杆二23转动，转动杆二23带动多个搅碎桨转动，搅碎桨将大块渣土粉碎，同时渣土通过搅碎桨的转动方向进行移动，粉碎后的渣土移动至搅碎箱12靠近螺旋叶片24的一端，转动杆二23会带动锥形齿轮一转动，锥形齿轮一带动锥形齿轮二转动，锥形齿轮二带动转动杆三转动，转动杆三带动螺旋叶片24转动，螺旋叶片24将粉碎后的渣土运输至出料斗内，打开电磁阀一，排出渣土，完成对渣土的粉碎工作并将渣土集中堆积。

需要说明的是，本实用新型的设备结构和附图主要对本实用新型的原理进行描述，在该设计原理的技术上，装置的动力机构、供电系统及控制系统等的设置并没有完全描述清楚，而在本领域技术人员理解上述实用新型的原理的前提下，可清楚获知其动力机构、供电系统及控制系统的具体，申请文件的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现；

其中所使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，且本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型或直接或间接运用，在其它相关的技术领域，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置，其特征在于，包括：

两个支撑杆，所述支撑杆上设置有搬运机构、处理机构和搅碎机构；

所述搬运机构包括有两个安装板、电机一、螺纹杆、移动块、安装盒、电机二、转动杆一、惰轮和缆绳，两个所述安装板分别固定安装在对应的支撑杆的顶端，所述电机一固定安装在对应的安装板的一侧，所述螺纹杆固定安装在电机一的输出轴上，所述移动块螺纹安装在螺纹杆上，所述安装盒固定安装在移动块的底部，所述电机二固定安装在安装盒的一侧外壁上，所述转动杆一固定安装在电机二的输出轴上，所述转动杆一的一端延伸至安装盒内并与安装盒转动连接，所述惰轮固定套设在转动杆一上，所述缆绳缠绕在惰轮上；

所述处理机构包括有工作台、搅碎箱、蒸发箱和两个抖动机构，所述工作台设置在两个支撑杆之间，所述搅碎箱固定安装在工作台的顶部，所述蒸发箱固定安装在搅碎箱的顶部，所述蒸发箱与搅碎箱相连通，所述抖动机构包括有辅助箱、伸缩杆、抖动板、多个圆形通口、弹簧、电机三、半齿齿轮、短板和齿板，所述辅助箱固定安装在蒸发箱的一侧内壁上，所述伸缩杆固定安装在辅助箱的底部内壁上，所述抖动板固定安装在伸缩杆的顶端，所述抖动板的一端延伸至辅助箱外，多个所述圆形通口开设在抖动板上，所述弹簧滑动套设在伸缩杆上，所述弹簧的底端与辅助箱的底部内壁固定连接，所述弹簧的顶端与抖动板的底部固定连接，所述电机三固定安装在辅助箱的一侧内壁上，所述半齿齿轮固定安装在电机三的输出轴上，所述短板固定安装在抖动板的底部，所述齿板固定安装在短板的一侧，所述齿板与半齿齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置，其特征在于：所述搅碎机构包括有电机四、转动杆二、多个搅碎桨、锥形齿轮一、出料斗、电磁阀一、转动杆三、锥形齿轮二和螺旋叶片，所述电机四固定安装在搅碎箱的一侧外壁上，所述转动杆二固定安装在电机四的输出轴上，所述转动杆二的一端延伸至搅碎箱内并与搅碎箱转动连接，多个所述搅碎桨固定安装在转动杆二上，所述锥形齿轮一固定套设在转动杆二的一端，所述出料斗固定安装在搅碎箱的底部，所述电磁阀一固定安装在出料斗上，所述转动杆三转动安装在搅碎箱的顶部内壁上，所述转动杆三的底端延伸至出料斗内，所述锥形齿轮二固定套设在转动杆三上，所述锥形齿轮二与锥形齿轮一啮合，所述螺旋叶片固定安装在转动杆三上。

3.根据权利要求1所述的用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置，其特征在于：所述工作台上开设有安装腔，所述工作台的下方设置有热风机，所述热风机的出风口上固定安装有连接管，所述连接管的顶端延伸至安装腔内，所述导气管固定安装在连接管的顶端，所述导气管上固定安装有多个出气管，所述出气管的顶端延伸至搅碎箱内，所述出气管内固定安装有过滤网。

4.根据权利要求1所述的用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置，其特征在于：所述缆绳的底端固定安装有爪钩，所述爪钩下方设置有运料斗，所述运料斗上固定安装有电磁阀二，所述运料斗的顶端固定安装有多个固定绳，所述固定绳缠绕在爪钩上。

5.根据权利要求1所述的用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置，其特征在于：两个所述安装板相互靠近的一侧固定安装有同一个滑动杆，所述滑动杆与移动块滑动连接。

6.根据权利要求2所述的用于大断面竖井非爆破大孔径的辅助开挖装置，其特征在于：所述辅助箱的顶部固定安装有三角挡块，所述蒸发箱的顶部固定安装有进料斗，所述工作台的顶部固定安装有多个支撑腿，所述搅碎箱的顶部内壁固定安装有限位板，所述限位板与转动杆二转动连接。

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