CN219840647U - 盾构机或顶管机的刀头冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体公开了盾构机或顶管机的刀头冷却装置，该盾构机或顶管机的刀头冷却装置包括冷却模块、监测模块和控制器，冷却模块包括制冷器、循环水泵和冷却器，冷却器被配置为插入地下且位于盾构机或顶管机的刀头的前方，制冷器、循环水泵和冷却器依次串联且形成循环液路，循环液路内设置有冷却液；监测模块被配置为插设于地下且位于盾构机或顶管机的刀头的前方，监测模块被配置为监测监测模块附近的温度及测量监测模块距盾构机或顶管机的刀头的距离；控制器与制冷器、循环水泵和监测模块通信连接。该装置可以实现刀头的快速散热。进而有利于提升盾构机或顶管机的工作效率。

Description

盾构机或顶管机的刀头冷却装置

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，尤其涉及盾构机或顶管机的刀头冷却装置。

背景技术

随着经济的发展和城镇化进程的快速推进，城市地下空间的开发和利用工作在我国全面展开，市政综合管廊作为城市地下空间利用的重要组成部分也取得了长足发展。综合管廊也称“地下综合管廊”，是城市地下管线的综合走廊，具体是在城市地下建设一个将水、电、气、热、通讯等各类市政管线集于一体，并设有专门的检修口、吊装口和监测系统，人和小型机械可以进入廊内作业的隧道空间。综合管廊的修建施工中由于受到施工场地、道路交通等城市环境因素的限制，使得传统的施工方法难以普遍适用。在这种情况下，盾构机及顶管机逐渐受到青睐，与传统的隧道掘进技术相比，盾构机及顶管机具有对周围环境影响小、机械化程度高、施工速度快、施工成本低、安全环保等优点。

在盾构机或者顶管机进行施工的时候，有时候会碰到隧道前方存在大块孤石或者块石，这时候需要通过机器前部的刀具将其磨削后得以继续挖掘，刀具在长时间磨削后可能会因为温度过高，导致刀具磨损量大大增加，或者因为过高温度导致顶管机头温度过高，动密封失效，因此需要对刀头进行及时散热，由于盾构机或者顶管机工作与地下，刀头无法实现快速散热，进而影响工作效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供盾构机或顶管机的刀头冷却装置，以解决相关技术中盾构机或顶管机的刀头温度过高，无法快速降温的问题。

本实用新型提供盾构机或顶管机的刀头冷却装置，该盾构机或顶管机的刀头冷却装置包括：

冷却模块，包括制冷器、循环水泵和冷却器，所述冷却器被配置为插入地下且位于盾构机或顶管机的刀头的前方，所述制冷器、所述循环水泵和所述冷却器依次串联且形成循环液路，所述循环液路内设置有冷却液；

监测模块，所述监测模块被配置为插设于所述地下且位于所述盾构机或所述顶管机的刀头的前方，所述监测模块被配置为监测所述监测模块附近的温度及测量所述监测模块距所述盾构机或所述顶管机的刀头的距离；

控制器，所述控制器与所述制冷器、所述循环水泵和所述监测模块通信连接。

作为盾构机或顶管机的刀头冷却装置的优选技术方案，所述冷却器包括第一冷却管和第二冷却管，所述第一冷却管的一端封堵，所述第一冷却管的侧壁设置有插接孔，所述第一冷却管用于插入所述地下，所述第二冷却管的一端用于插入所述地下且插设于所述插接孔，所述第一冷却管与所述第二冷却管连通，所述第一冷却管的另一端用于流入所述冷却液，所述第二冷却管的另一端用于流出所述冷却液。

作为盾构机或顶管机的刀头冷却装置的优选技术方案，所述第一冷却管设置有多个，所述第二冷却管设置有多个，所述冷却器还包括进液管和出液管，多个所述第二冷却管的一端一一对应插设于多个所述第一冷却管的插接孔内，多个所述第一冷却管的另一端分别与所述进液管连通，多个所述第二冷却管的另一端分别与所述出液管连通，所述进液管用于进所述冷却液，所述出液管用于流出所述冷却液。

作为盾构机或顶管机的刀头冷却装置的优选技术方案，所述冷却器还包括薄膜，所述第一冷却管设置有所述薄膜且封闭所述插接孔，所述第二冷却管的一端刺破所述薄膜且与所述第一冷却管插接；

所述第二冷却管的一端设置有所述薄膜且封闭所述第二冷却管的一端。

作为盾构机或顶管机的刀头冷却装置的优选技术方案，所述冷却器还包括密封圈，所述密封圈设置于所述插接孔的孔壁，所述第二冷却管插设于所述第一冷却管，且使所述第二冷却管与所述密封圈抵紧。

作为盾构机或顶管机的刀头冷却装置的优选技术方案，所述冷却器还包括支架，所述支架设置于地面上，所述支架设置有多个第一导向孔和多个第二导向孔，多个所述第一冷却管一一对应穿设于多个所述第一导向孔，多个所述第二冷却管一一对应穿设于多个所述第二导向孔。

作为盾构机或顶管机的刀头冷却装置的优选技术方案，多个所述第一冷却管的另一端分别与所述进液管插接，多个所述第二冷却管的另一端分别与所述出液管插接。

作为盾构机或顶管机的刀头冷却装置的优选技术方案，所述冷却模块还包括储液箱，所述储液箱串联于所述循环液路，所述储液箱储存有所述冷却液。

作为盾构机或顶管机的刀头冷却装置的优选技术方案，所述冷却模块还包括液位传感器，所述液位传感器检测所述储液箱的液位。

作为盾构机或顶管机的刀头冷却装置的优选技术方案，所述监测模块包括温度传感器、距离传感器和湿度传感器，所述温度传感器用于测量所述监测模块附近的土壤温度，所述距离传感器用于测量所述监测模块距离所述刀头的距离，所述湿度传感器用于测量所述监测模块附近的土壤湿度。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供盾构机或顶管机的刀头冷却装置，该盾构机或顶管机的刀头冷却装置包括冷却模块、监测模块和控制器，冷却模块包括制冷器、循环水泵和冷却器，冷却器被配置为插入地下且位于盾构机或顶管机的刀头的前方，制冷器、循环水泵和冷却器依次串联且形成循环液路，循环液路内设置有冷却液；监测模块被配置为插设于地下且位于盾构机或顶管机的刀头的前方，监测模块被配置为监测监测模块附近的温度及测量监测模块距盾构机或顶管机的刀头的距离；控制器与制冷器、循环水泵和监测模块通信连接。该装置在工作时，将冷却器和检测模块插设于地下且位于盾构机或顶管机的刀头的前方，监测模块根据检测到的监测模块附近土壤的温度和距刀头的距离，进而可以判定刀头此时的温度。控制器根据测得的刀头的温度调节制冷器和循环水泵的工作情况，进而对冷却器附近的土壤进行降温，最终间接对刀头进行降温。该装置可以实现刀头的快速散热。进而有利于提升盾构机或顶管机的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例中盾构机或顶管机的刀头冷却装置的结构示意图；

图2为为本实用新型实施例中冷却器的结构示意图。

图中：

100、刀头；200、地下；

11、制冷器；12、循环水泵；13、冷却器；131、第一冷却管；132、第二冷却管；133、进液管；134、出液管；14、储液箱；

2、监测模块；3、控制器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和图2所示，本实施例提供盾构机或顶管机的刀头冷却装置，该盾构机或顶管机的刀头冷却装置包括冷却模块、监测模块2和控制器3，冷却模块包括制冷器11、循环水泵12和冷却器13，冷却器13被配置为插入地下200且位于盾构机或顶管机的刀头100的前方，制冷器11、循环水泵12和冷却器13依次串联且形成循环液路，循环液路内设置有冷却液；监测模块2被配置为插设于地下200且位于盾构机或顶管机的刀头100的前方，监测模块2被配置为监测监测模块2附近的温度及测量监测模块2距盾构机或顶管机的刀头100的距离；控制器3与制冷器11、循环水泵12和监测模块2通信连接。该装置在工作时，将冷却器13和检测模块插设于地下200且位于盾构机或顶管机的刀头100的前方，监测模块2根据检测到的监测模块2附近土壤的温度和距刀头100的距离，进而可以判定刀头100此时的温度。控制器3根据测得的刀头100的温度调节制冷器11和循环水泵12的工作情况，进而对冷却器13附近的土壤进行降温，最终间接对刀头100进行降温。进而延长了刀具的使用寿命，保证了盾构机或顶管机机头温的动密封。该装置可以实现刀头100的快速散热。进而有利于提升盾构机或顶管机的工作效率。

可选地，冷却器13包括第一冷却管131和第二冷却管132，第一冷却管131的一端封堵，第一冷却管131的侧壁设置有插接孔，第一冷却管131用于插入地下200，第二冷却管132的一端用于插入地下200且插设于插接孔，第一冷却管131与第二冷却管132连通，第一冷却管131的另一端用于流入冷却液，第二冷却管132的另一端用于流出冷却液。本实施例中，为了方便将冷却器13插入地下200，进而将冷却器13设置为可组装的结构，首先将第一冷却管131的一端插设于地下200，进而使插接孔也位于地下200，然后，第二冷却管132的一端伸入地下200且插入第一冷却管131的插接孔内，进而实现第一冷却管131和第二冷却管132的连通，由于第一冷却管131和第二冷却管132呈固定角度a，第一冷却管131另一端和第二冷却管132另一端的间距为固定值b，所以在将第二冷却管132插入地下200前，保证第一冷却管131和第二冷却管132的角度a，第一冷却管131另一端和第二冷却管132另一端的间距为b，便可实现第二冷却管132的一端准确插入插接孔内。

可选地，冷却器13还包括薄膜，第一冷却管131设置有薄膜且封闭插接孔，第二冷却管132的一端刺破薄膜且与第一冷却管131插接；第二冷却管132的一端设置有薄膜且封闭第二冷却管132的一端。本实施例中，由于第一冷却管131和第二冷却管132在地下200进行插接，为防止泥土进入到第一冷却管131和第二冷却管132内。进而使第一冷却管131的插接孔处设置薄膜，第二冷却管132的一端设置有薄膜，第一冷却管131的插接孔处的薄膜被第二冷却管132刺破，第二冷却管132一端的薄膜在冷却液压力的作用下破裂。具体地，薄膜为塑料薄膜。

可选地，冷却器13还包括密封圈，密封圈设置于插接孔的孔壁，第二冷却管132插设于第一冷却管131，且使第二冷却管132与密封圈抵紧。本实施例中，密封圈为橡胶密封圈，其设置于第一冷却管131和第二冷却管132之间，进而防止冷却液从第一冷却管131和第二冷却管132之间的缝隙漏出。

可选地，第一冷却管131设置有多个，第二冷却管132设置有多个，冷却器13还包括进液管133和出液管134，多个第二冷却管132的一端一一对应插设于多个第一冷却管131的插接孔内，多个第一冷却管131的另一端分别与进液管133连通，多个第二冷却管132的另一端分别与出液管134连通，进液管133用于进冷却液，出液管134用于流出冷却液。本实施例中，上述设置可以提升冷却器13的冷却效率。

可选地，冷却器13还包括支架，支架设置于地面上，支架设置有多个第一导向孔和多个第二导向孔，多个第一冷却管131一一对应穿设于多个第一导向孔，多个第二冷却管132一一对应穿设于多个第二导向孔。本实施例中，第一冷却管131顺着第一导向孔插入地下200，第二冷却管132顺着第二导向孔插入地下200，进而可以使第二冷却管132的一端顺利插设于第一冷却管131的插接孔内。

可选地，多个第一冷却管131的另一端分别与进液管133插接，多个第二冷却管132的另一端分别与出液管134插接。本实施例中，该设置可以方便冷却器13的拆装。

可选地，冷却模块还包括储液箱14，储液箱14串联于循环液路，储液箱14储存有冷却液。本实施例中，冷却液在循环液路中循环流动过程中，会伴随有冷却液的损耗，进而将储存有冷却液的储液箱14串联于循环液路中，可以及时为循环液路中补充冷却液。

可选地，冷却模块还包括液位传感器，液位传感器检测储液箱14的液位。本实施例中，液位传感器可以提醒工作人员及时添加冷却液。

可选地，监测模块2包括温度传感器、距离传感器和湿度传感器，温度传感器用于测量监测模块2附近的土壤温度，距离传感器用于测量监测模块2距离刀头100的距离，湿度传感器用于测量监测模块2附近的土壤湿度。本实施例中，由于刀头100与土壤抵接，温度传感器难以直接测量出刀头100的温度，进而控制器3通过温度传感器、距离传感器和湿度传感器测量的数值可以估算出刀头100的温度值。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.盾构机或顶管机的刀头冷却装置，其特征在于，包括：

冷却模块，包括制冷器(11)、循环水泵(12)和冷却器(13)，所述冷却器(13)被配置为插入地下(200)且位于盾构机或顶管机的刀头(100)的前方，所述制冷器(11)、所述循环水泵(12)和所述冷却器(13)依次串联且形成循环液路，所述循环液路内设置有冷却液；

监测模块(2)，所述监测模块(2)被配置为插设于所述地下(200)且位于所述盾构机或所述顶管机的刀头(100)的前方，所述监测模块(2)被配置为监测所述监测模块(2)附近的温度及测量所述监测模块(2)距所述盾构机或所述顶管机的刀头(100)的距离；

控制器(3)，所述控制器(3)与所述制冷器(11)、所述循环水泵(12)和所述监测模块(2)通信连接。

2.根据权利要求1所述的盾构机或顶管机的刀头冷却装置，其特征在于，所述冷却器(13)包括第一冷却管(131)和第二冷却管(132)，所述第一冷却管(131)的一端封堵，所述第一冷却管(131)的侧壁设置有插接孔，所述第一冷却管(131)用于插入所述地下(200)，所述第二冷却管(132)的一端用于插入所述地下(200)且插设于所述插接孔，所述第一冷却管(131)与所述第二冷却管(132)连通，所述第一冷却管(131)的另一端用于流入所述冷却液，所述第二冷却管(132)的另一端用于流出所述冷却液。

3.根据权利要求2所述的盾构机或顶管机的刀头冷却装置，其特征在于，所述第一冷却管(131)设置有多个，所述第二冷却管(132)设置有多个，所述冷却器(13)还包括进液管(133)和出液管(134)，多个所述第二冷却管(132)的一端一一对应插设于多个所述第一冷却管(131)的插接孔内，多个所述第一冷却管(131)的另一端分别与所述进液管(133)连通，多个所述第二冷却管(132)的另一端分别与所述出液管(134)连通，所述进液管(133)用于进所述冷却液，所述出液管(134)用于流出所述冷却液。

4.根据权利要求3所述的盾构机或顶管机的刀头冷却装置，其特征在于，所述冷却器(13)还包括薄膜，所述第一冷却管(131)设置有所述薄膜且封闭所述插接孔，所述第二冷却管(132)的一端刺破所述薄膜且与所述第一冷却管(131)插接；

所述第二冷却管(132)的一端设置有所述薄膜且封闭所述第二冷却管(132)的一端。

5.根据权利要求3所述的盾构机或顶管机的刀头冷却装置，其特征在于，所述冷却器(13)还包括密封圈，所述密封圈设置于所述插接孔的孔壁，所述第二冷却管(132)插设于所述第一冷却管(131)，且使所述第二冷却管(132)与所述密封圈抵紧。

6.根据权利要求3所述的盾构机或顶管机的刀头冷却装置，其特征在于，所述冷却器(13)还包括支架，所述支架设置于地面上，所述支架设置有多个第一导向孔和多个第二导向孔，多个所述第一冷却管(131)一一对应穿设于多个所述第一导向孔，多个所述第二冷却管(132)一一对应穿设于多个所述第二导向孔。

7.根据权利要求3所述的盾构机或顶管机的刀头冷却装置，其特征在于，多个所述第一冷却管(131)的另一端分别与所述进液管(133)插接，多个所述第二冷却管(132)的另一端分别与所述出液管(134)插接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的盾构机或顶管机的刀头冷却装置，其特征在于，所述冷却模块还包括储液箱(14)，所述储液箱(14)串联于所述循环液路，所述储液箱(14)储存有所述冷却液。

9.根据权利要求8所述的盾构机或顶管机的刀头冷却装置，其特征在于，所述冷却模块还包括液位传感器，所述液位传感器检测所述储液箱(14)的液位。

10.根据权利要求1-7任一项所述的盾构机或顶管机的刀头冷却装置，其特征在于，所述监测模块(2)包括温度传感器、距离传感器和湿度传感器，所述温度传感器用于测量所述监测模块(2)附近的土壤温度，所述距离传感器用于测量所述监测模块(2)距离所述刀头(100)的距离，所述湿度传感器用于测量所述监测模块(2)附近的土壤湿度。