CN220466846U - 泥水气力连续输送装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及地下工程非开挖施工设备领域，特别是涉及到了一种泥水气力连续输送装置。该泥水气力连续输送装置包括泥水吸排腔，所述泥水吸排腔具有泥水吸入口、负压抽吸口和泥水排出口，所述负压抽吸口连接有负压抽吸装置，泥水排出口连接有锁风放料装置，在锁风放料装置出口连接有泥水输送通道，泥水输送通道配置有气力压送装置。本实用新型的泥水气力连续输送装置的构成部分相对较少，连接关系相对简单，而且由于是连续排渣，不需要大量暂存泥水，泥水吸排腔可以整体采用较小的尺寸，由此解决了现有泥水排出装置存在的结构复杂、体积大的问题。

Description

泥水气力连续输送装置

技术领域

本实用新型涉及地下工程非开挖施工设备领域，特别是涉及到了一种泥水气力连续输送装置。

背景技术

全断面掘进机在掘进至地下水较丰富的地层时，或者在施工过程中需要频繁清洗掘进设备时，隧道涌水现象会较为严重，加上尚未支护的隧道内部会有大量泥沙等，导致隧道底部产生大量污泥渣土，使隧道内施工环境极为恶劣，甚至会影响操作施工人员的安全及施工效率。而隧道内部往往空间有限，当前已经存在的出渣装置普遍存在结构复杂、体积大等问题，不能很好的适应隧道泥水排出的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种泥水气力连续输送装置，以解决现有泥水排出装置存在的结构复杂、体积大的问题。

为了解决上述问题，本实用新型的泥水气力连续输送装置采用以下技术方案：泥水气力连续输送装置，包括泥水吸排腔，所述泥水吸排腔具有泥水吸入口、负压抽吸口和泥水排出口，所述负压抽吸口连接有负压抽吸装置，泥水排出口连接有锁风放料装置，在锁风放料装置出口连接有泥水输送通道，泥水输送通道配置有气力压送装置。

有益效果：本实用新型为开拓型发明创造。具体地，本实用新型提出将在泥水吸排腔的泥水排出口处布置锁风放料装置，在使用的时候，可采用负压抽吸装置通过负压抽吸口在泥水吸排腔内形成负压，进而可通过泥水吸入口将泥水抽入至泥水吸排腔进行收集，被吸入的泥水在锁风放料装置的作用下转移至泥水输送通道，此过程中仍然可通过锁风放料装置保持泥水吸排腔中的负压状态，保持其负压，进而保持其连续抽吸功能，同时由于泥水输送通道中通过气力压送装置建立正压，被排入至泥水输送通道中的泥水将会在气力压送装置的作用下被向目标连续输送。通过以上分析本实用新型的工作原理可知，本实用新型的泥水气力连续输送装置的构成部分相对较少，连接关系相对简单，而且由于是连续排渣，不需要大量暂存泥水，泥水吸排腔可以整体采用较小的尺寸，由此解决了现有泥水排出装置存在的结构复杂、体积大的问题。

更进一步地，所述泥水吸排腔为漏斗式结构。漏斗式结构的吸入腔将更好的将进入的泥水集中至出口处，即集中至锁风放料装置的喂入口处，从而可避免泥水在泥水吸排腔中残留的问题出现。

更进一步地，所述泥水吸入口设于所述泥水吸排腔的顶部。泥水吸入口设于泥水吸排腔顶部的情况下，可以使进入的泥水直接下落至底部，尽量少沾染泥水吸排腔的内侧壁，减少泥水在内侧壁上的残留。

更进一步地，所述负压抽吸装置与所述负压抽吸口之间设有分离装置。分离装置可以在从泥水吸排腔吸出的气流在到达负压抽吸装置之前对其中的水分以及粉尘等进行净化，起到保护负压抽吸装置的作用。

更进一步地，所述负压抽吸装置为真空泵。真空泵作为成熟的负压抽吸装置，具有稳定可靠以及体积小的优点，从而可有助于减小本实用新型的装置的尺寸。

更进一步地，所述泥水输送通道具有水平段，所述气力压送装置的气体出口连接于所述水平段的上游处，并且朝向水平段的延伸方向。水平段的设置顺应了泥水的输送方向，气体出口朝向水平段延伸方向，实现了与泥水输送方向一致，将会更好起到助力泥水输送的作用。

更进一步地，所述气力压送装置包括空气压缩装置。空气压缩装置相较于气瓶或气包等高压气体存储装置来说，体积更小并且易于控制，可连续工作。

更进一步地，所述泥水吸排腔连接有反吹管，所述反吹管与所述空气压缩装置连接并且配置有开关阀。反吹管可用于泥水吸排腔的泥水吸入口的解堵，将其连接于空气压缩装置并配置开关阀可不必再设置专门气源，有助于降低成本。

更进一步地，所述泥水输送通道上设有文丘里管段，所述水平段构成所述文丘里管段的喉部。文丘里管段的设置有助于在泥水输送通道内形成喷射压力，可有助于提高输送效率。

更进一步地，所述锁风放料装置为叶轮式锁风放料阀或者轮盘式锁风放料阀。叶轮式锁风放料阀和轮盘式锁风放料阀具有锁风效果好、结构可靠的优点。

更进一步地，所述负压抽吸装置、锁风放料装置和气力压送装置均连接于一控制器。控制器可通过预设控制策略实现本实用新型的装置的自动运行，使其维持在最佳工作状态。

附图说明

图1是本实用新型的泥水气力连续输送装置一种实施例的原理图；

图2是本实用新型的泥水气力连续输送装置一种实施例中的泥水吸排腔的结构示意图。

图中：101、泥水吸排腔；11、泥水吸入口；12、负压抽吸口；102、锁风放料装置；21、壳体；22、叶轮；103、泥水输送通道；31、水平段；104、分离装置。

具体实施方式

盾构机、TBM等全断面掘进设备在施工过程中，由于地层含水量丰富或者清洗设备等原因，水会与已开挖隧道底部的渣土等混合，进而形成泥水混合物，这些泥水混合物多存在于施工人员的工作位置处，如果不能进行及时的清理，将导致施工人员的工作环境十分恶劣，不仅影响施工效率，而且威胁着施工人员的人身安全。从另一方面来讲，不能及时清理的泥水还会给设备造成一定不利影响，导致设备故障率增加。因此有必要提供一种能够及时清理隧道施工过程中产生的泥水的装置。

鉴于施工过程中已开挖隧道内环境的复杂性，要求作为配套的泥水清理装置体积不宜过大，除此之外，其工作的稳定性以及成本也是需要着重考虑的问题，而工作的稳定性又与其结构的复杂性息息相关，换言之，即通常情况下，装置结构越复杂，构成部件越多，则在使用过程中发生故障的概率将会越大，因此还需要装置具有较为简单的结构。

基于上述研判，本实用新型提出了泥水气力连续输送装置的技术方案。该泥水气力连续输送装置基于气力输送的理念，兼顾输送的连续性，因此设置了泥水吸排腔101并在泥水吸排腔101上配置了锁风放料装置102，锁风放料装置102可以使泥水吸排腔在保持内部压力状态稳定的条件下，将泥水吸排腔101中的泥水排出，由此实现了“放泥水不影响吸泥水”的效果，泥水吸排腔101可以连续不断的吸入泥水，也可以源源不断的将吸入其中的泥水排出，以便于后续进行向设定位置的输送。

需要特别说明的是，除了源源不断的吸入泥水之外，泥水吸排腔101还具备暂存少量泥水的作用，因此在隧道施工过程中，当出水量不稳定时，也可以间断的启动泥水吸排腔101的吸入功能，使其工作在最佳状态，实现节能以及设备的自我保护。

由于泥水吸排腔101中可暂存部分泥水，可以起到缓冲容器的作用，从锁风放料装置102中放出的泥水将会是连续的、稳定的，由此也为后续将泥水混合物输送出隧道打下了基础。考虑到设备工作可靠性的问题，泥水向隧道外的输送仍然采用气力输送的思路。具体地，锁风放料装置102的出口处设置了泥水输送通道103，为泥水输送通道103配置了气力压送装置，气力压送装置，即通过向泥水输送通道内施加气压，通过气压来压动泥水在泥水输送通道103中流动的装置。由于锁风放料装置102的存在，此处向泥水输送通道103中施加高压气体不会影响泥水吸排腔101内部的气体压力，即锁风放料装置102起到了隔离两侧气压的作用。

由于从泥水吸排腔101中抽出的空气中难免地会含一些渣粒、水汽等杂质，出于保护负压抽吸装置的目的，可在负压抽吸装置与泥水吸排腔之间设置分离装置104，当从泥水吸排腔101中抽出的空气经过分离装置104时，可通过分离装置104实现气体与固体以及液体的分离。作为举例，分离装置104具体可采用旋风除尘器或者滤网式过滤器等具备将泥水从气体中分离的装置。

以下结合附图介绍本实用新型的泥水气力连续输送装置的实施例：

如图1-2所示，该泥水气力连续输送装置的泥水吸排腔101包括了靠上的直筒段和靠下的倒锥筒段，在一些实施例中，直筒段的外轮廓形状为圆柱形，倒锥筒段的外轮廓形状为倒圆锥形，其整体形成漏斗式结构。采用这种结构的目的是为了进入至泥水吸排腔中的泥水能够充分的排出。基于上述目的，本领域技术人员应当能够理解，在一些实施例中，直筒段和倒锥筒段还可以采用棱锥形结构。当然，在一些情况下，例如泥水流动性较好并且粘连性不强时，对泥水吸排腔内部是否排净的要求不高，此时泥水吸排腔可以采用任意形状，只要能够起到在内部建立负压，实现抽吸即可。

为了连接至泥水抽取点，在泥水吸排腔上设置了泥水吸入口11。在一些实施例中，如图2所示，为了避免从泥水吸入口进入至泥水吸排腔中的泥水沿泥水吸排腔的内壁流动而粘附在泥水吸排腔101的内壁上，泥水吸入口11设在了泥水吸排腔的顶部，具体为靠近中间的位置。当然，本领域的技术人员应当知晓，泥水吸入口11的基本作用是供泥水进入至泥水吸排腔101，基于该功能，其设置在泥水吸排腔101的任意位置皆可，以靠上设置为宜。泥水吸入口11上设置了泥水吸入接头，泥水吸入接头为弯头。

为了能够在内部形成负压以实现对泥水的抽吸，泥水吸排腔上设置了负压抽吸口12，负压抽吸口12用于连接负压抽吸装置104，负压抽吸装置104例如可以是水环真空泵或其他具备实现真空度的装置。为了尽量减少从泥水吸排腔中抽出的气体所含的杂质，在一些实施例中，负压抽吸口12设在了泥水吸排腔101的顶部。在另外一些实施例中，仅为了能够与负压抽吸装置104连接，负压抽吸口12的位置仅需保证其不会抽出泥水吸排腔中的泥水即可。负压抽吸口12上设置了负压抽吸接头，负压抽吸接头为弯头。

锁风放料装置102设在了泥水吸排腔的泥水排出口处。在一些实施例中，如图2所示，锁风放料装置102采用的是叶轮式锁风放料阀，其由放料电机控制，主要构成部分包括圆柱形的壳体21和转动装配在壳体21中的叶轮22，在壳体21的圆周方向上相对设置了进口和出口，叶轮22的叶片在各个方向上均与壳体的内壁面密封配合，因此当相邻两叶片间的间隔到达进口位置时，泥水落入至两叶片之间，当泥水随叶轮22的转动到达壳体出口位置时，则从壳体21的出口排出，在泥水从泥水吸排腔101内转移至泥水吸排腔外的过程中，可保持泥水吸排腔内始终为压力稳定状态。当然，在另外的一些实施例中，锁风放料装置102还可以采用轮盘式锁风放料阀，轮盘式锁风放料阀同样包括壳体，与叶轮式锁风放料阀不同的是，其壳体的进出口均设在侧面而非周面上，轮盘上设置了多个料孔，料孔到达进口时，泥水进入至料孔中，当随轮盘转动，载满泥水的料孔到达出口时，将泥水放出。

锁风放料装置102的出口连接了泥水输送通道103，泥水输送通道配置了气力压送装置。在一些实施例中，如图2所示，泥水输送通道上设有水平段31，水平段31的上游端连接气力压送装置，此处特别在泥水输送通道上设置了文丘里管段，水平段31构成所述文丘里管段的喉部。文丘里管段的设置有助于在泥水输送通道内形成喷射压力，可有助于提高输送效率。气力压送装置采用的是空气压缩装置(例如空压机等)，空气压缩装置通过压气管连接泥水输送通道，在压气管上设置了控制阀。

为了避免泥水吸排腔的泥水吸入口被堵，在泥水吸排腔上还配置了反吹管105，反吹管105连接于上述的空气压缩装置，为泥水吸排腔配置了开关阀，开关阀被设为常闭状态，仅当需要对泥水吸入口进行反吹时再将其打开。

为了实现装置的自动运转，在一些实施例中，如图1所示，装置还配置了控制器，此处控制器具体采用的是PLC(其它实施例中可以替换为工控机或其他能够对电气设备控制的装置)。控制器与锁风放料装置、空气压缩装置进而负压抽吸装置分别连接，可用于对其进行相应的启停控制。当然，在一些实施例中，还可以仅将上述装置中的一部分连接控制器，仅通过控制器控制部分装置，这应当也是本领域技术人员能够理解的。

Claims (11)

1.泥水气力连续输送装置，其特征在于，包括泥水吸排腔，所述泥水吸排腔具有泥水吸入口、负压抽吸口和泥水排出口，所述负压抽吸口连接有负压抽吸装置，泥水排出口连接有锁风放料装置，在锁风放料装置出口连接有泥水输送通道，泥水输送通道配置有气力压送装置。

2.根据权利要求1所述的泥水气力连续输送装置，其特征在于，所述泥水吸排腔为漏斗式结构。

3.根据权利要求1或2所述的泥水气力连续输送装置，其特征在于，所述泥水吸入口设于所述泥水吸排腔的顶部。

4.根据权利要求1或2所述的泥水气力连续输送装置，其特征在于，所述负压抽吸装置与所述负压抽吸口之间设有分离装置。

5.根据权利要求4所述的泥水气力连续输送装置，其特征在于，所述负压抽吸装置为真空泵。

6.根据权利要求1或2所述的泥水气力连续输送装置，其特征在于，所述泥水输送通道具有水平段，所述气力压送装置的气体出口连接于所述水平段的上游处，并且朝向水平段的延伸方向。

7.根据权利要求6所述的泥水气力连续输送装置，其特征在于，所述气力压送装置包括空气压缩装置。

8.根据权利要求6所述的泥水气力连续输送装置，其特征在于，所述泥水输送通道上设有文丘里管段，所述水平段构成所述文丘里管段的喉部。

9.根据权利要求7所述的泥水气力连续输送装置，其特征在于，所述泥水吸排腔连接有反吹管，所述反吹管与所述空气压缩装置连接并且配置有开关阀。

10.根据权利要求1或2所述的泥水气力连续输送装置，其特征在于，所述锁风放料装置为叶轮式锁风放料阀或者轮盘式锁风放料阀。

11.根据权利要求1或2所述的泥水气力连续输送装置，其特征在于，所述负压抽吸装置、锁风放料装置和气力压送装置均连接于一控制器。