CN112664216B

CN112664216B - 一种防堵塞刀盘喷口

Info

Publication number: CN112664216B
Application number: CN202110128195.8A
Authority: CN
Inventors: 任涪伟; 孟艺敏; 张超; 喻中孝; 张世伟; 张家年
Original assignee: China Railway Engineering Equipment Group Co Ltd CREG
Current assignee: China Railway Engineering Equipment Group Co Ltd CREG
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2022-03-29
Anticipated expiration: 2041-01-29
Also published as: CN112664216A

Abstract

本发明公开了一种防堵塞刀盘喷口，解决了刀盘喷口易发生堵塞的技术问题。本发明包括与刀盘前面板上的喷射口连通的筒体，筒体与供液管连通，所述筒体的内腔中转动设置有轴杆，轴杆的后端部设置有重锤，轴杆连接在重锤的非重心位置，重锤与筒体的内腔之间设置有密封结构，所述重锤外部罩有内腔大于重锤回转空间的保护壳体。本发明可实现轴杆相对旋转的刀盘进行自转，从而达到轴杆、叶片搅拌喷口内部堵塞的渣土的作用，可有效解决刀盘喷口在掘进过程中堵塞的情况，保证掘进机刀盘的正常掘进，从而减少刀盘出现结泥饼、喷涌现象，减少刀具磨损。

Description

一种防堵塞刀盘喷口

技术领域

本发明涉及掘进机刀盘的技术领域，特别是指一种防堵塞刀盘喷口。

背景技术

随着隧道开挖工程的兴起，盾构法施工的优越性日益凸显。盾构在长距离穿越复合地层时，易出现刀盘结泥饼、刀盘扭矩过大、喷涌、刀具磨损严重等问题。为解决上述问题，在盾构法施工过程中，需要对刀盘切削下来的渣土进行改良。渣土改良技术主要通过刀盘喷口向开挖仓注入一定比例的泡沫剂、膨润土，改良渣土性质，稳定土仓压力，减少刀具消耗，降低刀盘驱动功率。

刀盘喷口作为土压平衡式盾构的重要功能部件，其工作状态良好与否直接影响盾构机能否正常施工，在刀盘掘进过程中，刀盘喷口在与渣土挤压过程中易造成堵塞。经现场调研考察，刀盘喷口堵塞的原因多为喷口内部渣土堆积固结，从而造成刀盘喷口工作失效，影响盾构机的正常掘进，导致盾构施工效率低下甚至无法推进。

经检索，现有授权公告日为2014.10.15、授权公告号为CN104100274A的实用新型专利公开了一种十字型背装式盾构机渣土改良剂注入口，包括设置在刀盘前面板A和刀盘后面板B之间的改良剂注入筒，设置在刀盘前面板A上的喷口，所述的改良剂注入筒包括内筒壁和外筒壁，内筒壁和外筒壁之间通过内外筒壁连接螺栓固定连接。该专利设计了整体抽拉式结构，提高了喷口阻塞的维修效率，但是并不能在不停机状态下对阻塞的喷口进行疏通。

另外，现有授权公告日为2017.03.01、授权公告号为CN205990916U的实用新型专利公开了一种隧道掘进机刀盘整体式喷水装置，包括前面板、防堵焊接板、喷水嘴、喷水头、O形密封圈、硬管、软管、弯头、堵头、背面焊接板、盖板、背面板，防堵焊接板与背面焊接板分别装配焊到刀盘的前面板及背面板上，再将喷水嘴、喷水头、O形密封圈、硬管、弯头、堵头、盖板焊接装配到一起；硬管、弯头、盖板与喷水头焊接并通过螺栓装配一体为***管组件，软管连接在弯头上，喷水嘴安装在喷水头上，在喷水头凹槽处装上O形密封圈，之后将***管组件整体安装在防堵焊接板和背面焊接板上。该专利的技术方案虽然能够在一定程度上避免喷水软管不会堵塞，但是其硬管部分仍然存在堵塞的风险，为解决硬管堵塞问题而采用了便于维修的整体抽拉式结构，但是仍然没有解决刀盘喷口阻塞的问题。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种防堵塞刀盘喷口，解决了刀盘喷口易发生堵塞的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种防堵塞刀盘喷口，包括与刀盘前面板上的喷射口连通的筒体，筒体与供液管连通，所述筒体的内腔中设置有转动轴杆，轴杆的后端部设置有重锤，轴杆连接在重锤的非重心位置，重锤与筒体的内腔之间设置有密封结构，所述重锤外部罩有内腔大于重锤回转空间的保护壳体。

所述筒体包括外筒和内筒，外筒连接在刀盘前面板和刀盘后面板之间，内筒设置在外筒的内腔中，供液管分别通过外筒的侧壁和内筒的侧壁与内筒的内腔连通，所述密封结构包括外筒的后端口设置的密封块，所述轴杆穿过密封块的后端部连接所述重锤。

进一步地，所述外筒贯穿刀盘前面板和刀盘后面板，便于内筒从外筒中取出，实现便捷地安装和拆卸及维修。

进一步地，所述内筒的前端部设置有支撑结构，所述轴杆转动设置在支撑结构与密封块之间，充分保证轴杆旋转的稳定性和可靠性。

进一步地，所述外筒的后端口设置有突出刀盘后面板的凸台，密封块包括***外筒内的封堵部及与凸台相连的扣板部。

进一步地，所述轴杆上设置有叶片，可有效提高搅拌效果。

进一步地，所述轴杆上设置有与密封结构的前端面挡止配合的台阶，避免轴杆轴向向后运动。

进一步地，所述叶片包括四片且等间隔分布在轴杆外周面的周向方向上，既保证了搅拌效果，又避免喷射液体通过叶片向轴杆施加轴向力。

或者，所述叶片为螺旋叶片，在重锤带动轴杆旋转时，螺旋叶片的排渣方向与内筒的出液方向相同。叶片在旋转时既能够有效搅拌，又能够将内筒中的渣土外排。

进一步地，所述轴杆与内筒同轴设置，充分保证搅拌的均匀性。

所述重锤为扇形的偏心块。

本发明可有效解决刀盘喷口在掘进过程中堵塞的情况，保证掘进机刀盘的正常掘进，从而减少刀盘出现结泥饼、喷涌现象，减少刀具磨损。本发明利用重锤在重力作用下始终竖直向下指向地心的特性，可实现在刀盘上的喷射口随刀盘公转时，重锤牵引轴杆旋转，轴杆带动叶片同步转动，即实现轴杆和叶片相对旋转的刀盘进行自转，从而达到轴杆、叶片搅拌喷口内部堵塞的渣土的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的剖视图；

图2为图1中A-A面的剖视图；

图3为本发明未安装保护壳体时图1中的Z向视图；

图4为本发明未安装保护壳体时的状态图a；

图5为本发明未安装保护壳体时的状态图b；

图中：1-外筒，1-1-凸台；

2-内筒，2-1-轴杆，2-2-叶片，2-3-连接螺栓，2-4-台阶；

3-供液管；

4-刀盘，4-1-刀盘前面板，4-2-刀盘后面板；

5-重锤；

6-密封块，6-1-封堵部，6-2扣板部；

7-支撑结构，7-1-固定螺栓；

8-保护壳体，8-1-端盖螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，一种防堵塞刀盘喷口，如图1所示，包括与刀盘前面板4-1上的喷射口连通的筒体，筒体与供液管3连通，供液管3通过筒体向刀盘前面板4-1的前方喷射泡沫剂或膨润土。所述筒体的内腔中设置带有叶片2-2的转动轴杆2-1，轴杆2-1的后端部设置有重锤5，轴杆2-1连接在重锤5的非重心位置，重锤5与筒体的内腔之间设置有密封结构，所述重锤5外部罩有内腔大于重锤回转空间的保护壳体8。

如图4和图5所示，刀盘顺时针旋转，重锤5在重力作用下始终竖直向下指向地心的特性，可实现在刀盘4上的喷射口随刀盘4公转时，重锤5牵引轴杆2-1旋转，轴杆2-1带动叶片2-2同步转动，即实现轴杆2-1和叶片2-2相对旋转的刀盘4进行自转，从而达到轴杆2-1、叶片2-2搅拌喷口内部堵塞的渣土的作用。

具体地，所述筒体包括外筒1和内筒2，内筒2设置在外筒1的内腔中且内筒2与外筒1之间设置有密封圈。外筒1贯穿刀盘前面板4-1和刀盘后面板4-2且焊接固定，便于内筒2从外筒中取出，实现便捷地安装和拆卸及维修，所述保护壳体8包括连接在刀盘后面板4-2的后侧的端盖，端盖通过端盖螺栓8-1与刀盘后面板4-2相连，刀盘后面板4-2上焊接有连接端盖螺栓8-1的安装座。供液管3分别通过外筒1的侧壁和内筒2的侧壁与内筒2的内腔连通，所述密封结构包括外筒1的后端口设置的密封块6，所述轴杆2-1穿过密封块6的后端部连接所述重锤5，轴杆2-1穿过密封块6的外周面上设置有密封圈。

所述内筒2的前端部设置有支撑结构7，支撑结构7通过固定螺栓7-1连接在内筒2的前端部。通过将重锤5和支撑结构7拆除后，可将轴杆2-1连带叶片2-2从内筒2的前端抽出。所述轴杆2-1转动设置在支撑结构7与密封块6之间，充分保证轴杆2-1旋转的稳定性和可靠性。

进一步地，所述外筒1的后端口设置有突出刀盘后面板4-2的凸台1-1，密封块6包括***外筒1内的封堵部6-1及与凸台1-1相连的扣板部6-2，扣板部6-2通过连接螺栓2-3与凸台1-1相连。

进一步地，所述轴杆2-1上设置有与密封结构的前端面挡止配合的台阶2-4，避免轴杆2-1轴向向后运动。

进一步地，如图2所示，所述叶片2-2包括四片且等间隔分布在轴杆2-1外周面的周向方向上，既保证了搅拌效果，又避免喷射液体通过叶片2-2向轴杆2-1施加轴向力。

进一步地，如图3所示，所述重锤5为扇形的偏心块，轴杆2-1与内筒2同轴设置，充分保证搅拌的均匀性。

实施例2，一种防堵塞刀盘喷口，所述叶片2-2为螺旋叶片，在重锤5带动轴杆2-1旋转时，螺旋叶片的排渣方向与内筒2的出液方向相同。叶片2-2在旋转时既能够有效搅拌，又能够将内筒2中的渣土外排。

本实施例的其他结构与实施例1相同。

本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

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

Claims

1.一种防堵塞刀盘喷口，包括与刀盘前面板（4-1）上的喷射口连通的筒体，筒体与供液管（3）连通，其特征在于：所述筒体的内腔中设置有轴杆（2-1），轴杆（2-1）上设置有叶片（2-2），轴杆（2-1）的后端部设置有重锤（5），轴杆（2-1）连接在重锤（5）的非重心位置，重锤（5）与筒体的内腔之间设置有密封结构，重锤（5）外部罩有内腔大于重锤（5）回转空间的保护壳体（8）。

2.根据权利要求1所述的防堵塞刀盘喷口，其特征在于：所述筒体包括外筒（1）和内筒（2），外筒（1）连接在刀盘前面板（4-1）和刀盘后面板（4-2）之间，内筒（2）设置在外筒（1）的内腔中，供液管（3）通过外筒（1）的侧壁和内筒（2）的侧壁与内筒（2）的内腔连通，所述密封结构包括外筒（1）的后端口设置的密封块（6），所述轴杆（2-1）穿过密封块（6）的后端部连接所述重锤（5）。

3.根据权利要求2所述的防堵塞刀盘喷口，其特征在于：所述外筒（1）贯穿刀盘前面板（4-1）和刀盘后面板（4-2）。

4.根据权利要求2或3所述的防堵塞刀盘喷口，其特征在于：所述内筒（2）的前端部设置有支撑结构（7），所述轴杆（2-1）转动设置在支撑结构（7）与密封块（6）之间。

5.根据权利要求4所述的防堵塞刀盘喷口，其特征在于：所述外筒（1）的后端口设置有突出刀盘后面板（4-2）的凸台（1-1），密封块（6）包括***外筒（1）内的封堵部（6-1）及与凸台（1-1）相连的扣板部（6-2）。

6.根据权利要求1-3、5任一项所述的防堵塞刀盘喷口，其特征在于：所述轴杆（2-1）上设置有与密封结构的前端面挡止配合的台阶（2-4）。

7.根据权利要求6所述的防堵塞刀盘喷口，其特征在于：所述叶片（2-2）包括四片且平行于轴杆的轴线，四片叶片（2-2）等间隔分布在轴杆（2-1）外周面的周向方向上。

8.根据权利要求6所述的防堵塞刀盘喷口，其特征在于：所述叶片（2-2）为螺旋叶片，在重锤（5）带动轴杆（2-1）旋转时，螺旋叶片的排渣方向与内筒（2）的出液方向相同。

9.根据权利要求2-3、5任一项所述的防堵塞刀盘喷口，其特征在于：所述轴杆（2-1）与内筒（2）同轴设置。

10.根据权利要求9所述的防堵塞刀盘喷口，其特征在于：所述重锤（5）为扇形的偏心块。