阅读说明：本技术 一种后部出土式盾构机用螺旋机 (Rear unearthed type screw machine for shield machine ) 是由 李凯 吴松良 刘清煜 李云飞 于 2019-09-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种后部出土式盾构机用螺旋机,包括筒体,筒体的第一段筒体、第二段筒体、第三段筒体、第四段筒体依次连接,第三段筒体为可伸缩筒体,第三段筒体外侧安装有驱动第三段筒体伸缩运动的伸缩装置,第三段筒体与第四段筒体之间连接驱动螺旋叶片运作的驱动装置,螺旋叶片安装在第一段筒体的一端,第四段筒体的一端连接后闸装置。本发明的螺旋机筒体后部排出土渣,螺旋叶片中部空心,较好为从盾构机土仓排除渣土；螺旋叶片完全收进螺旋机内,后闸装置设置多道独立控制的闸门,关闭闸门有效防止喷涌情况的发生。(The invention discloses a screw machine for a rear unearthed shield tunneling machine, which comprises a cylinder body, wherein a first section of cylinder body, a second section of cylinder body, a third section of cylinder body and a fourth section of cylinder body of the cylinder body are sequentially connected, the third section of cylinder body is a telescopic cylinder body, a telescopic device for driving the third section of cylinder body to do telescopic motion is arranged on the outer side of the third section of cylinder body, a driving device for driving a helical blade to operate is connected between the third section of cylinder body and the fourth section of cylinder body, the helical blade is arranged at one end of the first section of cylinder body, and one end of the fourth section. The rear part of the barrel body of the screw machine discharges soil slag, the middle part of the screw blade is hollow, and the soil slag is preferably discharged from a soil bin of the shield machine; the spiral blade is completely retracted into the spiral machine, the back gate device is provided with a plurality of independently controlled gates, and the gates are closed to effectively prevent the occurrence of a gushing condition.)

一种后部出土式盾构机用螺旋机

技术领域

本发明涉及盾构机螺旋机技术领域，尤其涉及一种后部出土式盾构机用螺旋机。

背景技术

螺旋机是盾构机施工作业过程中出渣的主要设备，通过筒体内部螺旋叶片的连续旋转，将盾构机刀盘切削下来掉落在前部土仓的渣土输送到盾构机主机尾部。通过调节螺旋叶片的旋转速度控制出渣量，能够维持盾构机前方的土压平衡。现有技术虽然可以实现螺旋机出渣功能，但是螺旋叶片中心有轴，遇到大石块容易卡住叶片，造成排土困难，且驱动部设计在筒体末端，使得螺旋机出土高度受到较大的限制。

螺旋输送机是盾构机渣土输送系统的重要组成部分，在盾构法施工中螺旋输送机不仅担负着盾构机开挖仓内渣土的排出，而且能起到够控制开挖仓土内体压力，保证开挖面土压平衡，防止地面坍塌或者拱起的作用。隧道施工时由于富水地层及施工原因，难免出现渣土改良不到位出渣时发生喷涌现象。

发明内容

针对上述问题，本文发明的目的是提供一种后部出土式盾构机用螺旋机，具有筒体环形驱动螺旋叶片，筒体后部出渣，螺旋叶片中部空心，大粒径石块通过性好，能伸缩螺旋机轴，关闭螺旋机闸门，防止喷涌情况的发生。

本发明提出一种后部出土式盾构机用螺旋机，包括筒体，所述筒体的第一段筒体、第二段筒体、第三段筒体、第四段筒体依次连接，所述第三段筒体为可伸缩筒体，所述第三段筒体外侧安装有驱动第三段筒体伸缩运动的伸缩装置，所述第三段筒体与第四段筒体之间安装有驱动螺旋叶片运作的驱动装置，所述螺旋叶片安装在所述第一段筒体的一端，所述第四段筒体的一端连接后闸装置。所述螺旋叶片为无轴形式，所述螺旋叶片以一定的节距螺旋成形。

进一步地，所述第四段筒体的部分筒体轴线与螺旋叶片的轴线形成的角度为90°至165°，所述后闸装置的后闸门数量为两道以上，所述第四段筒体一端依次连接第一后闸门、连接筒体和第二后闸门。

进一步地，所述后闸装置设有独立控制闸门开启或关闭的开关。

进一步地，所述第一段筒体由不少于两块圆弧片体拼接而成，圆弧片体相邻之间通过螺栓连接。

进一步地，所述驱动装置包括设置在驱动装置外侧的驱动马达及连接第三段筒体与第四段筒体的本体筒体，所述驱动马达数量为两组以上，所述驱动马达动力输出端的轴线与螺旋叶片的旋转轴线所在平面平行，所述驱动马达的动力输出端连接齿轮，所述齿轮与回转支承的外齿圈啮合，所述回转支承连接驱动环，所述驱动环的内圆与螺旋叶片的外圆固定连接。

进一步地，所述本体筒体外圈设有驱动筒体，所述驱动筒体的外周壁固定第一唇型密封圈和压紧所述第一唇型密封圈的密封压块，所述第一唇型密封圈的唇口方向背离驱动环。

进一步地，所述第三段筒体包括外筒体、内筒体，所述伸缩装置包括伸缩油缸，所述外筒体内部套设内筒体，所述伸缩油缸的固定端固定连接在内筒体上，所述伸缩油缸的伸缩端固定连接在外筒体上，所述伸缩油缸的数量不少于两个。

进一步地，所述外筒体的内周壁上开设至少两道以上槽口，每道槽口上安装第二唇形密封圈。

进一步地，所述伸缩油缸与第三段筒体之间设有防护罩。

进一步地，所述第二段筒体设有与盾构机固定连接的支座。

本发明的有益效果为：本发明的螺旋机筒体后部排出土渣，螺旋叶片中部空心，大粒径石块通过性好，较好为从盾构机土仓排除渣土；伸缩装置控制筒体伸缩，使螺旋叶片完全收进螺旋机内，关闭螺旋机与盾构机之间的前闸门，后闸装置往下弯曲且设置多道独立控制的闸门，有效防止喷涌情况的发生。

附图说明

图1本发明一种后部出土式盾构机用螺旋机的结构示意图；

图2本发明一种后部出土式盾构机用螺旋机的第一段筒体的结构示意图；

图3本发明一种后部出土式盾构机用螺旋机的第一段筒体的其一实施例图

图4本发明一种后部出土式盾构机用螺旋机的伸缩装置的结构示意图；

图5本发明一种后部出土式盾构机用螺旋机的后闸装置的结构示意图；

图6本发明一种后部出土式盾构机用螺旋机的驱动装置的结构示意图；

其中：11-第一段筒体，111-圆弧片体，12第二段筒体，13-第三段筒体，14-第四段筒体，2-螺旋叶片，3-支座，4-后闸装置，41-第一后闸门，42-第二后闸门，43-连接筒体，5-驱动装置，51-驱动壳体，52-驱动马达，53-齿轮，54-回转支承，55-驱动环，56-第一唇型密封圈，57-密封压块，6-伸缩装置，61-外筒体，62-内筒体，63-防护罩，64-伸缩油缸，65-第二唇形密封圈。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说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发明的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

根据图1-图5所示,一种后部出土式盾构机用螺旋机，所述筒体包括至少三段筒体，所述筒体的第一段筒体11与第二段筒体12、第三段筒体13、第四段筒体14依次连接，所述第三段筒体外部连接可驱动其伸缩运动的伸缩装置6，所述第三段筒体与第四段筒体之间连接驱动螺旋叶片2运作的驱动装置5，所述第四段筒体14一端连接后闸装置4，所述螺旋叶片2为无轴形式，所述螺旋叶片2以一定的节距螺旋成形，叶片中间具有较大的通过率，可以通过体积大的石块，第一段筒体11与盾构机土仓固定连接，螺旋叶片2伸入盾构机土仓，通过旋转叶片将盾构机土仓的渣土向后排出。

为了更好地实施本发明，所述第四段筒体14的部分筒体轴线与螺旋叶片2的轴线形成的角度为90°至165°，所述后闸装置4的后闸门数量为两道以上，所述第四段筒体14一端依次连接第一后闸门41、连接筒体43和第二后闸门42，第四段筒体14往下弯折，同时螺栓连接两道后闸门，此设置有效防止喷涌。

为了更好地实施本发明，所述后闸装置4中的后闸门设有独立控制闸门开启或关闭的开关，根据喷涌情况自由选择控制闸门的开关。

为了更好地实施本发明，所述第一段筒体11由不少于两块圆弧片体111拼接而成，圆弧片体111相邻之间通过螺栓连接，在遇到螺旋叶片2堵塞时可拆开部分筒体进行检修，作为本发明的一种优选实施例，所述第一段筒体11由四块圆弧片体111拼接组装时，在拆卸检修的时候更为便捷，圆弧片体111工作时候的受力更为均匀，只需拆卸一块圆弧片体111即可排出堵塞物，不影响第一段筒体11的整体构造。

为了更好地实施本发明，所述驱动装置5包括设置在驱动装置外侧的驱动马达52及连接第三段筒体13与第四段筒体14的本体筒体(图中未标识)，所述驱动马达52数量为两组以上，所述驱动马达52动力输出的轴线与螺旋叶片2的旋转轴线所在平面平行，所述驱动马达52的动力输出端连接齿轮53，所述齿轮53与回转支承54的外齿圈啮合，所述回转支承54连接驱动环55，所述驱动环55的内圆与螺旋叶片2的外圆固定连接，两组驱动马达52同步旋转，带动齿轮53旋转，齿轮53与回转支承54的外齿圈啮合，带动螺旋叶片2旋转作业。

为了更好地实施本发明，所述本体筒体(图中未标识)外圈设有驱动筒体51，所述驱动筒体51的外周壁固定第一唇型密封圈56和压紧所述第一唇型密封圈56的密封压块57，所述第一唇型密封圈56的唇口方向背离驱动环55，通过往第一唇型密封圈56之间注入油脂，起到润滑密封的作用。

为了更好地实施本发明，所述第三段筒体13包括外筒体61、内筒体62，所述伸缩装置6包括伸缩油缸64，所述外筒体61内部套设内筒体62，所述伸缩油缸64的固定端固定连接在内筒体62上，所述伸缩油缸64的伸缩端固定连接在外筒体61上，所述伸缩油缸64的数量不少于两个，螺旋叶片2伸出筒体外的距离小于伸缩油缸64的行程，伸缩油缸64运作时，螺旋叶片2相对筒体往后移动，直至完全缩进第一段筒体11，进而将盾体土仓部位的螺旋机前闸门关闭，有效防止喷涌。

为了更好地实施本发明，所述外筒体61的内周壁上开设至少两道以上槽口，每道槽口上安装第二唇形密封圈65，唇形密封圈有助于保证外筒体61与内筒体62之间的密封性，预防把灰尘，污垢和杂质引入系统，安装方式简单，无需辅助性工具或设备，作为本发明的一种优选的实施例，所述唇形密封圈是单唇密封圈，更具有稳定性和防止凹槽上的刮片扭曲粘在一起。

为了更好地实施本发明，所述伸缩油缸64与第三段筒体13之间设有防护罩63，所述防护罩63保护筒体在伸缩时候不受周围沙尘的影响。

为了更好地实施本发明，所述第二段筒体12设有与盾构机固定连接的支座3，将螺旋机固定在盾构机上，便于螺旋叶片2稳定伸进盾构机土仓进行排渣操作。

本发明一种后部出土式盾构机用螺旋机的工作原理：启动第三段筒体13，将螺旋机的螺旋叶片2旋出筒体伸入盾构机土仓，通过驱动装置5驱动螺旋叶片2旋转将盾构机土仓的渣土向后排出，启动第三段筒体13将螺旋机的螺旋叶片2旋进筒体，关闭筒体与盾构机之间连接的闸门，控制后闸装置4的后闸门关闭，防止排出渣土过程中产生的喷涌，至此完成一次工作流程。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围。