大直径土压平衡盾构机土仓主动搅拌装置的制作方法

本实用新型涉及盾构机施工的技术领域，具体涉及一种大直径土压平衡盾构机土仓主动搅拌装置，主要应用于粉土、粉质粘土、泥岩、泥质粉砂岩等软土和软岩地层。

背景技术：

随着社会的进步，为了缓解交通压力，地下交通工程是城市市政工程的重要发展方向。目前城市地下公路隧道、公铁两用隧道等国家重点工程项目隧道均为大直径隧道，采用大直径土压平衡盾构或泥水平衡盾构施工，相关项目隧道设计直径已经超过15米。

采用盾构法施工的超大直径（14m以上）长距离隧道已成为新一轮城市公路隧道建设的发展趋势。截止2014年，国内外14m以上超大直径隧道盾构施工总计所采用盾构约23台，隧道里程约96km，其中中国47km；23台设备中其中5台为土压平衡盾构机。虽然，目前大直径泥水平衡项目中土压平衡盾构机较多，但由于相同直径系列的土压平衡盾构机比泥水平衡盾构机在设备投入成本、施工成本、对施工环境影响等均具有优势，具有越来越广阔的应用前景。但是，由于土压平衡盾构机的土仓空间加大，刀盘土仓中心结泥饼的可能性也会提高。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种大直径土压平衡盾构机土仓主动搅拌装置，可以实现土仓内的充分搅拌，有利于刀盘土仓内渣土的流动，防止了泥饼的产生。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种大直径土压平衡盾构机土仓主动搅拌装置，包括主动搅拌臂、密封、被动搅拌臂、驱动箱体和回转支撑；所述被动搅拌臂固定在驱动隔板上，驱动隔板上固定有驱动箱体，驱动箱体内设有第一轴承座，第一轴承座通过螺栓与回转支撑的外圈相连接；所述驱动箱体与第二轴承座相连接，第一轴承座和第二轴承座内设有轴承，轴承外圈与第一轴承座和第二轴承座的定位台阶固定，轴承内圈与小齿轮相连接，小齿轮通过花键与马达相连接，第二轴承座与马达通过螺栓连接；所述小齿轮与回转支撑通过齿轮啮合传动，回转支撑的齿圈与主动搅拌臂通过螺栓相连接。

所述主动搅拌臂通过过渡件与回转支撑相连接。

所述主动搅拌臂和驱动隔板之间设有密封，密封通过密封压环固定在过渡件上；密封外部设有外密封跑道与内密封跑道，外密封跑道与内密封跑道通过螺栓与驱动隔板相连接。

所述主动搅拌臂的数量设计有3个、整环沿圆周均匀分布在刀盘后方。

本实用新型的有益效果：通过在刀盘后端的土仓上设置主动搅拌臂和被动搅拌臂，使其与刀盘不同转速旋转，从而存在相对运动，对土仓搅拌的面积大，并且通过主动搅拌棒与驱动隔板上被动搅拌棒的配合作用对土仓搅拌充分，更加有利于刀盘的土仓内渣土的流动，对于防止泥饼产生能够起到很大的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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为本实用新型在大直径土压平衡盾构机中的结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型图2中驱动部分的放大图。

图中，1为主动搅拌臂，2为密封压环，3为密封，4为外密封跑道，5为被动搅拌臂，6为驱动隔板，7为驱动箱体，8为第一轴承座，9为第二轴承座，10为马达，11为轴承，12为小齿轮，13为回转支撑，14为内密封跑道，15为过渡件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2和图3所示，一种大直径土压平衡盾构机土仓主动搅拌装置，包括主动搅拌臂1、密封3、被动搅拌臂5、驱动箱体7和回转支撑13；所述被动搅拌臂5固定在驱动隔板6上，驱动隔板6上固定有驱动箱体7，驱动箱体7内设有第一轴承座8，第一轴承座8通过螺栓与回转支撑13的外圈相连接。驱动箱体7与第二轴承座9相连接，第一轴承座8和第二轴承座9内设有轴承11，轴承11外圈与第一轴承座8和第二轴承座9定位台阶固定，轴承11内圈与小齿轮12相连接。轴承11用于支撑小齿轮12，轴承11内圈与小齿轮12外圈采用过盈配合固定，实现与小齿轮12一同旋转，轴承11外圈由第一轴承座8和第二轴承座9的定位台阶固定。小齿轮12通过花键与马达10相连接，马达10输出端带动小齿轮12转动。第二轴承座9与马达10通过螺栓连接，第二轴承座9和马达10位于驱动箱体7的外部。小齿轮12与回转支撑13通过齿轮啮合传动，回转支撑13的齿圈与主动搅拌臂1通过螺栓相连接。主动搅拌臂1通过过渡件15与回转支撑13相连接。过渡件15通过螺栓分别与主动搅拌臂1与回转支撑13相连接，从而实现通过马达10带动主动搅拌臂1转动。主动搅拌臂1和被动搅拌臂5的相互运动，搅动土仓内的渣土，避免土仓中心结泥饼而导致的刀盘扭矩过大和进渣排渣不畅等问题，进而实现提高掘进速度，加快施工效率的目的。

主动搅拌臂1和驱动隔板6之间设有密封3，密封3通过密封压环2固定在过渡件15上。密封3对外部渣土进行密封，以免渣土进入驱动箱体7内部。密封3外部设有外密封跑道4与内密封跑道14，外密封跑道4与内密封跑道14通过螺栓与驱动隔板6相连接。在主动搅拌臂1转动过程中，外密封跑道4的内表面和内密封的外表面会产生磨损，通过螺栓可以方便外密封跑道4与内密封跑道14的更换。

进一步地，主动搅拌臂1整环的数量设计有3个、沿圆周均匀分布在刀盘后方的土仓内。由马达10带动主动搅拌臂1旋转搅拌渣土，对土仓搅拌面积大，加上与刀盘和被动搅拌臂5的相互运动能够改善渣土的流动，防止土仓中心泥饼的产生。

第一轴承座8内设有轴承11，第二轴承座9内设有轴承11，第二轴承座9与马达10螺栓连接。第二轴承座9和马达10位于驱动箱体7的外部。马达10通过花键与小齿轮12相连接，小齿轮12与回转支撑13通过齿轮啮合传动，回转支撑13的齿圈与主动搅拌臂1通过螺栓相连接，通过马达10带动主动搅拌臂1转动。主动搅拌臂1和驱动隔板6之间通过密封3对外部渣土进行密封，以免渣土进入驱动箱体7内部。密封3通过件2固定在过渡件15上，在运转过程中会对件4内表面和件14外表面产生磨损，件4外密封跑道与件14内密封跑道通过螺栓与件6连接，为可更换设计。通过主动搅拌臂1和被动搅拌臂5的相互运动，搅动土仓渣土，避免土仓中心结泥饼而导致的刀盘扭矩过大和进渣排渣不畅等问题，进而起到提高掘进速度，加快施工效率的目的。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。