一种具有二次破碎功能的硬岩顶管机的制作方法

本实用新型涉及建筑施工设备领域，尤其涉及一种具有二次破碎功能的硬岩顶管机。

背景技术：

在我国经济高速增长的支持下，城市的地下管道、雨水管道、排污管道、电力管道、共同管沟的施工均广泛应用顶管技术，并且顶管机日渐趋向集成化、小型化发展。目前，顶管机主要有两种结果形式：一种是采用偏心刀盘旋转破碎石块，另一种是采用偏心轴上的刀盘做偏心旋转把石块破碎，以上两种结构的顶管机，在卵石或岩石层中推进时，对石块只进行一次破碎，如遇到了粒径较大的石头不把它破碎，就会发生堵塞排泥管或堵住排泥泵的故障，使挖出的泥土不能正常排出，直接影响施工进度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种可对石块二次破碎，防止堵塞排泥管或堵住排泥泵的具有二次破碎功能的硬岩顶管机。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有二次破碎功能的硬岩顶管机，包括切削刀盘、破碎仓和壳体，所述破碎仓的前端和切削刀盘的背面连接，所述破碎仓的末端和壳体的前端连接；

所述破碎仓包括泥土破碎段和泥水收集段，所述泥土破碎段的前端和切削刀盘的背面连接，所述泥土破碎段的末端和泥水收集段的前端连接，所述泥水收集段的末端和壳体的前端连接；

还包括圆锥形转盘、中心转轴和驱动机，所述驱动机设置于壳体的内部，所述驱动机的输出轴通过所述中心转轴和切削刀盘连接，所述圆锥形转盘套于所述中心转轴上并且和位于所述泥土破碎段的内部，所述液压马达驱动中心转轴旋转；

所述圆锥形转盘的外壁设有多个旋转破碎刀片，所述泥土破碎段的内壁设有多个固定破碎刀片，所述旋转破碎刀片和固定破碎刀片相对；

还包括固定细磨内齿轮和旋转细磨外齿轮，所述固定细磨内齿轮设置于所述泥土破碎段和泥水收集段之间，所述旋转细磨外齿轮设置于圆锥形转盘的底部，所述固定细磨内齿轮和旋转细磨外齿轮相抵。

优选地，还包括泥水阻隔板和泥水抽管，所述泥水阻隔板设置于泥水收集段和壳体之间；所述泥水阻隔板的侧边设有泥水抽管安装通孔，所述泥水抽管的一端通过泥水抽管安装通孔和泥水阻隔板连接，所述泥水抽管的另一端延伸至壳体的末端；

所述泥水阻隔板的中部设有中心转轴安装通孔，所述中心转轴穿过所述中心转轴安装通孔和切削刀盘连接。

优选地，所述泥土破碎段设有喷水管，所述喷水管贯穿所述泥土破碎段的外壁和内壁。

优选地，所述固定细磨内齿轮和旋转细磨外齿轮的表面均为耐磨板，所述固定细磨内齿轮和旋转细磨外齿轮的轮齿为方形齿或梯形齿。

优选地，所述泥土破碎段为中空的喇叭体，所述泥水收集段为中空柱体；

所述旋转破碎刀片和固定破碎刀片的间隙为5mm～20mm。

所述具有二次破碎功能的硬岩顶管机用于在卵石层中进行开挖作业，所述破碎仓可对切削后的石块进行两次破碎，先将粒径大的石块破碎成小石块，再对破碎后的小石块和原来的小石块进行磨碎，实现对石块按粒径大小来进行分类破碎，避免所述泥土破碎段的石块太多而使所述硬岩顶管机超载作业，保障所述液压马达工作平稳，不停机；所述固定细磨内齿轮和旋转细磨外齿轮相抵，既起到隔栅作用，防止大粒径的石块进入所述泥水收集段，又起到破碎作用，将石块破碎成符合排出粒径要求为止，有效避免泥石堵塞后面的泥水抽管。

附图说明

附图对本实用新型做进一步说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型其中一个实施例的硬岩顶管机结构示意图；

图2是本实用新型其中一个实施例的硬岩顶管机部分剖面结构示意图；

图3是本实用新型其中一个实施例的硬岩顶管机半剖面结构示意图；

图4是本实用新型其中一个实施例的破碎仓正视图；

图5是本实用新型其中一个实施例的破碎仓半剖结构示意图。

其中：切削刀盘1；破碎仓2；壳体3；泥土破碎段21；泥水收集段22；圆锥形转盘23；旋转破碎刀片24；固定破碎刀片27；固定细磨内齿轮25；旋转细磨外齿轮26；泥水阻隔板28；泥水抽管5；喷水管211；中心转轴52；驱动机51。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例的具有二次破碎功能的硬岩顶管机，如图1所示，包括切削刀盘1、破碎仓2和壳体3，所述破碎仓2的前端和切削刀盘1的背面连接，所述破碎仓2的末端和壳体3的前端连接；

如图3所示，所述破碎仓2包括泥土破碎段21和泥水收集段22，所述泥土破碎段21的前端和切削刀盘1的背面连接，所述泥土破碎段21的末端和泥水收集段22的前端连接，所述泥水收集段22的末端和壳体3的前端连接；

还包括圆锥形转盘23、中心转轴52和驱动机51，所述驱动机51设置于壳体3的内部，所述驱动机51的输出轴通过所述中心转轴52和切削刀盘1连接，所述圆锥形转盘23套于所述中心转轴52上并且和位于所述泥土破碎段21的内部，所述液压马达51驱动中心转轴52旋转；

如图4所示，所述圆锥形转盘23的外壁设有多个旋转破碎刀片24，所述泥土破碎段21的内壁设有多个固定破碎刀片27，所述旋转破碎刀片24和固定破碎刀片27相对；

还包括固定细磨内齿轮25和旋转细磨外齿轮26，所述固定细磨内齿轮25设置于所述泥土破碎段21和泥水收集段22之间，所述旋转细磨外齿轮26设置于圆锥形转盘23的底部，所述固定细磨内齿轮25和旋转细磨外齿轮26相抵。

所述具有二次破碎功能的硬岩顶管机用于在卵石层中进行开挖作业，所述硬岩顶管机设置于钢管节的前端并通过位于钢管节后方的动力单元驱动向土层内部掘进，所述硬岩顶管机的前端设置切削刀盘1在驱动机51驱动下旋转切削卵石层，切削中破裂的泥石穿过所述切削刀盘1进入所述破碎仓2破碎成粒径较小的碎石，从而便于运输至所述壳体3的末端。

所述破碎仓2设置泥土破碎段21和泥水收集段22，切削后的泥石先进入所述泥土破碎段21，设有旋转破碎刀片24的圆锥形转盘23在所述中心转轴52带动下旋转，从而按照图4的箭头方向，所述旋转破碎刀片24和泥土破碎段21内壁上的固定破碎刀片27不断地相交和相离，以对粒径较大的石块进行剪切破碎；破碎后的石块和原来的小石块在硬岩顶管机前进过程中受到外部挤压作用而移动至所述固定细磨内齿轮25和旋转细磨外齿轮26之间的空隙中，所述旋转细磨外齿轮26在所述中心转轴52带动下旋转，从而所述旋转细磨外齿轮26和固定细磨内齿轮25不断地相交和相离，对破碎后的石块和原来的小石块进行细磨破碎。所述破碎仓2可对切削后的石块进行两次破碎，先将粒径大的石块破碎成小石块，再对破碎后的小石块和原来的小石块进行磨碎，实现对石块按粒径大小来进行分类破碎，避免所述泥土破碎段21的石块太多而使所述硬岩顶管机超载作业，保障所述液压马达51工作平稳，不停机；所述固定细磨内齿轮25和旋转细磨外齿轮26相抵，既起到隔栅作用，防止大粒径的石块进入所述泥水收集段22，又起到破碎作用，将石块破碎成符合排出粒径要求为止，有效避免泥石堵塞后面的泥水抽管5。所述固定细磨内齿轮25和旋转细磨外齿轮26相互作用可将石块破碎成粒径很小的石粒，从而提高石块的流动性，在高压水流的冲刷作用下这些流动性高的石粒很容易进入后面的泥水抽管5，不容易停留在所述泥水收集段22中。

优选地，如图2、图3所示，还包括泥水阻隔板28和泥水抽管5，所述泥水阻隔板28设置于泥水收集段22和壳体3之间；所述泥水阻隔板28的侧边设有泥水抽管安装通孔，所述泥水抽管5的一端通过泥水抽管安装通孔和泥水阻隔板28连接，所述泥水抽管5的另一端延伸至壳体3的末端；所述泥水阻隔板28的中部设有中心转轴安装通孔，所述中心转轴52穿过所述中心转轴安装通孔和切削刀盘1连接。

优选地，如图3、图4所示，所述泥土破碎段21设有喷水管211，所述喷水管211贯穿所述泥土破碎段21的外壁和内壁。

所述喷水管211向所述泥土破碎段21的内部输送高压水流，以冲刷所述泥土破碎段21的泥石，使泥土快速灌入所述泥水收集段22，和减少石块和旋转破碎刀片24的摩擦，防止所述圆锥形转盘23卡死，提高破碎效率。泥土和经过两次破碎的石粒在高压水流作用和外部挤压作用下进入所述泥水收集段22和泥水阻隔板28组成的内部空间中；所述泥水抽管5外接抽水泵，从而将泥水收集段22内的泥水和石粒抽送至位于硬岩顶管机后方的排送管以将其排出至地面。

优选地，所述固定细磨内齿轮25和旋转细磨外齿轮26的表面均为耐磨板，所述固定细磨内齿轮25和旋转细磨外齿轮26的轮齿为方形齿或梯形齿。所述固定细磨内齿轮25和旋转细磨外齿轮26的表面均为耐磨板，从而减少破碎时石块对所述固定细磨内齿轮25和旋转细磨外齿轮26的磨损，增长使用寿命。所述固定细磨内齿轮25和旋转细磨外齿轮26的轮齿为方形齿时，与三角齿相比，可提供破碎强度，体积较大，不易磨破，增长使用寿命，而三角齿的尖角容易磨破，使得空隙增大，破碎能力降低。所述固定细磨内齿轮25和旋转细磨外齿轮26的轮齿为梯形齿时，既不易磨破，又可增大与石块的作用面积，提高破碎能力。

优选地，如图5所示，所述泥土破碎段21为中空的喇叭体，所述泥水收集段22为中空柱体；所述旋转破碎刀片24和固定破碎刀片27的间隙为5mm～20mm。所述圆锥形转盘23设置于呈中空喇叭体的所述泥土破碎段21内部，从而逐步收窄所述泥土破碎段21的内部空间，辅助将石块挤压到所述泥水收集段22。所述旋转破碎刀片24和固定破碎刀片27的间隙为5mm～20mm，石块平均硬度越大，则间隙越大，以防止卡住石块。所述旋转破碎刀片24和固定破碎刀片27的数量和位置由地质情况决定，对于标准贯入锤击数N>10的卵石层，本实施例设置两块所述固定破碎刀片27，如图4所示，并且两块所述固定破碎刀片27之间间隔180°；设置三块所述旋转破碎刀片24，并且三块所述旋转破碎刀片24之间间隔60°。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。