用于管道运土机的润滑系统及管道运土机的制作方法

本实用新型涉及工程机械领域，尤其涉及一种用于管道运土机的润滑系统及具有该润滑系统的管道运土机。

背景技术：

在现有地下工程施工过程中，主要采用运土设备(如运土机、传输带输送等)对大量开挖的土体进行施工场地空间内的输送转移，例如，水平输送，倾斜输送，先水平再倾斜输送，先水平再垂直向上输送等不同输送途径。其中，采用运土机一次性输送土体的数量有限，因此，需要一台运土机来回移动输送很多次或采用多台运土机同时运输才能完成大量土体的输送，如此，造成很高的人力成本和设备使用成本。而采用传输带输送土体虽然能够实现一次性输送大量土体，节省成本的目的，但是，传输带是固定的，无法随意移动，仅能运输某一固定地区的土地，无法运输其他地区的土体，因此，在运输土体方面，传输带的通用性差。

目前，市场上已经出现采用输送管来泵送混凝土的技术，由于混凝土属于液态，方便输送。而对于固态的土体来说，还没有人想到采用土体输送管来泵送土体的方式实现土体的运输。

本申请人试图研发一种管道运土机，用类似混凝土输送管的方式运送土体。但在土体的输送过程中，土体与土体输送管内壁之间往往存在很大的摩擦力，不利于土体在土体输送管中的顺畅输送，从而减小了土体的输送长度，甚至难于输送。

管道运土技术正是由于土体在土体输送管内运行产生的巨大摩擦力无法得到有效解决而在行业内无法得以实际应用。越来越多位于城市中心的建设项目地基土的开挖搬运条件受到限制，常规的开挖搬运方式已经无法满足实际所需，左右着很多项目的具体实施。

因此，亟须一种能够有效润滑土体输送管内壁，减小土体与土体输送管内壁之间的摩擦力，增大土体的输送长度，使管道运土技术能够迅速应用于急需的工程建设中的用于管道运土机的润滑系统，以及具有上述润滑系统的管道运土机。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种有效润滑土体输送管内壁，减小土体与土体输送管内壁之间的摩擦力，增大土体的输送长度，使管道运土技术能够迅速应用于急需的工程建设中的用于管道运土机的润滑系统。

本实用新型还提供一种具有上述的用于管道运土机的润滑系统的管道运土机，该管道运土机能够有效润滑土体输送管内壁，减小土体与土体输送管内壁之间的摩擦力，增大土体的输送长度，使管道运土技术能够迅速应用于急需的工程建设中。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案如下：

本实用新型公开一种用于管道运土机的润滑系统，包括润滑剂输送管和润滑管，所述润滑管为半封闭式的环形腔体，所述润滑管沿土体输送管的内圆周设置，所述润滑管的截面端部与土体输送管的内壁固定连接，所述润滑管的内壁和土体输送管的内壁之间形成环形流道，所述环形流道分别与润滑剂输送管和土体输送管相连通；

所述润滑系统还包括靠近环形流道设置的环形弹性隔板，所述弹性隔板的固定端与润滑管固定连接，所述弹性隔板的自由端与土体输送管的内壁相贴合。

作为一种用于管道运土机的润滑系统的优选方案，所述润滑管为贴近土体输送管内壁的一侧具有开口的圆环形槽体。

作为一种用于管道运土机的润滑系统的优选方案，所述润滑管的上游端与土体输送管密封连接，所述润滑管的下游端与土体输送管点焊连接，并与土体输送管之间保留有允许润滑剂流动的间隙。

作为一种用于管道运土机的润滑系统的优选方案，所述弹性隔板为橡胶片。

作为一种用于管道运土机的润滑系统的优选方案，还包括用于存储润滑剂的润滑剂储存器和压力泵，所述压力泵泵送润滑剂，使其从润滑剂储存器经润滑剂输送管流入环形流道。

作为一种用于管道运土机的润滑系统的优选方案，所述润滑剂输送管上设置有流量控制阀。

作为一种用于管道运土机的润滑系统的优选方案，所述润滑系统还包括若干个润滑剂注液管，每个润滑剂注液管的一端与润滑剂输送管连接，另一端穿过土体输送管与一个润滑管相连通；

相邻两个润滑剂注液管间距L与润滑剂输送管直径d1、润滑剂注液管直径d2、土体输送管直径D之间的数值关系如下：

其中，k1的范围为4.2-5.8，k2的范围为5.1-6.5，k3的范围为0.0006-0.0013。

作为一种用于管道运土机的润滑系统的优选方案，所述润滑剂输送管的数量为至少一个。

本实用新型还公开一种管道运土机，包括土体输送管，还包括如以上任一方案所述的用于管道运土机的润滑系统。

作为一种管道运土机的优选方案，所述土体输送管为平管；

或，

所述土体输送管包括平管和与平管连接的立管，所述平管与立管之间形成锐角、直角或钝角，且平管与立管之间为圆角过渡。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：

本实用新型公开一种用于管道运土机的润滑系统，其包括润滑剂输送管、润滑管和靠近环形流道设置的环形弹性隔板。其中，沿内圆周设置并与土体输送管内壁固定连接的润滑管为半封闭式的环形腔体结构，即润滑管表面具有开口。润滑管的内壁和土体输送管的内壁之间形成均与润滑剂输送管和土体输送管相连通的环形流道。弹性隔板的固定端与润滑管固定连接，其自由端与土体输送管的内壁相贴合。

在土体输送管未注入润滑剂的情况下，由于土体对弹性隔板产生一定的挤压，弹性隔板的自由端和土体输送管的内壁紧密接触，使得环形流道处于封闭状态；当向土体输送管内注入润滑剂时，润滑剂经润滑剂输送管进入环形流道内后，通过润滑剂流体对弹性隔板的冲击，将弹性隔板的自由端和土体输送管的内壁分离开，即，使得环形流道处于打开状态，此时，润滑剂可经该环形流道紧贴土体输送管的内壁向前输送，从而有效润滑了土体输送管内壁，减小了土体与土体输送管内壁之间的摩擦力，有利于土体在土体输送管内的运输，增大了土体的输送长度，使管道运土技术能够迅速应用于急需的工程建设中。

本实用新型还公开一种管道运土机，该管道运土机具有以上所述的润滑系统，因此，该管道运土机能够有效润滑土体输送管内壁，减小土体与土体输送管内壁之间的摩擦力，利于土体在土体输送管内的运输，增大土体的输送长度，使管道运土技术能够迅速应用于急需的工程建设中。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的土体输送管与润滑管连接的结构示意图，其中，箭头指向为润滑剂的流动方向；

图2是本实用新型实施例一提供的连接有润滑管的土体输送管的轴向切割剖面图，其中，润滑剂注液管内的箭头指向为润滑剂的流动方向，土体输送管内的箭头指向为土体的输送方向(运土方向)；

图3是本实用新型实施例一提供的管道运土机的组成流程图。

图中：

1、土体输送管；2、润滑管；3、润滑剂输送管；4、润滑剂注液管；5、润滑剂储存器；6、压力泵；7、流量控制阀；8、动力系统；9、压缩系统；10、加料系统；11、平管；12、立管；13、弹性隔板。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

实施例一

实施例一提供了一种优选的用于管道运土机的润滑系统。如图1至图3所示，实施例一提供的润滑系统包括润滑剂输送管3、润滑管2和环形弹性隔板13，润滑管2为半封闭式的环形腔体，润滑管2沿土体输送管1的内圆周设置，润滑管2的截面端部与土体输送管1的内壁密封固定连接，润滑管2的内壁和土体输送管1的内壁之间形成环形流道，环形流道分别与润滑剂输送管3和土体输送管1相连通。弹性隔板13位于润滑管2的外表面，且靠近环形流道的出口(即，润滑剂由润滑管2流入土体输送管1内的路经开口处)位置设置，弹性隔板13的固定端与润滑管2固定连接，弹性隔板13的自由端与土体输送管1的内壁相贴合。

在实施例一中，润滑剂输送管3的数量可以为一个，也可以为两个或两个以上。当仅需要向土体输送管1内注入一种润滑剂流体时，润滑剂输送管3的数量设置为一个；当需要向土体输送管1内注入多种不同的润滑剂流体时，润滑剂输送管3的数量可设置为多个。

在实施例一中，各个润滑剂输送管3的内径不做要求，只要能够保证润滑剂输送管3正常且顺利地输送润滑剂流体即可。

沿土体输送管1的长度方向上，每个润滑剂输送管3通过多个间隔设置的润滑剂注液管4与设置在土体输送管1内的多个润滑管2相连通。具体的，每个润滑剂注液管4的一端与润滑剂输送管3连接，另一端穿入土体输送管1内，与相对应的一个润滑管2相连通。每个润滑管2及与其对应连接的润滑剂注液管4的设置位置可根据土体在土体输送管1内的输送情况而确定。

当在土体输送管1内的某段位置处，土体与土体输送管1内壁之间存在较大的摩擦力，土体无法正常向前输送时，可在土体输送管1的该段位置处连接上一个润滑剂注液管4，并在土体输送管1内部相应的位置处固定连接上一个润滑管2，使润滑剂注液管4分别与润滑剂输送管3和润滑管2相连通，从而保证土体在土体输送管1内各个位置处的正常输送，利于土体在整个土体输送管1内的顺利运输。

在实施例一中，上述的土体输送管1、润滑剂输送管3、润滑剂注液管4及润滑管2均采用不锈钢材质热轧制成，具有耐腐蚀、耐压强度高、受温度变化影响小等特点。土体输送管1、润滑剂输送管3、润滑剂注液管4及润滑管2的内径大小不做要求，可根据工程需要进行合理设计。

在实施例一中，为了方便加工、装配，降低生产成本，同时保证润滑剂更好地贴近并润滑土体输送管的内壁，润滑管2优选为贴近土体输送管1内壁的一侧具有开口的圆环形槽体。圆环形槽体沿土体输送管1的径向设置，圆环形槽体的上游端(在运土方向上与土体先接触的端部)与土体输送管1密封焊接，其下游端(在运土方向上与土体后接触的端部)通过点焊的方式与土体输送管1连接，也就是说，圆环形槽体的下游端与土体输送管1内壁之间存在间隙。正是由于圆环形槽体的下游端与土体输送管1内壁之间存在间隙，圆环形槽体的内壁和土体输送管1的内壁之间则形成环形流道，环形流道分别与上述的润滑剂注液管4和土体输送管1相连通，于是，润滑剂可最终通过环形流道注入土体输送管1内。

在实施例一中，润滑剂输送管3直径d1、润滑剂注液管4直径d2、土体输送管1直径D、相邻两个润滑剂注液管4间距L之间具有关联性。当土体输送管1直径D越大时，说明泵送更多的土体，需要注入更多的润滑剂来保证土体的顺利运输，在润滑剂输送管3直径d1、润滑剂注液管4直径d2一定的情况下，相邻两个润滑剂注液管4间距L则越小，反之则亦然。

在实际的工程运土操作过程中，土体输送管1直径D一般取值为1-1.2m，润滑剂输送管3直径d1一般取值为3-3.4cm，润滑剂注液管4直径d2一般取值为3-3.4cm，在相邻两个润滑剂注液管4间距L不过大过小的前提下，相邻两个润滑剂注液管4间距L的取值由以下公式来确定：

其中，k1的范围为4.2-5.8，k2的范围为5.1-6.5，k3的范围为0.0006-0.0013。

通过以上公式计算得出，相邻两个润滑剂注液管4间距L的取值为3-5m。因此，根据上述各参数的取值，可设计出合理的润滑管路系统。

进一步的，如图2所示，将内部固定连接有润滑管2的土体输送管1进行轴向切割，在轴向切割面上可以看出，圆环形槽体分成两个上下对称的弧线段，在保证土体的正常运输情况下，弧线段的弧长和曲率不限，即弧线段的弧长可长可短，曲率可大可小，只要满足每个弧线段的开口朝向各自对应侧的土体输送管1内壁的要求即可，如此，由润滑管2流出的润滑剂可紧贴土体输送管1的内壁向前输送，从而实现对土体输送管1内壁的润滑，减小土体与土体输送管1内壁之间的摩擦力，利于土体在土体输送管1内的运输，增大土体的输送长度。

更进一步的，润滑管2的外壁且靠近下游端(在运土方向上润滑管2与土体后接触的端部)处连接有环形的弹性隔板13。在实施例一中，弹性隔板13优选为成本较低的橡胶片，该橡胶片的固定端铆接在润滑管2上，其自由端与土体输送管1的内壁相贴合。在土体输送管1未注入润滑剂的情况下，由于土体对橡胶片产生一定的挤压，橡胶片的自由端和土体输送管1的内壁紧密接触，使得环形流道处于封闭状态；当向土体输送管1内注入润滑剂时，润滑剂经润滑剂输送管3进入环形流道内后，通过润滑剂流体对橡胶片的冲击，将橡胶片的自由端和土体输送管1的内壁分离开，即，使得环形流道处于打开状态，此时，润滑剂则经该环形流道紧贴土体输送管1的内壁向前输送，从而有效润滑了土体输送管1内壁，减小了土体与土体输送管1内壁之间的摩擦力，利于土体在土体输送管1内的运输，增大了土体的输送长度，使管道运土技术能够迅速应用于急需的工程建设中。

当然，弹性隔板13不局限于上述的橡胶片，还可以选择塑胶板，同样在润滑剂流体的冲击下，塑胶板可由常态下自由端与土体输送管1内壁紧贴的状态转化为自由端与土体输送管1内壁分开的状态，使润滑剂能够紧贴土体输送管1的内壁向前输送，实现润滑土体输送管1内壁，增大土体输送长度的目的。

在实施例一中，如图3所示，润滑系统还包括用于存储润滑剂的润滑剂储存器5和压力泵6，压力泵6与润滑剂储存器5连接，压力泵6可泵送润滑剂，使其从润滑剂储存器5经润滑剂输送管3和润滑剂注液管4流入环形流道。

在实施例一中，润滑剂储存器5和压力泵6的数量则由润滑剂的种类决定，一种润滑剂分别与一个润滑剂储存器5和一个压力泵6进行配套使用，避免不同润滑剂之间混合在一起而发生化学反应或产生反作用。

在实施例一中，各个润滑剂注液管4上均设置有流量控制阀7，通过多个流量控制阀7的设置，实现对不同润滑剂流量的控制。在实施例一中，所有的流量控制阀7均为手动操作的机械阀。机械阀结构简单，成本低，方便工程操作者手动调节流量控制阀7的开度大小，实现对润滑剂注入流量大小的控制。

另外，实施例一还提供了一种管道运土机，该管道运土机包括动力系统8、加料系统10、压缩系统9、土体输送管1和实施例一所述的用于管道运土机的润滑系统。如图3所示，动力系统8包括电源柜、电机、油缸和油路，为土体向前运输提供驱动力。加料系统10优选开设在土体输送管上的锥形加料口，方便向土体输送管1内加入土体原料。压缩系统9包括活塞，通过活塞泵送土体。

综上所述，实施例一的管道运土机能够有效润滑土体输送管1内壁，减小土体与土体输送管1内壁之间的摩擦力，利于土体在土体输送管1内的运输，增大土体的输送长度，使管道运土技术能够迅速应用于急需的工程建设中。

在实施例一中，上述的土体输送管1可以为平管11，还可以是，土体输送管1包括若干个平管11和与平管11连接的若干个立管12，平管11与立管12之间形成锐角、直角或钝角。

为了尽可能降低运输过程中土体与土体输送管1内壁之间的摩擦力，大大减少土体自重带来的运输阻碍，平管11与立管12之间形成钝角，且平管11与立管12之间为圆角过渡，则最有利于土体在土体输送管1的立管12内的运输，土体的输送长度最长，此管道运土技术更具有显著进步性。而平管11与立管12之间形成锐角，且平管与立管之间为圆角过渡，或平管与立管之间形成直角，且平管11与立管12之间为圆角过渡，或平管11与立管12之间形成直角，且平管11与立管12之间的连接部位为直角过渡，或平管11与立管12之间形成钝角，且平管11与立管12之间的连接部位为直角过渡，或平管11与立管12之间形成锐角，且平管11与立管12之间的连接部位为直角过渡，这几种结构形式均不能达到平管11与立管12之间形成钝角，且平管11与立管12之间为圆角过渡这种结构形式带来的有益效果。

实施例二

实施例二提供了另一种优选的用于管道运土机的润滑系统，实施例二提供的润滑系统结构与实施例一所述的润滑系统结构基本相同，区别之处具体如下：

在实施例二中，各个润滑剂注液管4上设置的流量控制阀7均为电磁阀，电磁阀与控制器电连接，电磁阀的开闭受控制器控制，润滑剂流量的大小由电磁阀的开闭组合状态来确定。电磁阀的设置实现了润滑剂流量的自动化控制，操作方便快捷。

以上结合具体实施方式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，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可联想到本实用新型其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型保护范围之内。