盾构机螺旋输送机防卡堵机构的制作方法

1.本技术涉及盾构隧道施工技术领域，尤其涉及一种盾构机螺旋输送机防卡堵机构。


背景技术：

2.在通过盾构机进行隧道施工的过程，当地质为松散结构时，土体内的大的石块、混凝土块等硬块结构的物体会在没有被盾构机弄碎的情况下掉落而混入在输出的土体内，如果硬块物体的颗粒度大于螺旋输送机所能够输送的物体的最大粒径的时（以下将颗粒度大于螺旋输送机所能够输送的粒径的硬块结构的物体称为堵塞物），会导致连续输送机堵塞而影响施工。


技术实现要素：

3.本发明旨在提供一种盾构机螺旋输送机防卡堵机构，用于解决堵塞物导致连续输送机堵塞的问题。
4.为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种盾构机螺旋输送机防卡堵机构，包括螺旋输送机和将盾构机挖下的土方输送给螺旋输送机的出土输送带，其特征在于，还包括堵塞物移除机构，所述出土输送带包括高位输送带、接住高位输送带输送来的土方的筛板和接住经筛板的筛孔掉落下的土方的低位输送带，所述螺旋输送机的进口端位于所述低位输送带的出料端的下方而接住低位输送带输出的土方，筛板的筛孔能够阻止中颗粒度大于螺旋输送机所能够输送的最大粒径的物料通过，所述堵塞物移除机构包括位于筛板上方一侧的推板和驱动推板进行往返平移运动的推板平移机构，所述堵塞物移除机构用于将拦截在筛板上的物料从筛板上移走而保持筛板出料通畅。能够阻拦住堵塞物通过，使得到达螺旋输送机的土方为不会产生堵塞的土方，有堵塞物被筛板阻拦住时、堵塞物能够被移走而干涉后续土方的通过。
5.本发明包括上光电开关和下光电开关，所述下光电开关位于筛板的下方，下光电开关发出的光的方向为水平方向且垂直于高位输送带的输送方向，所述上光电开关位于筛板的上方，上光电开关发出的光的方向为水平方向且垂直于高位输送带的输送方向，上光电开关发出的光的方向、下上光电开关发出的光的方向位于同一个竖平面上，至少一个位于从高位输送带输出而掉下的物料的掉落路线上筛孔的中心线位于所述竖平面上；当上上光电开关检测到有物料而下光电开关没有检测到物体时，推板平移机构才驱动推板移动到筛板的另一侧后再驱动推板复位。能够方便可靠经济地识别筛板上是否有堵塞物。现有的对于连续有物料通过的情形，为通过拍照比对来进行识别，该方法容易产生误判而且成本高，摄像机价格贵，本技术方案只有有堵塞物时推板平移机构才动作，能够做大有的放矢，节能效果好。如果采用定期驱动，则在没有堵塞物时也进行驱动导致、没有堵塞物时的驱动消耗的能量为浪费的，固能量浪费大、推板平移机构和推板的使用寿命被缩短。而且当堵塞物短时间内来的量多时，容易导致筛板上的物体溢出。
6.作为优选，所述筛板上设有前挡板、后挡板和沿前后方向延伸的刮板，前挡板和后挡板之间形成沟槽，所述推板的起点位于所述沟槽的一端，所述沟槽的另一端设有堵塞物移除口，所述推盘平移机构驱动推板移动的方向为左右方向；所述推板处于行程终点位置时，刮条同推板的上表面抵接在一起、高位输送带上输出的土方全部掉落在推板表面上且位于刮板远离推板行程起点位置的一侧，刮板朝向推板行程终点的一侧设有将推板上表面上的土方刮下的刮刃。能够将堵塞物可靠地输送走，物料不会流出筛板上指定的区域。
7.作为优选，所述推板的上表面上设有橡胶层，所述橡胶层和推板之间设有充气腔，所述充气腔设有充气嘴，通过充气嘴给充气腔充气而改变充气腔的气压以改变橡胶层的张紧度。能够根据土方的软硬来改变张紧度（土方为盾构机挖下的石头是则硬而且尖锐），从而起到既能够降低橡胶层的损耗、又能够避免推板上表面滞留土方。土方为硬质时橡胶层张紧度放松以提高柔性，此时虽然土方导致橡胶层凹陷较多当时硬质的土方只有上端超出推板上表面既能够被刮板移除；当土方为软质的（如土砂等）则橡胶层张紧度增加，避免下落时产生过多的凹陷，作为优选，推板推物料的面为朝向筛板倾斜的斜面。能够防止移除堵塞物时堵塞物翻越推板而掉落到非指定位置。
8.本发明还包括土方缓存竖筒，所述筛板覆盖在土方缓存竖筒的上端，所述土方缓存竖筒的下端位于低位输送带的上料端的上方，所述土方缓存竖筒的下端面同低位输送带之间的间隙小于5毫米，土方缓存竖筒沿低位输送带输送方向的前方的侧壁的下端设有出料缺口。使用时，在土方缓存竖筒积聚一层土方构成缓存层，而降低土方掉落到地位输送带上而导致地位输送带损伤。在低位输送带进行停机时，土方缓存竖筒能够暂存高位输送带输送来的土方、带低位输送带再次起到时加速而消耗掉因为停机而导致的土方增加量。本技术方案使得地位输送带停机时高位输送带不需要停机。
9.本发明还包括进料口接住被推板从筛板上推下的物料的粉碎机，粉碎机的出料口输出的物料掉落在低位输送带上，推板将物料推入粉碎机时粉碎机才开始工作设定的时长。能够及时对堵塞物进行处理输出。在有堵塞物时才进行粉碎，粉碎堵塞物时的能耗低。
10.本发明还包括第一输出轮、第二输出轮、动力轮、驱动动力轮的电机、沿动力轮的轴向能够移动地穿设在动力轮上的随同动力轮一起转动的驱动轴和驱动驱动轴沿轴向移动的输出位切换机构，驱动轴的一段设有第一外花键段、另一端设有第二外花键段，所述第一输出轮设有同所述第一外花键段配合的第一输出轮部花键连接孔，所述第二输出轮设有同所述第二外花键段配合的第二输出轮部花键连接孔，第一外花键段穿设在第一输出轮部花键连接孔内同第一输出轮花键连接在一起时、第二输出轮同第二花键断脱开，所述输出位切换机构用于驱动驱动轴沿驱动轴轴向一端移动到第一外花键段同第一输出轮花键连接在一起和驱动驱动轴沿驱动轴轴向另一端移动到第二外花键段同第二输出轮花键连接在一起，所述低位输送带包括主驱动辊、从驱动辊和平带，所述主驱动辊上设有通过所述第二输出轮驱动进行转动的输送带驱动轮，所述粉碎机设有通过所述第一输出轮驱动进行转动的粉碎机驱动轮。实现了粉碎机和地位输送带共用电机，而且电机的共用并非将一台电机的功率选取为能够同时驱动地位输送带和粉碎机的方式，而是进行错时使用，使得共用电机时电机需要增加的功率小（甚至采用能够驱动地位输送带和粉碎机中功率大者的电机即可），实现了偶尔从使用到的粉碎机无需独立配备电机。
11.作为优选，所述输出位切换机构包括定轴销、第一导向套、穿设在第一导向套内的第一驱动头、第二导向套、穿设在第二导向套内的第二驱动头、连杆、连接在驱动轴上的第一驱动盘、连接在驱动轴上的第二驱动盘和连接在连杆上的操纵杆，操纵杆同推板连接在一起而随同推板一起移动，连杆包括一端通过第一轴头同第一驱动头铰接在一起的第一段和一端通过第二轴头同第二驱动头铰接在一起的第二段，第一段的另一端设有沿第一段延伸方向延伸的第一段部长条形滑孔，第二段的另一端设有沿第二段延伸方向延伸的第二段部长条形滑孔，第一段的另一端套设在第二段的另一端上，所述定轴销同时穿设在第一段部长条形滑孔和第二段部长条形滑孔内，定轴销、第一轴头和第二轴头平行，推板的移动方向、第一驱动头的移动方向和第二驱动头的移动方向都为驱动轴的径向且相同，第二驱动头设有第二驱动头部驱动斜面，第二驱动头朝向驱动轴移动时能够通过所述第二驱动头部驱动斜面按压第二驱动盘的端面而使得驱动轴移动到第二外花键段插入第二输出轮部花键连接孔内，第一驱动头设有第一驱动头部驱动斜面，第一驱动头朝向驱动轴移动时能够通过所述第一驱动头部驱动斜面按压第一驱动盘的端面而使得驱动轴移动到第一外花键段插入第一输出轮部花键连接孔内。提供了输出位切换机构的一种具体结构，该结构能够在有堵塞物被驱动进入粉碎机时自动获知并驱动粉碎机和停止定位输送带，粉碎完成后推板复位后粉碎机自动停止且低位输送带自动启动。通过机械的方式识别完成，可靠性好，不会因为隧道环境的恶劣而导致电气不良而产生误判。
12.作为优选，第一外花键段、第一驱动盘、第二驱动盘和第二外花键段沿驱动轴的轴向依次分布，第一外花键段位于第一驱动盘远离第二驱动盘的一侧，第二外花键段位于第二驱动盘远离第一驱动盘的一侧；第二外花键段上的花键的沿驱动轴周向一端的面的远离第二驱动盘的一端和第二外花键段上的花键的沿驱动轴周向另一端的面的远离第二驱动盘的一端之间通过第二花键部凸面连接在一起，第二输出轮部花键连接孔的花键的沿驱动轴周向一端的面的朝向第二驱动盘的一端和第二输出轮部花键连接孔的花键的沿驱动轴周向另端的面的朝向第二驱动盘的一端之间通过第二花键孔部凸面连接在一起；第一外花键段上的花键的沿驱动轴周向一端的面的远离第一驱动盘的一端和第一外花键段上的花键的沿驱动轴周向另一端的面的远离第一驱动盘的一端之间通过第一花键部凸面连接在一起，第一输出轮部花键连接孔的花键的沿驱动轴周向一端的面的朝向第一驱动盘的一端和第一输出轮部花键连接孔的花键的沿驱动轴周向另端的面的朝向第一驱动盘的一端之间通过第一花键孔部凸面连接在一起。能够使得花键段和花键孔在转动中能够可靠地装配上。
13.作为优选，相邻的筛孔的壁的上端厚度逐渐变薄而形成刃口朝上的刀刃。能够利用土方下降时的冲击力实现土方通畅地通过筛板，防止土方的粘结导致筛孔堵塞。
14.本发明具有如下有益效果：能够挑选出盾构机输出的土地中的会产生螺旋输送机堵塞的堵塞物，从容避免堵塞物进入螺栓输送机导致堵塞；能够将堵塞物进行破碎后再输出；破碎机构和地位输送带同用电机进行错时驱动，能够在电机功率增加较少竖置不增加电机功率的情况下降低电机数量。
附图说明
15.图1是本发明的示意图；
图2是图1的a处的局部放大示意图；图3是图1的b处的局部放大示意图；图4是图1的c—c剖视示意图；图5是图4的d处的局部放大示意图；图6是第二外花键段的正视图；图7是第二输送轮的后视示意图；图8是第一外花键段的后视图；图9是第一输送轮的正视示意图。
16.图中：螺旋输送机1、高位输送带2、筛板3、筛板的筛孔4、刀刃5、推板6、推板平移机构7、上光电开关8、下光电开关9、位于从高位输送带输出而掉下的物料的掉落路线上筛孔10、后挡板11、刮板12、堵塞物移除口13、粉碎机14、刮刃15、橡胶层16、充气腔67、推板推物料的面17、土方缓存竖筒18、土方缓存竖筒的下端面同低位输送带之间的间隙19、出料缺口20、粉碎机的出料口21、第一输出轮22、第二输出轮23、动力轮24、电机25、驱动轴26、第一外花键段27、第二外花键段28、第一输出轮部花键连接孔29、第二输出轮部花键连接孔30、主驱动辊31、从驱动辊32、平带33、输送带驱动轮34、第二驱动皮带35、粉碎机驱动轮36、第一驱动皮带37、动力输出轮38、第三驱动皮带39、定轴销40、第一导向套4、第一驱动头42、第二导向套43、第二驱动头44、连杆45、第一驱动盘46、第二驱动盘47、操纵杆48、第一轴头49、第一段50、第二轴头51、第二段52、第一段部长条形滑孔53、第二驱动头部驱动斜面54、第一驱动头部驱动斜面55、第二外花键段上的花键的沿驱动轴周向一端的面56、第二外花键段上的花键的沿驱动轴周向另一端的面57、第二花键部凸面58、第二输出轮部花键连接孔的花键的沿驱动轴周向一端的面68、第二输出轮部花键连接孔的花键的沿驱动轴周向另端的面59、第二花键孔部凸面60、第一外花键段上的花键的沿驱动轴周向一端的面61、第一外花键段上的花键的沿驱动轴周向另一端的面62、第一花键部凸面63、第一输出轮部花键连接孔的花键的沿驱动轴周向一端的面64、第一输出轮部花键连接孔的花键的沿驱动轴周向另端的面65、第一花键孔部凸面66。
具体实施方式
17.下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的阐述。
18.参见图1到图9，一种盾构机螺旋输送机防卡堵机构，包括螺旋输送机1、将盾构机挖下的土方输送给螺旋输送机的出土输送带和堵塞物移除机构。出土输送带包括高位输送带2、接住高位输送带输送来的土方的筛板3和接住经筛板的筛孔掉落下的土方的低位输送带。螺旋输送机的进口端位于低位输送带的出料端的下方而接住低位输送带输出的土方。筛板的筛孔4能够阻止中颗粒度大于螺旋输送机所能够输送的最大粒径的物料通过。相邻的筛孔的壁的上端厚度逐渐变薄而形成刃口朝上的刀刃5。堵塞物移除机构包括位于筛板上方一侧（具体为左侧）的推板6（也即推板的起始位置为筛板的左侧）和驱动推板进行往返平移运动的推板平移机构7。平移机构为气缸。堵塞物移除机构用于将拦截在筛板上的物料从筛板上向右移走而保持筛板出料通畅。本发明包括上光电开关8和下光电开关9，下光电开关位于筛板的下方，下光电开关发出的光的方向为水平方向（具体地为前后方向）且垂直于高位输送带的输送方向，上光电开关位于筛板的上方，上光电开关发出的光的方向为水
平方向（具体为前后方向）且垂直于高位输送带的输送方向，上光电开关发出的光的方向、下上光电开关发出的光的方向位于同一个竖平面上。至少一个位于从高位输送带输出而掉下的物料的掉落路线上筛孔10的中心线位于所述竖平面上；当上上光电开关检测到有物料而下光电开关没有检测到物体时，推板平移机构驱动推板移动到筛板的另一侧并停留设定时长后再驱动推板复位（即左移）。筛板上设有前挡板、后挡板11和沿前后方向延伸的刮板12，前挡板和后挡板之间形成沟槽，推板的起点位于沟槽的一端，沟槽的另一端设有堵塞物移除口13。堵塞物移除口同粉碎机14的进口对接在一起。推盘平移机构驱动推板移动的方向为左右方向；推板处于行程终点位置时，刮条同推板的上表面抵接在一起、高位输送带上输出的土方全部掉落在推板表面上且位于刮板远离推板行程起点位置的一侧，刮板朝向推板行程终点的一侧设有将推板上表面上的土方刮下的刮刃15。推板的上表面上设有橡胶层16，橡胶层和推板之间设有充气腔67，充气腔设有充气嘴，通过充气嘴给充气腔充气而改变充气腔的气压以改变橡胶层的张紧度。推板推物料的面17为朝向筛板倾斜的斜面。本发明还包括土方缓存竖筒18，筛板覆盖在土方缓存竖筒的上端，土方缓存竖筒的下端位于低位输送带的上料端的上方，土方缓存竖筒的下端面同低位输送带之间的间隙19的高度小于5毫米，土方缓存竖筒沿低位输送带输送方向的前方的侧壁的下端设有出料缺口20。粉碎机的出料口21同土方缓存竖筒的侧壁连接在一起而使得粉碎机输出的物料掉落到土方缓存竖筒内而回到低位输送带上，推板将物料推入粉碎机时粉碎机才开始工作设定的时长。本发明还包括第一输出轮22、第二输出轮23、动力轮24、驱动动力轮的电机25、沿动力轮的轴向能够移动地穿设在动力轮上的随同动力轮一起转动的驱动轴26和驱动驱动轴沿轴向移动的输出位切换机构。驱动轴的一段设有第一外花键段27、另一端设有第二外花键段28，第一输出轮设有同第一外花键段配合的第一输出轮部花键连接孔29，第二输出轮设有同第二外花键段配合的第二输出轮部花键连接孔30，第二外花键段穿设在第二输出轮部花键连接孔内同第二输出轮花键连接在一起时、第一输出轮同第一花键断脱开。输出位切换机构用于驱动驱动轴沿驱动轴轴向一端移动到第一外花键段同第一输出轮花键连接在一起和驱动驱动轴沿驱动轴轴向另一端移动到第二外花键段同第二输出轮花键连接在一起。低位输送带包括主驱动辊31、从驱动辊32和平带33，主驱动辊上设有通过第二输出轮驱动进行转动的输送带驱动轮34，第二输出轮通过第二驱动皮带35驱动输送带驱动轮。述粉碎机设有通过第一输出轮驱动进行转动的粉碎机驱动轮36。第一输出轮通过第一驱动皮带37驱动粉碎机驱动轮。电机的动力输出轴上设有动力输出轮38，动力输出轮通过第三驱动皮带39驱动动力轮。输出位切换机构包括定轴销40、第一导向套41、穿设在第一导向套内的第一驱动头42、第二导向套43、穿设在第二导向套内的第二驱动头44、连杆45、连接在驱动轴上的第一驱动盘46、连接在驱动轴上的第二驱动盘47和连接在连杆上的操纵杆48，操纵杆同推板连接在一起而随同推板一起移动，连杆包括一端通过第一轴头49同第一驱动头铰接在一起的第一段50和一端通过第二轴头51同第二驱动头铰接在一起的第二段52，第一段的另一端设有沿第一段延伸方向延伸的第一段部长条形滑孔53，第二段的另一端设有沿第二段延伸方向延伸的第二段部长条形滑孔，第一段的另一端套设在第二段的另一端上，定轴销同时穿设在第一段部长条形滑孔和第二段部长条形滑孔内，定轴销、第一轴头和第二轴头平行。第一段的另一端穿设在第二段的另一端内。推板的移动方向、第一驱动头的移动方向和第二驱动头的移动方向都为驱动轴的径向且相同。使用时，操纵杆驱动连杆以定轴销为轴摆
动，摆动的结果为驱动第一驱动头和第二驱动头沿左右方向进行反向伸缩。第二驱动头设有第二驱动头部驱动斜面54，第二驱动头朝向驱动轴移动时能够通过所述第二驱动头部驱动斜面按压第二驱动盘的端面而使得驱动轴移动到第二外花键段插入第二输出轮部花键连接孔内，第一驱动头设有第一驱动头部驱动斜面55，第一驱动头朝向驱动轴移动时能够通过所述第一驱动头部驱动斜面按压第一驱动盘的端面而使得驱动轴移动到第一外花键段插入第一输出轮部花键连接孔内。第一外花键段、第一驱动盘、第二驱动盘和第二外花键段沿驱动轴的轴向依次分布，第一外花键段位于第一驱动盘远离第二驱动盘的一侧，第二外花键段位于第二驱动盘远离第一驱动盘的一侧。第二外花键段上的花键的沿驱动轴周向一端的面56的远离第二驱动盘的一端和第二外花键段上的花键的沿驱动轴周向另一端的面57的远离第二驱动盘的一端之间通过第二花键部凸面58连接在一起，第二输出轮部花键连接孔的花键的沿驱动轴周向一端的面68的朝向第二驱动盘的一端和第二输出轮部花键连接孔的花键的沿驱动轴周向另端的面59的朝向第二驱动盘的一端之间通过第二花键孔部凸面60连接在一起。同样地，第一外花键段上的花键的沿驱动轴周向一端的面61的远离第一驱动盘的一端和第一外花键段上的花键的沿驱动轴周向另一端的面62的远离第一驱动盘的一端之间通过第一花键部凸面63连接在一起，第一输出轮部花键连接孔的花键的沿驱动轴周向一端的面64的朝向第一驱动盘的一端和第一输出轮部花键连接孔的花键的沿驱动轴周向另端的面65的朝向第一驱动盘的一端之间通过第一花键孔部凸面66连接在一起。