一种盾构机用异径式螺旋输送装置的制作方法

本实用新型涉及盾构机领域，尤其涉及一种盾构机用异径式螺旋输送装置。

背景技术：

螺旋输送机是土压平衡式盾构机输出渣土的核心设备之一，在螺旋输送机螺旋叶片的作用下，被切削刀盘切削下来的渣土不断地由前盾土仓被输送到皮带输送机上，进而源源不断的被输送到地面，从而保证盾构机掘进的连续进行。在土压平衡式盾构机中，螺旋输送机主要有以下功能：1)将土仓中切削下来的渣土排送到皮带输送机上；2)在渗水的地层中，防止水压过大产生喷涌现象；3)通过控制螺旋输送机的转速及排量来保证开挖土仓的压力平衡，以防止压力不均而造成开挖面坍塌或地表严重沉降。

现有螺旋输送机装置主要有以下缺点：1)螺旋输送机主要依靠前蝶形闸门及后出土口闸门来防止喷涌，因螺旋输送机筒体为一等直径结构，压力进入筒体之后除沿程压力损失之外全部涌向后出土口闸门，此时只能依靠后出土口闸门的闭合来防止喷涌，造成了螺旋输送机输送效率低下；2)螺旋输送机的支撑在驱动端依靠调心轴承，在土仓端依靠螺旋叶片与筒体的接触，在螺旋输送机工作过程中，由于渣土中经常含有碎石粒及螺旋叶片与筒体内壁之间的接触，造成了螺旋输送机筒体的磨损，严重时甚至会出现筒体磨穿现象，这大大影响了螺旋输送机工作的稳定性，同时由于井下施工条件的限制，对该类问题的处理需要花费大量的精力与时间，对施工进度也造成了一定的影响。

基于以上原因，有必要实用新型一种可以解决上述问题的螺旋输送机装置，以达到有效防止地下水喷涌，保证输送效率，减小螺旋输送机筒体磨损，提高螺旋输送机使用寿命的目的。

技术实现要素：

本实用新型针对盾构机施工过程中螺旋输送机所存在的问题，提供了一种盾构机用异径式螺旋输送装置，该装置可以有效地防止地下水的喷涌，保证土仓压力，减小螺旋输送机筒体磨损以及提高螺旋输送机的使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型的盾构机用异径式螺旋输送装置包括筒体和螺旋叶片，所述筒体内设有螺杆，所述螺旋叶片固定在螺杆上，所述筒体为异径式结构，包括大圆柱段、中间段和小圆柱段，所述中间段为变径结构，所述中间段连接大圆柱段和小圆柱段；所述螺旋叶片与筒体内壁留有间隙，所述螺旋叶片的半径与对应的筒体相适应；所述筒体的安装孔内设有支撑轴承、支撑环、隔环和压环，所述支撑轴承安装在筒体的内孔，所述支撑轴承间设有隔环，所述支撑环安装在支撑轴承的内孔上，支撑环与螺旋叶片接触并可随螺旋叶片同步转动，所述压环通过螺栓与筒体连接，压环的主要作用是对隔环施加一个轴向压力，保证隔环对支撑轴承的压紧作用。

进一步的，所述筒体安装支撑轴承的圆周位置设有润滑油脂孔，为支承轴承提供润滑油脂。

进一步的，所述隔环设有密封沟槽，所述密封沟槽内安装有密封圈。主要对支撑轴承起防尘与密封作用，当螺旋输送机工作时，保证支撑轴承内不进入泥水等介质，以防止螺旋输送机工作过程中渣土、水等对支承轴承产生干扰，同时，密封圈的密封油脂由开在异径式结构的筒体上的润滑油脂孔供给。

进一步的，所述支撑环的内径小于筒体内径，所述支撑环与螺旋叶片为过盈配合或者利用焊接的方式在支撑环与螺旋叶片接触的部位施焊，保证在螺旋输送机工作时，支撑环与螺旋叶片一起转动。

进一步的，所述支撑轴承为3个，3个支撑环与螺旋叶片的接触部位在圆周方向成120°均布，在螺旋叶片轴向的一个导程内三等分安装，以提供支撑螺旋输送装置的螺旋叶片不与筒体内壁接触的力，保证在螺旋叶片转动时不与筒体的内壁接触，从而防止螺旋叶片与筒体内壁因摩擦接触而引起的磨损，提高了螺旋叶片与筒体的使用寿命，增强了螺旋输送装置的工作稳定性。

进一步的，所述压环与筒体之间设有垫片，可通过在压环与筒体之间增减垫片来调整隔环对支撑轴承的压紧力。

进一步的，所述螺旋叶片焊接在螺旋输送机的螺杆上，所述螺杆为一根整体结构的圆钢，根据异径式结构的筒体的安装位置焊接相应半径的螺旋叶片，在焊接时保证筒体与螺旋叶片的配合安装间隙。

本实用新型的有益效果：

(1)当带有压力的地下水经过小直径筒体涌向大直径筒体时，由于大直径筒体体积的增大，使地下水的压力迅速降低，可以有效的防止地下水的喷涌现象；

(2)采用了3轴承支撑结构，使螺旋输送机的螺杆受到了3个成120°分布的支撑力，避免了螺旋叶片与筒体内壁的直接接触，可有效防止筒体内壁与螺旋叶片的磨损，大大提高了螺旋输送机的使用寿命及工作稳定性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步阐明。

图1为本实用新型的盾构机用异径式螺旋输送装置的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图。

具体实施方式

结合图1和图2，本实用新型的盾构机用异径式螺旋输送装置包括筒体1和螺旋叶片2，所述筒体1内设有螺杆，所述螺旋叶片2固定在螺杆上，所述筒体1为异径式结构，包括大圆柱段、中间段和小圆柱段，所述中间段为变径结构，所述中间段连接大圆柱段和小圆柱段；所述螺旋叶片2与筒体1内壁留有间隙，所述螺旋叶片2的半径与对应的筒体1相适应；所述筒体1的安装孔内设有支撑轴承3、支撑环5、隔环6和压环7，所述支撑轴承3安装在筒体1的内孔，所述支撑轴承3间设有隔环6，所述支撑环5安装在支撑轴承3的内孔上，支撑环5与螺旋叶片2接触并可随螺旋叶片2同步转动，所述压环7通过螺栓与筒体1连接，压环7的主要作用是对隔环6施加一个轴向压力，保证隔环6对支撑轴承3的压紧作用。

本实施例优选地的，所述筒体1安装支撑轴承3的圆周位置设有润滑油脂孔，为支承轴承3提供润滑油脂。

本实施例优选地的，所述隔环6设有密封沟槽，所述密封沟槽内安装有密封圈4。主要对支撑轴承3起防尘与密封作用，当螺旋输送机工作时，保证支撑轴承3内不进入泥水等介质，以防止螺旋输送机工作过程中渣土、水等对支承轴承3产生干扰，同时，密封圈4的密封油脂由开在异径式结构的筒体1上的润滑油脂孔供给。

本实施例优选地的，所述支撑环5的内径小于筒体1内径，所述支撑环5与螺旋叶片2为过盈配合或者利用焊接的方式在支撑环5与螺旋叶片2接触的部位施焊，保证在螺旋输送机工作时，支撑环5与螺旋叶片2一起转动。

本实施例优选地的，所述支撑轴承3为3个，3个支撑环5与螺旋叶片2的接触部位在圆周方向成120°均布，在螺旋叶片2轴向的一个导程内三等分安装，以提供支撑螺旋输送装置的螺旋叶片2不与筒体1内壁接触的力，保证在螺旋叶片2转动时不与筒体1的内壁接触，从而防止螺旋叶片2与筒体1内壁因摩擦接触而引起的磨损，提高了螺旋叶片2与筒体1的使用寿命，增强了螺旋输送装置的工作稳定性。

本实施例优选地的，所述压环7与筒体1之间设有垫片，可通过在压环7与筒体1之间增减垫片来调整隔环6对支撑轴承3的压紧力。

本实施例优选地的，所述螺旋叶片2焊接在螺旋输送机的螺杆上，所述螺杆为一根整体结构的圆钢，根据异径式结构的筒体1的安装位置焊接相应半径的螺旋叶片2，在焊接时保证筒体1与螺旋叶片2的配合安装间隙。

本实施例的盾构机用异径式螺旋输送装置在使用时，筒体1大圆柱段的一端通过螺栓与螺旋输送机主筒体相连接，小圆柱段的一端通过螺栓与焊接在前盾上的斜筒相连接，经实际试验使用，本实施例的盾构机用异径式螺旋输送装置具有如下优点：

(1)当带有压力的地下水经过小直径筒体涌向大直径筒体时，由于大直径筒体体积的增大，使地下水的压力迅速降低，可以有效的防止地下水的喷涌现象；

(2)采用了3轴承支撑结构，使螺旋输送机的螺杆受到了3个成120°分布的支撑力，避免了螺旋叶片与筒体内壁的直接接触，可有效防止筒体内壁与螺旋叶片的磨损，大大提高了螺旋输送机的使用寿命及工作稳定性。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。