一种耐久性能强的隧道施工用清理装置的制作方法

1.本发明涉及隧道施工清理技术领域，具体为一种耐久性能强的隧道施工用清理装置。


背景技术：

2.隧道工程是属于地下结构物，地下结构是多种多样的，构筑地下结构的施工方法和技术也是多种多样的。施工方法和技术形成与发展和地下结构物的特点有关。其特点是纵向长度从几米到十几公里，断面相对比较小，一般高5—6m，宽5至十几米的纵长地下结构施工过程作业的循环性强，因隧道工程是纵长的，施工严格地按照一定顺序循环作业，如开挖就必须按照“钻孔—装药—爆破一通风一出渣”的顺序循环，对于现有技术中针对隧道的施工环节，对于爆破过后，隧道内被炸出的石块进行出渣处理得不到很好的解决方案，多依靠机器或人力将碎石装车运出，操作麻烦，且在爆破后，若炸药的量为配好，会导致隧道内壁出现裂缝，为防止后期隧道坍塌，只得停止作业从隧道外运输水泥等物质对裂缝进行填补，极大的影响了工作效率，因此，设计快速处理爆破后产生的大型碎石以及针对隧道裂缝进行便捷处理的一种耐久性能强的隧道施工用清理装置是很有必要的。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种耐久性能强的隧道施工用清理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种耐久性能强的隧道施工用清理装置，包括清理装置，其特征在于：所述清理装置包括壳体，所述壳体的顶端左右两侧分别套接有进料管和出气管，所述壳体的顶端固定有第一电机，所述第一电机的底端套接有驱动轴，所述驱动轴贯穿壳体的顶端，所述驱动轴的外侧设置有碎石机构，所述壳体的内部位于碎石机构的两侧设置有辅助机构。
5.根据上述技术方案，所述碎石机构包括若干驱动板，所述驱动轴贯穿驱动板与之固定，所述驱动板的表面均匀开设有四个凹槽，四个所述凹槽的一端开设有弧形滑道，若干所述凹槽内设置有碎石刀，所述碎石刀的一端与驱动板轴承连接，所述碎石刀的另一端固定有滑块，所述滑块与弧形滑道滑动连接，相对的两个所述碎石刀为一组，两组所述碎石刀的旋转方向相反，所述滑块的一侧设置有复位弹簧，所述复位弹簧的另一端固定在弧形滑道内。
6.根据上述技术方案，所述辅助机构包括辅助板，所述辅助板的中央轴承连接有短轴，所述短轴的两端与壳体固定，所述辅助板的内部位于短轴的外侧固定有凸轮，所述辅助板的内部均匀开设有若干通道，若干所述通道内均滑动连接有第一连接杆，所述第一连接杆的外侧设置有第一弹簧，所述第一弹簧的一端与通道固定，所述第一弹簧的另一端与第一连接杆固定，所述第一连接杆的一端固定有铲刀，所述第一连接杆的另一端与凸轮滑动连接。
7.根据上述技术方案，所述铲刀分为若干块，每两块所述铲刀的右端相互轴承连接，每两块所述铲刀的左端之间设置有第二弹簧。
8.根据上述技术方案，所述滑块的一侧固定有导电块，所述壳体的内部设置有第二电机，所述壳体的内部位于第二电机的一侧轴承连接有第二连接杆和第三连接杆，所述第二电机与第二连接杆、第三连接杆电连接，所述第二连接杆和第三连接杆均导电，所述第二连接杆的外侧固定有半圆齿轮，所述第二连接杆的外侧位于半圆齿轮的一侧轴承连接有锥齿轮，所述锥齿轮的一侧与半圆齿轮的一侧之间固定有第一拉力绳，所述第三连接杆的外侧固定有大齿轮，所述大齿轮与半圆齿轮、锥齿轮啮合，所述锥齿轮和大齿轮均导电，所述大齿轮的一侧位于壳体的内部固定有软铁条，所述软铁条的右侧开设有滑道，所述滑道内滑动连接有磁块，所述磁块的左侧与滑道之间设置有第二拉力绳。
9.根据上述技术方案，所述壳体的内部底端固定有风机，所述风机的一次设置有风箱，所述风箱的顶端通过螺栓连接有透风网，所述透风网和驱动轴轴承连接，所述风箱的一侧通过管路连接有水箱。
10.根据上述技术方案，所述壳体的内部位于进料管的下方固定有检测壳，所述检测壳的底部中央镂空，所述检测壳的内部两侧均固定有第三弹簧，所述第三弹簧的另一端焊接有推动球，所述检测壳的顶端两侧均设置有滑板，所述检测壳的底部镂空的两侧均固定有挤压囊，所述挤压囊的内部设置有水泥粉，所述壳体的右侧通过管路连接有混合箱。
11.根据上述技术方案，所述滑板的材质为铁，所述磁块的左右两侧均设置有撞击板。
12.根据上述技术方案，所述水箱与风箱之间的连接管路上设置有雾化器。
13.根据上述技术方案，所述风箱的内部底端设置有弧形板。
14.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过设置有壳体、第一电机、驱动轴、碎石机构等，将爆破后产生的碎石导入壳体内，气动第一电机利用碎石机构对大型石块进行粉碎，便于后续对其进行回收利用或运输；通过设置有辅助机构，当碎石机构对大型石块进行粉碎的过程中，为避免石块数量过多影响碎石机构的运行，辅助机构用于将碎石抬起，减轻碎石机构的负担，同时将碎石上粘接的泥土或灰尘震出，避免后续回收运输过程中出现扬尘。
附图说明
15.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
16.图1是本发明的整体正面剖视结构示意图；
17.图2是本发明的碎石机构俯视结构示意图；
18.图3是本发明的辅助机构正面剖视结构示意图；
19.图4是本发明的辅助机构立体结构示意图；
20.图5是本发明的第二电机及其电路连接结构示意图；
21.图6是本发明的检测壳及其内部部件正面剖视结构示意图；
22.图中：1、壳体；2、第一电机；3、驱动轴；4、出气管；5、进料管；6、驱动板；61、碎石刀；62、导电块；63、滑块；7、透风网；8、风箱；9、风机；10、水箱；11、辅助板；12、短轴；13、凸轮；14、铲刀；15、第一连接杆；16、第二连接杆；17、第三连接杆；18、半圆齿轮；19、锥齿轮；20、大
齿轮；21、软铁条；22、磁块；23、检测壳；231、滑板；232、挤压囊；233、推动球；24、混合箱；25、第二电机。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1
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6，本发明提供技术方案：一种耐久性能强的隧道施工用清理装置，包括清理装置，其特征在于：清理装置包括壳体1，壳体1的顶端左右两侧分别套接有进料管5和出气管4，壳体1的顶端固定有第一电机2，第一电机2的底端套接有驱动轴3，驱动轴3贯穿壳体1的顶端，驱动轴3的外侧设置有碎石机构，壳体1的内部位于碎石机构的两侧设置有辅助机构；当对隧道进行爆破完毕后，将炸开的碎石块通过进料管导入壳体内部，此时气动第一电机，使得驱动轴进行旋转，驱动轴带动其外侧的碎石机构启动对导入壳体内部的碎石块进行粉碎处理。
25.碎石机构包括若干驱动板6，驱动轴3贯穿驱动板6与之固定，驱动板6的表面均匀开设有四个凹槽，四个凹槽的一端开设有弧形滑道，若干凹槽内设置有碎石刀61，碎石刀61的一端与驱动板6轴承连接，碎石刀61的另一端固定有滑块63，滑块63与弧形滑道滑动连接，相对的两个碎石刀61为一组，两组碎石刀61的旋转方向相反，滑块63的一侧设置有复位弹簧，所述复位弹簧的另一端固定在弧形滑道内；由上述步骤可知，当驱动轴旋转时，带动与之固定的驱动板进行旋转，驱动板上轴承连接的四块碎石刀受离心力的影响围绕与驱动板轴承连接处进行旋转偏移，此时碎石刀另一端的滑块在弧形滑道内进行滑动，碎石刀伸出驱动板与导入壳体内部的碎石接触对其进行切割粉碎，由图2可知，例如，此时最右侧碎石刀被甩出与碎石块接触对其进行切割，而该被切割的碎石块长度大于当前该碎石刀的伸出长度，则最右侧碎石刀只能将碎石切割出一条裂缝，无法对其进行完全切割，随着驱动板的旋转，与最右侧相邻的下方的碎石刀旋转与该未被完全切割的碎石接触，由于两碎石刀的旋转方向相反，则最下方的碎石刀的固定与滑块的一侧与未被完全切割的碎石接触撞击，使得该未被完全切割的碎石进行粉碎，该步骤实现了对爆破下的碎石进行切割处理，便于后续回收或运输，并且对于体积较大的碎石，为避免出现无法切割的情况出现，对其进行二次撞击保证对碎石的粉碎，同时当左右两侧的碎石刀对碎石进行旋转切割的过程中，受阻力逐渐增加，两侧碎石刀会逐渐回收进辅助壳内，则两侧碎石刀对碎石切割的缝隙逐渐减小，而上下两根碎石刀由于旋转方向与左右两侧相反，切碎石刀刀刃处较薄，远离刀刃的地方逐渐增厚，则实现通过上下两侧碎石刀对未被切割完全的碎石进行粉碎。
26.辅助机构包括辅助板11，辅助板11的中央轴承连接有短轴12，短轴12的两端与壳体1固定，辅助板11的内部位于短轴12的外侧固定有凸轮13，辅助板11的内部均匀开设有若干通道，若干通道内均滑动连接有第一连接杆15，第一连接杆15的外侧设置有第一弹簧，第一弹簧的一端与通道固定，第一弹簧的另一端与第一连接杆15固定，第一连接杆15的一端固定有铲刀14，第一连接杆15的另一端与凸轮13滑动连接；由上述步骤可知，当碎石机构开始对壳体内的碎石块进行切割粉碎的过程中，通过外力驱动辅助板进行旋转，此时短轴与
凸轮静止不动，辅助板旋转带动通道内的第一连接杆进行旋转，由图3可知，第一连接杆额定一端与凸轮滑动连接，当第一连接杆旋转时，其一端在凸轮表面进行滑动，当第一连接杆一端滑动至凸轮凸起处时，被顶出，此时第一弹簧被压缩，铲刀被推动伸出辅助板，插入壳体内部的碎石块中，随着辅助板的旋转，将铲刀上的碎石块进行铲动抬升，该步骤实现了对壳体内部碎石块的铲动，避免碎石块的数量过多压力过大阻碍下方碎石机构的运行，对碎石铲动的同时将其扬起再下落，可将碎石块上粘接的泥土或者粉尘震落，避免后续回收或运输时产生扬尘。
27.铲刀14分为若干块，每两块铲刀14的右端相互轴承连接，每两块铲刀14的左端之间设置有第二弹簧；图3为左侧辅助机构的正面剖视图，由图可知当铲刀伸出辅助板内插入碎石块中，由于若干块铲刀右侧轴承连接，左侧设有第二弹簧，则当铲刀将碎石块抬起后，保证铲刀无法反向弯曲，且若此时碎石块数量较少，被铲刀铲动后落于铲刀中央，则将铲刀压动形成弧形，便于铲起更多的碎石块，由于第二弹簧的存在，则当第一连接杆与凸轮滑动连接的一端滑动离开凸起处后，第二回弹将第一连接杆以及铲刀收回辅助板内部，使得铲刀只有再位移至碎石块处时才伸出铲动碎石块，离开后收回，减少辅助板的旋转阻力。
28.滑块63的一侧固定有导电块62，壳体1的内部设置有第二电机25，壳体1的内部位于第二电机25的一侧轴承连接有第二连接杆16和第三连接杆17，第二电机25与第二连接杆16、第三连接杆17电连接，第二连接杆16和第三连接杆17均导电，第二连接杆16的外侧固定有半圆齿轮18，第二连接杆16的外侧位于半圆齿轮18的一侧轴承连接有锥齿轮19，锥齿轮19的一侧与半圆齿轮18的一侧之间固定有第一拉力绳，第三连接杆17的外侧固定有大齿轮20，大齿轮20与半圆齿轮18、锥齿轮19啮合，锥齿轮19和大齿轮20均导电，大齿轮20的一侧位于壳体1的内部固定有软铁条21，软铁条21的右侧开设有滑道，滑道内滑动连接有磁块22，磁块22的左侧与滑道之间设置有第二拉力绳；由上述步骤可知，当碎石块进入壳体内，尚未启动第一电机前，若此时碎石块的体积较大，挤压驱动板内的碎石刀，碎石刀一端的滑块在弧形滑道内滑动接近驱动板的中央，由图5可知，当四个碎石刀一端的滑块均被挤压至极限位置，即滑块与弧形滑道的一侧接触时，此时电路接通，第二电机得电，带动第一、第二连接杆进行旋转，同时由于第一连接杆、第二连接杆、锥齿轮、大齿轮均导电，则当第一、第二连接杆旋转带动其上的锥齿轮与大齿轮旋转啮合时，图5下半部分电路导通，此时由于导线缠绕在软铁条外侧，软铁条变为电磁块，通过磁性物质同性相斥原理，推动磁块在壳体内部滑动，撞击壳体内部的碎石块，将较大的碎石块先行进行撞击破碎，避免体积过大将碎石刀挤压至极限位置无法进行切割粉碎，且由于半圆齿轮不导电，则当半圆齿轮与大齿轮啮合时，下半部分电路不得电，则此时软铁条无法变为电磁块，磁块无法被推出，通过实现间歇式的供电，保证对阻碍碎石机构运行的大型石块进行撞击破碎，同时与碎石机构配合，若一次撞击即可解决阻碍问题，则碎石刀伸出，电路不再得电，节约电能，两机构相互配合自启动可代替人为监工。
29.壳体1的内部底端固定有风机9，风机9的一次设置有风箱8，风箱8的顶端通过螺栓连接有透风网7，透风网7和驱动轴3轴承连接，风箱8的一侧通过管路连接有水箱10；由上述步骤可知，当启动第一电机，使得碎石机构开始运行对碎石块进行切割粉碎时，同时启动风机，通过外部力将水箱内的水导入风箱内，此时风机吹出的风进入风箱，增加风流中的水汽，风机吹出的风穿过透风网向上流动，将上述步骤中辅助机构将碎石块扬起，将其表面的
泥土震下，同时碎石机构在切割的过程中会产生一定的粉尘，通过带有水汽的风，将粉尘带走，由图1可知，壳体外侧的负压源通过管路将混合粉尘后的风吸出收集，该步骤解决了在碎石过程中产生的粉尘，便于后于在对碎石进行运输时不会产生粉尘，同时相较于现有技术中直接洒水，不会增加碎石的重量，减轻碎石机构的负担。
30.壳体1的内部位于进料管5的下方固定有检测壳23，检测壳23的底部中央镂空，检测壳23的内部两侧均固定有第三弹簧，第三弹簧的另一端焊接有推动球233，检测壳23的顶端两侧均设置有滑板231，检测壳23的底部镂空的两侧均固定有挤压囊232，挤压囊232的内部设置有水泥粉，壳体1的右侧通过管路连接有混合箱24；由上述步骤可知，当操作员将碎石通过进料管导入壳体内时，碎石率先落在滑板上，自由下滑，若此时对隧道爆破，震下的多为小型碎石或泥沙，则证明该隧道土质较松，此时小型碎石和泥沙在滑板上下移穿过两推动球之间，两推动球被小幅度推动，挤压其下方的锥形囊，锥形囊内有少量水泥粉被挤压出通过管路进入混合箱内，由图1可知，当碎石机构对大型碎石切割粉碎成小型石块后，通过管路导入混合箱内，此时导入少量的水泥粉与之混合，加水搅拌后生存的水泥浆凝结后易跑沙，质地较软，适配当前隧道内的内壁土质情况，可利用该水泥浆对爆破后产生的裂缝进行填补，若震下的多为大型碎石，则证明该隧道土质较硬，导入进料管进入壳体内，对两推动球的推力较大，锥形囊内有较多水泥粉被挤出和粉碎完的碎石混合，加水搅拌后生存的水泥浆凝结后质地较硬，针对爆破后的裂缝进行填补，使得隧道稳固，该步骤实现了对爆破后隧道内产生的裂缝进行填补，且针对隧道的土质情况生成水泥粉含量不同的水泥浆以适配当前隧道土质，同时回收利用了爆破后处理完的碎石，无需消耗大量人力物力将碎石运出隧道进行处理。
31.滑板231的材质为铁，磁块27的左右两侧均设置有撞击板；铁质滑板的耐磨性较高，可长时间使用无需更换，节约成本，通过设置有撞击板，避免磁块直接与碎石撞击而导致磁性降低。
32.水箱10与风箱8之间的连接管路上设置有雾化器；通过雾化器将水雾化，由风机的风吹出带动对粉尘进行吸收，效率更高。
33.风箱8的内部底端设置有弧形板；弧形板的作用在于将风机吹进风箱内的风进行导向，直接导向上方，提高工作效率。
34.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
35.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。