一种螺旋输送机及盾构机的制作方法

1.本发明涉及隧道施工设备技术领域，更具体地说，涉及一种螺旋输送机。此外，本发明还涉及一种包括上述螺旋输送机的盾构机。


背景技术：

2.在城市地铁、地下管线等隧道工程中，通常采用盾构机进行盾构法施工。盾构机包括螺旋输送机，螺旋输送机穿过盾构机的盾体连接到盾构机的后配套系统，用于输送刀盘开挖下来的碴土。
3.随着小曲线隧道施工需求的增加，对盾构机转向能力提出了更高的要求，在小曲线半径转弯时，盾构机的前、后段会产生相对运动，为了避免盾构机的前、后段相对运动时，导致螺旋输送机的尾部摆动量过大，在螺旋输送机上配置有铰接装置，以使螺旋输送机能够较好的满足盾构机小曲线半径转弯的要求。
4.目前螺旋输送机常采用的铰接装置为如关节球轴承，然而，关节球轴承存在加工困难、成本高的问题。
5.综上所述，如何在使螺旋输送机能够满足盾构机小曲线半径转弯要求的同时，降低加工难度及成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明的目的是提供一种螺旋输送机，其能够满足盾构机小曲线半径转弯的要求，且加工难度低，成本低。
7.本发明的另一目的是提供一种包括上述螺旋输送机的盾构机，其螺旋输送机能够满足盾构机小曲线半径转弯的要求，且加工难度低，成本低。
8.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
9.一种螺旋输送机，包括：
10.用于与盾构机的前盾体相连的盾体套筒；
11.与所述盾体套筒相连的外筒；
12.螺旋输送机筒体；
13.与所述螺旋输送机筒体相连的内筒，所述内筒设于所述外筒和所述盾体套筒的内部，且所述内筒与所述外筒之间以及所述内筒与所述盾体套筒之间均具有间隙；
14.设于所述内筒和所述外筒之间的弹性密封件。
15.可选地，所述外筒包括第一外筒和第二外筒，两者为分体结构，所述第一外筒与所述盾体套筒相连，所述第二外筒与所述第一外筒相连；
16.所述弹性密封件包括：
17.设于所述第一外筒与所述内筒之间的第一弹性密封件；
18.设于所述第二外筒与所述内筒之间的第二弹性密封件。
19.可选地，所述第一外筒的内壁设有径向内凸的第一挡肩，所述第二外筒的内壁设
有径向内凸的第二挡肩，所述第一挡肩和所述第二挡肩之间设有隔离环，所述隔离环与所述第一挡肩之间形成用于设置所述第一弹性密封件的第一安装槽；所述隔离环与所述第二挡肩之间形成用于设置所述第二弹性密封件的第二安装槽。
20.可选地，所述内筒的一端设有第一连接法兰，所述外筒与所述第一连接法兰之间设有缓冲件。
21.可选地，所述螺旋输送机筒体朝向所述内筒的一端设有第二连接法兰，所述外筒连接有端盖，所述端盖位于所述第二连接法兰远离所述内筒的一侧。
22.可选地，还包括：
23.与所述螺旋输送机筒体相连的翼板；
24.用于与盾构机的拼装机横梁相连的支撑座，所述翼板支撑于所述支撑座并可相对于所述支撑座运动。
25.可选地，所述支撑座设有用于限定所述翼板的运动范围的盖板。
26.可选地，所述外筒设有润滑孔，其与所述内筒和所述外筒之间的间隙连通。
27.可选地，所述盾体套筒设有径向贯穿的冲洗口；和/或，所述盾体套筒的内壁设有刮渣板。
28.一种盾构机，包括螺旋输送机，所述螺旋输送机为上述任意一种螺旋输送机。
29.本发明提供的螺旋输送机，应用于盾构机时，在盾构机转弯的情况下，盾体套筒带动外筒随着盾构机的前盾体一起转弯，在此过程中，内筒挤压弹性密封件，内筒与外筒之间的间隙可让位内筒的运动，使得内筒带动螺旋输送机筒体一起在一定范围内实现上、下、左、右的浮动。也即，内筒与外筒之间通过弹性密封件连接，为一种柔性连接，能够减小盾构机转弯过程中对螺旋输送机产生的冲击，避免在盾构机小曲线半径转弯时，导致螺旋输送机的尾部摆动量过大，引起螺旋输送机干涉及磨耗等问题，从而可以使螺旋输送机能够较好的满足盾构机小曲线半径转弯的要求，提高盾构机使用的可靠性。
30.另外，相比于现有技术采用关节球轴承实现螺旋输送机与盾构机的连接，该螺旋输送机利用外筒与盾体套筒连接，并使内筒与螺旋输送机筒体连接，并使内筒与外筒之间通过弹性密封件连接，形成柔性连接结构，以使螺旋输送机满足盾构机小曲线半径转弯的要求，结构简单，可大大降低加工难度及生产成本。
31.本发明提供的盾构机，包括上述螺旋输送机，具有上述有益效果。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
33.图1为本发明具体实施例所提供的螺旋输送机的结构示意图；
34.图2为本发明具体实施例所提供的螺旋输送机的柔性连接结构的示意图；
35.图3为本发明实施例中翼板、支撑座和盖板的结构示意图。
36.图1至图3中的附图标记如下：
37.1为盾体套筒、11为冲洗口、12为刮渣板、2为外筒、21为第一外筒、211为润滑孔、22
为第二外筒、3为螺旋输送机筒体、4为内筒、51为第一弹性密封件、52为第二弹性密封件、6为隔离环、7为缓冲件、8为端盖、9为翼板、10为支撑座、101为盖板、200为拼装机横梁。
具体实施方式
38.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。
39.本发明的核心是提供一种螺旋输送机，其能够满足盾构机小曲线半径转弯的要求，且加工难度低，成本低。本发明的另一核心是提供一种包括上述螺旋输送机的盾构机，其螺旋输送机能够满足盾构机小曲线半径转弯的要求，且加工难度低，成本低。
40.请参考图1-图3，图1为本发明具体实施例所提供的螺旋输送机的结构示意图；图2为本发明具体实施例所提供的螺旋输送机的柔性连接结构的示意图；图3为本发明实施例中翼板、支撑座和盖板的结构示意图。
41.本发明提供一种螺旋输送机，包括盾体套筒1、外筒2、螺旋输送机筒体3、内筒4以及弹性密封件，盾体套筒1用于与盾构机的前盾体相连；外筒2与盾体套筒1相连；内筒4与螺旋输送机筒体3相连，内筒4设于设于外筒2和盾体套筒1的内部，且内筒4与外筒2之间以及内筒4与盾体套筒1之间均具有间隙；弹性密封件设于内筒4和外筒2之间。
42.该螺旋输送机应用于盾构机时，在盾构机转弯的情况下，盾体套筒1带动外筒2随着盾构机的前盾体一起转弯，在此过程中，内筒4挤压弹性密封件，内筒4与外筒2之间的间隙可让位内筒4的运动，使得内筒4带动螺旋输送机筒体3一起在一定范围内实现上、下、左、右的浮动。也即，内筒4与外筒2之间通过弹性密封件连接，为一种柔性连接，能够减小盾构机转弯过程中对螺旋输送机产生的冲击，避免在盾构机小曲线半径转弯时，导致螺旋输送机的尾部摆动量过大，引起螺旋输送机干涉及磨耗等问题，从而可以使螺旋输送机能够较好的满足盾构机小曲线半径转弯的要求，提高盾构机使用的可靠性。
43.另外，相比于现有技术采用关节球轴承实现螺旋输送机与盾构机的连接，该螺旋输送机利用外筒2与盾体套筒1连接，并使内筒4与螺旋输送机筒体3连接，并使内筒4与外筒2之间通过弹性密封件连接，形成柔性连接结构，以使螺旋输送机满足盾构机小曲线半径转弯的要求，结构简单，可大大降低加工难度及生产成本。
44.为了降低弹性密封件的安装难度以及外筒2的加工难度，在上述实施例的基础之上，外筒2包括第一外筒21和第二外筒22，两者为分体结构，第一外筒21与盾体套筒1相连，第二外筒22与第一外筒21相连；弹性密封件包括第一弹性密封件51和第二弹性密封件52，第一弹性密封件51设于第一外筒21与内筒4之间；第二弹性密封件52设于第二外筒22与内筒4之间。也就是说，本实施例通过将外筒2一分为二，使外筒2成为分体式结构，这样，可以对第一外筒21和第二外筒22分别进行加工，从而可降低加工难度。同时，通过在第一外筒21与内筒4之间设置第一弹性密封件51和在第二外筒22与内筒4之间设置第二弹性密封件52，相比于在整体式的外筒2与内筒4之间设置弹性密封件来说，可以降低弹性密封件的安装难度，可见，本实施例可以方便生产和装配。
45.为了便于第一弹性密封件51和第二弹性密封件52的安装定位，在上述实施例的基
础之上，第一外筒21的内壁设有径向内凸的第一挡肩，第二外筒22的内壁设有径向内凸的第二挡肩，第一挡肩和第二挡肩之间设有隔离环6，隔离环6与第一挡肩之间形成用于设置第一弹性密封件51的第一安装槽；隔离环6与第二挡肩之间形成用于设置第二弹性密封件52的第二安装槽。
46.也就是说，本实施例中，通过分别在第一外筒21的内壁和第二外筒22的内壁设置挡肩(也即第一挡肩和第二挡肩)，并在第一挡肩和第二挡肩之间设置隔离环6，使得第一挡肩、隔离环6和第二挡肩三者形成两个安装槽(也即第一安装槽和第二安装槽)，来分别对第一弹性密封件51和第二弹性密封件52进行安装定位，安装时，直接将第一弹性密封件51嵌设于第一安装槽，将第二弹性密封件52嵌设于第二安装槽即可。
47.需要说明的是，第一弹性密封件51需要伸出第一安装槽，第二弹性密封件52需要伸出第二安装槽，以确保第一外筒21与内筒4之间以及第二外筒22与内筒4之间的弹性密封连接。
48.需要说明的是，本发明实施例对弹性密封件(如第一弹性密封件51和第二弹性密封件52)的具体材质不做限定，在一个实施例中，弹性密封件为橡胶件。
49.为了避免外界杂质沿着内筒4与外筒2之间的间隙进入盾体套筒1的内部，在一个实施例中，弹性密封件为环形结构，以起到外筒2与内筒4之间的密封作用，防止外界杂质沿着内筒4与外筒2之间的间隙进入盾体套筒1的内部。
50.在一个实施例中，内筒4的一端设有第一连接法兰，外筒2与第一连接法兰之间设有缓冲件7。缓冲件7具有缓冲作用，通过设置缓冲件7可以避免外筒2与第一连接法兰直接接触，从而可避免外筒2与第一连接法兰碰撞产生冲击、磨损等。
51.在一个实施例中，螺旋输送机筒体3朝向内筒4的一端设有第二连接法兰，外筒2连接有端盖8，端盖8位于第二连接法兰远离内筒4的一侧。也就是说，本实施例利用端盖8的止挡限位作用，可有效防止内筒4从外筒2内脱出。
52.在一个实施例中，端盖8与外筒2可拆卸连接，以便于随时拆掉端盖8，方便组装等。
53.在一个实施例中，外筒2包括第一外筒21和第二外筒22，端盖8设于第二外筒22远离第一外筒21的一端。
54.可以理解的是，螺旋输送机整体比较重，属于悬臂结构，为了平衡螺旋输送机重量，在上述实施例的基础之上，螺旋输送机还包括与螺旋输送机筒体3相连的翼板9和用于与盾构机的拼装机横梁200相连的支撑座10，翼板9支撑于支撑座10并可相对于支撑座10运动。也就是说，当内筒4相对外筒2浮动时，带动螺旋输送机筒体3一起浮动，此时，翼板9支撑在支撑座10上，且翼板9沿着支撑座10的表面运动，利用支撑座10对翼板9起到支撑作用，从而通过支撑翼板9对螺旋输送机筒体3起到支撑作用，使得螺旋输送机的摆动更稳定。
55.在一个实施例中，支撑座10的表面设有弧形面，翼板9支撑于该弧形面上并可沿着弧形面滑动，以进一步提升螺旋输送机运动的平稳性。
56.另外，在一个实施例中，支撑座10设有用于限定翼板9的运动范围的盖板101。也就是说，本实施例利用盖板101对翼板9进行限位，避免翼板9翘起，可有效确保螺旋输送机摆动的可靠性。
57.在一个实施例中，外筒2设有润滑孔211，其与内筒4和外筒2之间的间隙连通。也就是说，本实施例中，可以通过向润滑孔211中注入润滑脂等，使得外筒2与内筒4之间具有较
好的润滑效果，从而使弹性密封件工作在润滑环境中，使弹性密封件不易损坏，提升弹性密封件的使用寿命，有利于提升结构的可靠性。
58.在一个实施例中，外筒2包括第一外筒21和第二外筒22，润滑孔211设于第一外筒21和第二外筒22的至少一者上，隔离环6设有油道，以使隔离环6两侧的第一弹性密封件51和第二弹性密封件52均能够工作在较好的润滑环境中。
59.另外，为了防止泥浆在内筒4与外筒2的间隙中固接，影响内筒4的浮动，在上述实施例的基础之上，盾体套筒1设有径向贯穿的冲洗口11；和/或，盾体套筒1的内壁设有刮渣板12。需要说明的是，冲洗口11和刮渣板12均靠近外筒2设置，以提升清除泥浆的效果。可以理解的是，通过向冲洗口11充入冲洗液，可以利用冲洗液冲刷掉内筒4外壁的泥浆，避免泥浆固接对内筒4的浮动造成影响。另外，当盾构机转弯时，刮渣板12随着盾体套筒1一起转动，从而使刮渣板12与内筒4外壁之间产生相对运动，可将内筒4外壁的泥浆刮除，提升泥浆清除效果。
60.在一个实施例中，刮渣板12为环形刮渣板12。
61.除了上述螺旋输送机，本发明还提供一种包括上述实施例公开的螺旋输送机的盾构机，该盾构机的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
62.还需要说明的是，在本说明书中，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。
63.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
64.以上对本发明所提供的螺旋输送机及盾构机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。