一种顶管施工掘进设备的制作方法

1.本发明涉及掘进设备技术领域，尤其涉及一种顶管施工掘进设备。


背景技术：

2.某地在采矿加工的过程当中，需要将废弃的尾矿输送至14km外的采矿矿坑当中；其中尾矿矿浆通过输送管道进行输送，尾矿矿浆的输送管道在铺设的过程当中需要通过顶管施工的方式铺设管道以穿过河道，以保证管道的正常铺设同时也避免道路正常的运输功能。
3.顶管施工在作业的过程当中前端的掘进刀具持续转动，将刀具前端的土层进行破碎，并且持续通入液体让掉落的泥土混合，形成泥浆；在作业的过程当中需要将生成的泥浆持续排出掘进主体内，以保证掘进施工的正常进行；现有的掘进设备其出料口设置简单，在输送泥浆的过程当中，含水量大的泥浆快速流出，导致了挖掘腔室内压力快速下降，需要及时补入液体以保证挖掘腔室内压力的恒定，避免前方支撑压力不够，导致土层坍塌，影响作业安全；上述方式需要在泥浆排出的同时注入等量的液体，掘进腔室内压力不稳定，坍塌风险增大，需要持续泵入水分，增大了整体作业的耗水量，也增大的泥浆排放的负担。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供一种顶管施工掘进设备，该发明能够在泥浆排放的过程当中过滤水分并且实现水分循环，保证了掘进腔室内压力的恒定，保证了掘进作业的安全。
5.为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种顶管施工掘进设备，包括掘进主体，所述掘进主体第一端安装有与之相转动的掘进刀头，所述掘进主体内壁固定连接有分隔板，所述分隔板将掘进主体分隔为掘进腔室以及安装腔室，所述分隔板侧壁开有贯通的第一开口，所述安装腔室内设置有第一输送组件，所述第一输送组件的第一端与第一开口相连通，所述第一输送组件的第二端朝着掘进主体内顶部延伸，所述第一输送组件的第一端开有循环开口，所述分隔板侧壁开有贯通的第二开口，所述第二开口与循环开口之间通过连接管道连通，所述连接管道内设置有泵送装置，所述掘进主体内部还设置有过滤组件，所述过滤组件串接于连接管道以及第一输送组件之间。
6.优选地，所述第一输送组件包括第一输送主体，所述第一输送主体内设置有第一驱动转轴，所述第一驱动转轴外壁固定连接有第一螺旋输送叶片，所述第一输送组件的第二端安装有出料筒，所述掘进主体内部设置有位于出料筒下端的收集盒。
7.优选地，所述泵送装置包括弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆包括泵送底座以及泵送活塞，所述泵送活塞以及泵送底座之间形成泵送腔室，所述泵送腔室连通有两个泵送管道，所述泵送管道内均设置有单向阀门，第一根所述泵送管道末端与第二开口连通，第二根所述泵送管道末端与第一输送组件连通，所述分隔板侧壁转动连接有控制转轴，所述控制转
轴第一端固定连接有控制凸轮，所述控制凸轮位于弹性伸缩杆的一侧对应位置。
8.优选地，所述掘进腔室内设置有搅拌底座以及搅拌杆，所述搅拌杆与搅拌底座固定连接，所述搅拌底座与分隔板转动连接，所述控制转轴末端贯穿分隔板并且与搅拌底座固定连接。
9.优选地，所述安装腔室内设置有第二输送组件，所述第二输送组件水平设置且位于第一输送组件以及第一开口之间。
10.优选地，所述第二输送组件包括第二输送主体，所述第二输送主体内设置有第二驱动转轴，所述第二驱动转轴外壁固定连接有第二螺旋输送叶片。
11.优选地，所述过滤组件包括过滤安装筒，所述过滤安装筒内安装有过滤网罩，所述过滤安装筒外壁固定连接有与之连通的过滤安装嘴。
12.优选地，所述过滤网罩与过滤安装筒内壁之间相对滑动，所述过滤网罩顶端固定连接有第一磁块，所述第一驱动转轴表面固定连接有第二磁块，所述第二磁块与第一磁块位置相对应。
13.优选地，所述第一开口位于分隔板底端，所述第二开口位于分隔板顶端。
14.本发明的有益效果为：1、通过设置倾斜的第一输送组件能够将挖掘腔室内的泥浆进行快速输送，实现泥浆的快速排出，并且在第一输送组件的第一端设置有连接管道以及泵送装置能够将第一输送组件内的水分进行循环，通过过滤组件实现过滤功能，保证泵送装置正常工作；让泥浆当中的水分循环流动至挖掘腔室内，一方面能够保证挖掘腔室内压力大小的恒定，减小挖掘腔室内的压力损失，保证挖掘的正常进行也节约了用水，一举两得；并且通过设置泵送装置以及循环管道能够实现水分的定向循环流动，泥浆能够随着水而定向流动，加速挖掘腔室内泥浆的排出，保证挖掘的正常进行。
15.2、在第一输送组件以及分隔板之间设置有第二输送组件，根据挖掘的速率来调节其输送速率，满足了输送的要求；根据泥浆生产的速率调节第一输送组件输送的效率，能够让泥浆布满第一输送组件内，布满的泥浆能够起到相对的密封的作用，避免了水分的快速流失，保证了水分的循环；经过打散以及脱水后的泥浆其密度更高，密封效果更好，而且设置第一螺旋输送叶片能够设置泥浆为螺旋分布，能够布满整个管道，延长的密封的距离，进一步提高了密封的效果，保证了挖掘腔室内压力的恒定，保证了整体的稳定作业。
16.3、通过设置过滤组件为过滤安装筒以及过滤网罩，便于后续的更换，并且设置第二磁块、第一磁块等结构，第一输送组件在实现泥浆输送的同时能够控制过滤网罩振动，实现对其的清理过程，延长整体的使用时间，保证了过滤的效果以及整体的正常工作。
附图说明
17.图1为本发明的立体结构示意图；图2为本发明图1的主视结构示意图；图3为本发明图1的俯视结构示意图；图4为本发明图3的a-a线剖视结构示意图；图5为本发明图3的b-b线剖视结构示意图；图6为本发明图3的c-c线剖视结构示意图；
图7为本发明图5的d处放大结构示意图。
18.图中：1、掘进主体；101、分隔板；1011、第二开口；1012、第一开口；2、掘进刀头；3、第二输送组件；301、第二输送主体；302、第二驱动转轴；303、第二螺旋输送叶片；4、第一输送组件；401、第一输送主体；402、第一驱动转轴；403、第一螺旋输送叶片；404、出料筒；5、收集盒；6、泵送装置；601、弹性伸缩杆；602、泵送腔室；603、泵送管道；7、控制转轴；701、控制凸轮；8、搅拌底座；801、搅拌杆；9、过滤组件；901、过滤安装筒；902、过滤网罩；903、过滤安装嘴；9041、第二磁块；9042、第一磁块。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
20.参照图1-7，一种顶管施工掘进设备，包括掘进主体1，掘进主体1第一端安装有与之相转动的掘进刀头2，在掘进主体1内设置有驱动装置控制掘进刀头2转动，掘进刀头2在转动的过程当中能够将前侧的土层进行破碎，在掘进主体1持续前进的过程当中完成通道的挖掘；在掘进主体1内壁固定连接有分隔板101，分隔板101将掘进主体1分隔为掘进腔室以及安装腔室，参照附图4，左侧为掘进腔室，右侧为安装腔室，在安装腔室内安装有掘进所需的电气设备；掘进腔室内设置有掘进所需的机械设备，在掘进的过程当中需要向掘进腔室内注入挖掘液体，挖掘液体从掘进刀头2表面的开口处流出，能够浸润前方的土层，以降低挖掘的摩擦力；并且需要根据实际的挖掘情况来保证挖掘腔室内压力的大小恒定，避免压力过小，导致前方挖掘的土层缺乏支撑坍塌导致危险。
21.挖掘所产生的泥浆位于挖掘腔室内，为了能够保证挖掘腔室内泥浆的持续排出，在分隔板101底端侧壁开有贯通的第一开口1012，安装腔室内设置有第一输送组件4，第一输送组件4的第一端与第一开口1012相连通，第一输送组件4的第二端朝着掘进主体1内顶部延伸，第一输送组件4为倾斜设置，其末端泥浆的排出口高于分隔板101的轴线位置，第一输送组件4在工作的过程当中能够持续地将掘进腔室内所产生的泥浆排出。
22.传统的输送组件设置结构简单，只能起到简单的启闭和输送的作用，在打开的过程当中，无法对泥浆进行处理，打开状态下，掘进腔室内的泥浆从传输组件处排出，导致了掘进腔室内的压力减小，影响掘进工作，需要根据排出的泥浆的量向掘进腔室内补入掘进液体，以保持压力恒定；为了克服上述问题在第一输送组件4的第一端开有循环开口，分隔板101顶端侧壁开有贯通的第二开口1011，第二开口1011与循环开口之间通过连接管道连通，连接管道内设置有泵送装置6，通过设置泵送装置6能够对泥浆当中的液体进行循环，其中经过脱水后的泥浆能够经过第一输送组件4继续定向输送；以保证杂质的正常排出；泥浆当中的水分能够经过泵送装置6以及连接管道实现循环，重新进入到掘进腔室内，能够避免掘进腔室内压力下降得过快，保证了压力的恒定，保证了掘进工作的正常进行；并且在掘进主体1内部还设置有过滤组件9，过滤组件9串接于连接管道以及第一输送组件4之间，通过设置过滤组件9能够对第一输送组件4内的泥浆进行过滤，进而避免回流的液体当中含有过多的固态杂质，保证了泵送装置6正常工作的同时，也保证了固态杂质的正常排出。
23.具体参照附图5；其中第一输送组件4包括第一输送主体401，第一输送主体401内设置有第一驱动转轴402，第一驱动转轴402外壁固定连接有第一螺旋输送叶片403，第一输送组件4的第二端安装有出料筒404，掘进主体1内部设置有位于出料筒404下端的收集盒5，
在第一输送主体401外侧设置有第一电控装置用以控制第一驱动转轴402转动，第一驱动转轴402在转动的过程当中能够通过第一螺旋输送叶片403将第一输送主体401内的泥浆持续排出，最终泥浆从出料筒404处排出掉落至收集盒5内，完成作业。
24.其中泵送装置6包括弹性伸缩杆601，弹性伸缩杆601包括泵送底座以及泵送活塞，泵送活塞以及泵送底座之间形成泵送腔室602，泵送腔室602连通有两个泵送管道603，泵送管道603内均设置有单向阀门，第一根泵送管道603末端与第二开口1011连通，第二根泵送管道603末端与第一输送组件4连通，其中控制泵送活塞在往复移动的过程当中泵送腔室602大小间断大小变化，在单向阀门的作用下能够实现液体的定向移动；其中在分隔板101侧壁转动连接有控制转轴7，分隔板101一侧设置有驱动装置调节控制转轴7定向转动，在控制转轴7第一端固定连接有控制凸轮701，控制凸轮701位于弹性伸缩杆601的一侧对应位置，控制转轴7能够带动控制凸轮701定向转动，其中弹性伸缩杆601包括与泵送活塞固定连接的伸缩控制杆，伸缩控制杆与控制凸轮701相互配合能够控制泵送活塞往复移动，进而实现了液体的定向泵送过程。
25.在掘进腔室内设置有搅拌底座8以及搅拌杆801，搅拌杆801与搅拌底座8固定连接，搅拌底座8与分隔板101转动连接，控制转轴7末端贯穿分隔板101并且与搅拌底座8固定连接，控制转轴7在转动的过程当中能够带动搅拌底座8以及搅拌杆801转动，二者转动能够对掘进腔室内的泥浆进行搅拌打散，降低其颗粒大小，能够便于泥浆后续的输送过程。
26.在安装腔室内设置有第二输送组件3，第二输送组件3水平设置且位于第一输送组件4以及第一开口1012之间，其中通过设置第二输送组件3能够对分隔板101内的泥浆进行快速输送，水平设置的第二输送组件3能够与倾斜设置的第一输送组件4错开，便于控制，也利于泥浆的输送；这其中，通过控制第二输送组件3快速转动输送，能够将含水量较高的泥浆输送至第一输送组件4一侧，能够与挖掘速度适配，保证泥浆的排放速率；根据泥浆的排放速率调节第一输送组件4内输送泥浆的速率；第一输送组件4内输送的泥浆含水量较低，可以控制第一输送组件4相对于第二输送组件3转速变慢，此时泥浆能够布满第一输送组件4内，脱水后的泥浆能够位于第一输送组件4内起到“阀门”的作用，能够避免该处泥浆从该处快速流出，避免了泥浆快速流失而导致掘进腔室内压力快速下降，保证了施工的安装；也保证了泵送装置6有效的工作，能够促进液体的循环；经过搅拌底座8以及搅拌杆801打碎后的泥浆其颗粒度更小，能够充盈于第一输送组件4内提高密封的效果；设置第一输送组件4内为第一螺旋输送叶片403，螺旋分布的泥浆能够延长密封距离，增强泥浆的密封效果。
27.选择第二输送组件3包括第二输送主体301，第二输送主体301内设置有第二驱动转轴302，第二驱动转轴302外壁固定连接有第二螺旋输送叶片303，同样在第二输送主体301外侧设置有第二电控装置控制第二驱动转轴302转动，进而通过第二螺旋输送叶片303实现泥浆的快速定向输送。
28.具体可以参照附图7；其中过滤组件9包括过滤安装筒901，过滤安装筒901内安装有过滤网罩902，过滤安装筒901外壁固定连接有与之连通的过滤安装嘴903，通过设置过滤网罩902能够对泥浆进行过滤，避免大尺寸颗粒的杂质经过过滤安装嘴903进入到泵送装置6内影响其正常工作。
29.为了加强过滤效果，设置过滤网罩902与过滤安装筒901内壁之间相对滑动，过滤网罩902顶端固定连接有第一磁块9042，第一驱动转轴402表面固定连接有第二磁块9041，
第二磁块9041与第一磁块9042位置相对应，在第一驱动转轴402转动的过程当中第二磁块9041的磁极持续变化，能够与第一磁块9042相互配合，以吸引或者排斥第一磁块9042，带动其震动，以实现在泥浆输送的过程当中保证过滤网罩902的过滤效果，延长工作时间。
30.本发明工作过程中，在掘进的工作过程当中控制掘进刀头2定向转动，在掘进主体1以及掘进刀头2前进的过程当中能够通过掘进刀头2对前方的泥土进行挖掘，在掘进的过程当中在挖掘腔室内填充有液体，其能够与前方挖掘掉落的泥土混合，泥浆在挖掘腔室内混合，最终从第一开口1012处依次经过第二输送组件3以及第一输送组件4最终排出。
31.在挖掘工作的过程当中，通过泵送装置6控制浆液定向流动，能够让挖掘腔室内的固液混合物朝着第一开口1012处流动，带动泥浆定向流动；泥浆当中的固态物质在过滤组件9的作用下留存与第一输送组件4内，过滤后的液体物质重新回流至挖掘腔室内，辅助挖掘工作。
32.控制第二驱动转轴302快速转动能够快速对零散的固态泥浆进行输送，让其快速堆积于第一输送组件4的第一端，提高泥浆输送效率；根据泥浆的生成速率控制第一输送组件4内第一驱动转轴402的转动速率，让含水量低的泥浆能够布满整个第一输送主体401内，最终固态的泥浆掉落至收集盒5内，完成收集过程；通过设置泵送装置6能够实现液体的循环利用，节约了水的用量，保证挖掘腔室内的压力；通过设置经过除湿后的泥浆布满第一输送主体401，通过泥浆能够强加密封的效果，避免水分流失过快，同时也保证了挖掘腔室内压力处于预定大小，保证挖掘工作的正常进行，避免了事故的发生。
33.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。