一种模拟主轴高速转动盾构主轴密封油脂消耗监控机构的制作方法

1.本发明涉及监测装置技术领域，具体为一种模拟主轴高速转动盾构主轴密封油脂消耗监控机构。


背景技术：

2.为了适应城市建设的需要，地下工程日益增多，在不影响已建的地面建筑物的情况而修建的地下工程，目前常采用的施工方法是盾构法或顶管法，盾构是一种修建隧道时的施工机具，它能起到开挖地层及拼装衬砌时的支护作用，盾尾是由盾构外壳钢板延伸构成，作用是掩护隧道衬砌的拼装工作，在盾尾末端设置有盾尾密封装置。
3.由于盾构推进时位置的千变万化，极易损坏，因此，要求盾尾密封油脂有良好的黏附性，良好的泵送性，通过良好的黏附性来保证油脂能持续的黏附在盾尾刷上，防止水及同步注浆的浆液涌入盾首，进而在盾构机使用前需要对其主轴密封油脂的消耗进行检测，在检测过程中需要对主轴不断地输入密封油脂，而处于北方的寒冷天气中则会使得密封油脂容易冻结成块，一方面使得密封油脂不能处于合适的工作温度使得检测结果出现差异，另一方面也造成了泵送的困难。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种模拟主轴高速转动盾构主轴密封油脂消耗监控机构，具备能对冻结的密封油脂解冻的优点，解决了检测结果不准以及泵送困难的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种模拟主轴高速转动盾构主轴密封油脂消耗监控机构，包括用于盛放密封油脂的罐体，所述罐体上固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接有驱动轴，所述驱动轴上固定连接有第一螺旋片和搅拌杆，所述搅拌杆位于所述第一螺旋片的上部，所述第一螺旋片与所述罐体的内壁贴合，所述第一螺旋片和所述搅拌杆均转动连接在所述罐体内，所述罐体上缠绕连接有电加热螺旋杆，所述罐体上固定连接有输送管，所述输送管上固定连接有用于投放冻结的密封油脂的投料斗，所述输送管内固定连接有支架，所述支架上转动连接有转轴，所述转轴上固定连接有第二螺旋片，所述驱动轴上设有用于驱动所述转轴转动的驱动机构。
6.优选的，所述驱动机构包括由四个月牙块构成的主动轮，四个所述月牙块上均固定连接有导柱，所述导柱滑动连接在所述驱动轴上，所述导柱上远离所述月牙块的一端固定连接有用于为导柱限位的限位环，所述导柱上套接有拉簧，所述拉簧的两端分别固定连接在所述驱动轴和所述月牙块上。
7.优选的，所述驱动机构还包括从动轮，所述从动轮同轴固定连接在所述转轴的顶部，所述从动轮上设有皮带，且所述从动轮通过皮带与所述主动轮传动连接。
8.优选的，所述驱动机构还包括第一立板，所述第一立板固定连接在所述罐体上，所述第一立板上滑动连接有两个对称设置的安装杆，两个所述安装杆远离所述第一立板的一端固定连接有张紧柱，所述张紧柱与所述皮带相抵，两个所述安装杆上远离所述张紧柱的
一端均固定连接有限位块，两个所述安装杆上均套接有第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别与所述第一立板和所述限位块相抵。
9.优选的，所述罐体内设有用于间歇排出融化后密封油脂的排料机构，所述排料机构包括安装块，所述安装块固定连接在所述罐体内，所述罐体上固定连接有与所述安装块配合的排料管，所述安装块上开设有第一凹槽。
10.优选的，所述排料机构还包括排料块，所述排料块上开设有与所述第一凹槽配合的第二凹槽，所述排料块上固定连接有第一滑块，所述安装块上开设有与所述第一滑块配合的滑槽，所述罐体内固定连接有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆远离所述罐体的一端固定连接有推板，所述第一伸缩杆上套接有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与所述罐体和所述推板相抵，所述驱动轴上固定连接有凸轮，所述凸轮与所述推板间歇相抵。
11.优选的，所述排料机构还包括安装板，所述安装板固定连接在所述推板上，所述安装板上转动连接有第一转盘，所述第一转盘上固定连接有矩形斜杆，所述排料块上转动连接有第二转盘，所述第二转盘上开设有矩形斜杆配合的斜槽。
12.优选的，所述排料机构还包括电动伸缩杆，所述电动伸缩杆固定连接在所述安装板上，所述电动伸缩杆的输出端固定连接有矩形框，所述第一转盘上固定连接有拨杆，所述安装板上开设有与所述拨杆配合的槽，所述矩形框套接在所述拨杆上，且所述矩形框与所述拨杆间歇相抵，所述罐体上固定连接有第二立板，所述第二立板上设有用于控制所述电动伸缩杆的压敏开关，所述罐体上滑动连接有第二滑块，所述第二滑块上固定连接有立柱，所述立柱的顶部转动连接有转辊，所述转辊与所述皮带贴合，所述立柱上固定连接有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆远离所述立柱的一端固定连接有压板，所述压板与所述压敏开关相抵，所述第二伸缩杆上套接有第三弹簧，所述第三弹簧的两端分别与所述立柱和所述压板相抵
13.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
14.1、本发明通过设置第二螺旋片使得投料斗内加入的冻结的密封油脂能够得到破碎并传输至罐体内，通过设置第一螺旋片、搅拌杆和电加热螺旋杆使得罐体内的密封油脂能够得到均匀的加热，通过设置能扩张和收缩的主动轮使得罐体内的密封油脂减少时能够加快向罐体内输入密封油脂，同时使得排料块滑动的行程减少，避免排料块滑动速度加快而将未被融化的油脂排出。
附图说明
15.图1为本发明外观的结构示意图；
16.图2为本发明的内部结构示意图；
17.图3为本发明图2中a部分的结构示意图；
18.图4为本发明主动轮的结构示意图；
19.图5为本发明压敏开关处的结构示意图；
20.图6为本发明排料块处的结构示意图。
21.图中：1、罐体；11、排料管；12、电加热螺旋杆；2、输送管；21、投料斗；22、转轴；23、第二螺旋片；24、从动轮；25、支架；3、电机；31、驱动轴；32、搅拌杆；33、第一螺旋片；34、凸轮；35、主动轮；351、月牙块；352、导柱；353、拉簧；354、限位环；36、皮带；361、第一立板；
362、安装杆；363、限位块；364、第一弹簧；37、张紧柱；4、安装块；41、第一凹槽；42、排料块；43、第二转盘；44、斜槽；45、第一滑块；46、第二凹槽；5、推板；51、安装板；52、电动伸缩杆；53、矩形框；54、第一转盘；55、拨杆；56、矩形斜杆；57、第一伸缩杆；58、第二弹簧；6、第二立板；61、压敏开关；62、立柱；63、第二滑块；64、转辊；65、第二伸缩杆；66、第三弹簧；67、压板。
具体实施方式
22.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。
23.实施例一
24.本发明提供一种技术方案：一种模拟主轴高速转动盾构主轴密封油脂消耗监控机构，包括用于盛放密封油脂的罐体1，罐体1上固定连接有电机3，电机3的输出端固定连接有驱动轴31，驱动轴31上固定连接有第一螺旋片33和搅拌杆32，搅拌杆32位于第一螺旋片33的上部，第一螺旋片33与罐体1的内壁贴合，第一螺旋片33和搅拌杆32均转动连接在罐体1内，罐体1上缠绕连接有电加热螺旋杆12，罐体1上固定连接有输送管2，输送管2上固定连接有用于投放冻结的密封油脂的投料斗21，输送管2内固定连接有支架25，支架25上转动连接有转轴22，转轴22上固定连接有第二螺旋片23，驱动轴31上设有用于驱动转轴22转动的驱动机构。
25.参照图1和图2，将冻结的密封油脂投放在投料斗21内并启动电机3，电机3启动时使得驱动轴31转动，进而驱动轴31上的主动轮35同步转动，转动的主动轮35通过皮带36带动从动轮24转动，进而与从动轮24固定连接的转轴22转动，进而转轴22上的第二螺旋片23转动，将冻结的密封油脂进行破碎输送，被破碎的密封油脂经输送管2被输送至罐体1内，此时再启动电加热螺旋杆12对罐体1进行加热，使得冻结的密封油脂能够融化，驱动轴31处于转动状态时第一螺旋片33和搅拌杆32被驱动轴31带动进行工作，转动的第一螺旋片33对输入到罐体1内的密封油脂不停地向上输送，使得密封油脂能靠近电加热螺旋杆12的加热范围，同时被加热的密封油脂又被搅拌杆32所搅拌进行均匀的受热融化。
26.实施例二
27.在实施例一的基础上更进一步的是，驱动机构包括由四个月牙块351构成的主动轮35，四个月牙块351上均固定连接有导柱352，导柱352滑动连接在驱动轴31上，导柱352上远离月牙块351的一端固定连接有用于为导柱352限位的限位环354，导柱352上套接有拉簧353，拉簧353的两端分别固定连接在驱动轴31和月牙块351上，驱动机构还包括从动轮24，从动轮24同轴固定连接在转轴22的顶部，从动轮24上设有皮带36，且从动轮24通过皮带36与主动轮35传动连接。
28.参照图2和图4，电机3的功率恒定，当罐体1内的密封油脂量减少时驱动轴31上的搅拌杆32和第一螺旋片33转动时所受的阻力减小，进而使得驱动轴31的转速增加，当驱动轴31转速增加时驱动轴31上的月牙块351所受的离心力增加，此时月牙块351便会克服拉簧353的拉力向远离驱动轴31的方向轴向滑动，进而使得主动轮35扩张，此时主动轮35的直径增加，进而使得主动轮35转动的线速度增加，进而被主动轮35通过皮带36带动的从动轮24
的转速增加，进而使得转轴22的转速加块，进而转轴22上的第二螺旋片23的转速加快，使得投料斗21内密封油脂的向罐体1内输送的速度增加，对罐体1内的密封油脂进行及时的补充。
29.驱动机构还包括第一立板361，第一立板361固定连接在罐体1上，第一立板361上滑动连接有两个对称设置的安装杆362，两个安装杆362远离第一立板361的一端固定连接有张紧柱37，张紧柱37与皮带36相抵，两个安装杆362上远离张紧柱37的一端均固定连接有限位块363，两个安装杆362上均套接有第一弹簧364，第一弹簧364的两端分别与第一立板361和限位块363相抵。
30.参照图2和图3，无论在皮带36绷紧或松弛状态下张紧柱37始终收到第一弹簧364的弹力向第一立板361的方向有运动趋势，进而张紧柱37对皮带36施加拉力，能使得在主动轮35扩张或收缩状态下皮带36始终处于绷紧状态，避免皮带36脱离主动轮35和从动轮24。
31.实施例三
32.在实施例一的基础上更进一步的是，罐体1内设有用于间歇排出融化后密封油脂的排料机构，排料机构包括安装块4，安装块4固定连接在罐体1内，罐体1上固定连接有与安装块4配合的排料管11，安装块4上开设有第一凹槽41，排料机构还包括排料块42，排料块42上开设有与第一凹槽41配合的第二凹槽46，排料块42上固定连接有第一滑块45，安装块4上开设有与第一滑块45配合的滑槽，罐体1内固定连接有第一伸缩杆57，第一伸缩杆57远离罐体1的一端固定连接有推板5，第一伸缩杆57上套接有第二弹簧58，第二弹簧58的两端分别与罐体1和推板5相抵，驱动轴31上固定连接有凸轮34，凸轮34与推板5间歇相抵。
33.参照图2，当驱动轴31转动时驱动轴31上的凸轮34与驱动轴31同步转动，进而当凸轮34的凸出部分靠近推板5时能对推板5造成挤压，使得推板5向罐体1的内壁方向运动，当凸轮34的凸出部分远离推板5时在第二弹簧58的作用下推板5向远离罐体1内壁的方向运动，凸轮34跟随驱动轴31不断地旋转，进而使得推板5不断的往复运动，进而固定连接在推板5上的安装板51与推板5同步往复运动。
34.排料机构还包括安装板51，安装板51固定连接在推板5上，安装板51上转动连接有第一转盘54，第一转盘54上固定连接有矩形斜杆56，排料块42上转动连接有第二转盘43，第二转盘43上开设有矩形斜杆56配合的斜槽44。
35.参照图2和图6，在安装板51往复运动时设置在安装板51上的第一转盘54跟随安装板51同步往复运动，进而第一转盘54上的矩形斜杆56在第二转盘43上的斜槽44内往复滑动，由于第二转盘43转动连接在排料块42上，且此时电动伸缩杆52的长度不变，进而矩形框53顶住拨杆55使得第一转盘54不会发生转动，进而此时矩形斜杆56在斜槽44内的滑动能带动排料块42在安装块4上往复滑动，此状态下排料块42滑动至行程最上部时排料块42上的第二凹槽46与安装块4上的第一凹槽41位于同一平面，且第一凹槽41和第二凹槽46上设有让融化后的密封油脂便于流动的斜度，进而在排料块42向下运动时通过第二凹槽46将罐体1内融化后的密封油脂带出一部分，随着排料块42运行至行程最上部时被第二凹槽46带出的密封油脂通过第一凹槽41流出至排料管11内，随即在排料管11的排出口承接即可。
36.排料机构还包括电动伸缩杆52，电动伸缩杆52固定连接在安装板51上，电动伸缩杆52的输出端固定连接有矩形框53，第一转盘54上固定连接有拨杆55，安装板51上开设有与拨杆55配合的槽，矩形框53套接在拨杆55上，且矩形框53与拨杆55间歇相抵，罐体1上固
定连接有第二立板6，第二立板6上设有用于控制电动伸缩杆52的压敏开关61，罐体1上滑动连接有第二滑块63，第二滑块63上固定连接有立柱62，立柱62的顶部转动连接有转辊64，转辊64与皮带36贴合，立柱62上固定连接有第二伸缩杆65，第二伸缩杆65远离立柱62的一端固定连接有压板67，压板67与压敏开关61相抵，第二伸缩杆65上套接有第三弹簧66，第三弹簧66的两端分别与立柱62和压板67相抵。
37.参照图2、图5和图6，主动轮35扩张时会对转辊64施加压力并推动转辊64，转辊64被推动时便会带动立柱62向第二立板6的方向滑动，压板67始终与压敏开关61接触，而立柱62向第二立板6运动时使得第二伸缩杆65收缩同时将第三弹簧66压缩，此时立柱62挤压第三弹簧66使得压板67对压敏开关61施加较大的压力进而使得被压敏开关61控制的电动伸缩杆52收缩，此电动伸缩杆52带动矩形框53向推板5的方向运动，进而运动的矩形框53对拨杆55施加力使得第一转盘54发生转动，进而第一转盘54上的矩形斜杆56的斜度减少，而矩形斜杆56滑动在第二转盘43上的斜槽44内，进而转动的第一转盘54通过矩形斜杆56带动第二转盘43发生转动，进而此时矩形斜杆56在第二转盘43内滑动时使得排料块42向上运动的行程减小，进而第二凹槽46不会与第一凹槽41位于同一平面。
38.工作原理：该模拟主轴高速转动盾构主轴密封油脂消耗监控机构，使用时将冻结的密封油脂投放在投料斗21内并启动电机3，电机3启动时使得驱动轴31转动，进而驱动轴31上的主动轮35同步转动，转动的主动轮35通过皮带36带动从动轮24转动，进而与从动轮24固定连接的转轴22转动，进而转轴22上的第二螺旋片23转动，将冻结的密封油脂进行破碎输送，被破碎的密封油脂经输送管2被输送至罐体1内，此时再启动电加热螺旋杆12对罐体1进行加热，使得冻结的密封油脂能够融化。
39.驱动轴31处于转动状态时第一螺旋片33和搅拌杆32被驱动轴31带动进行工作，转动的第一螺旋片33对输入到罐体1内的密封油脂不停地向上输送，使得密封油脂能靠近电加热螺旋杆12的加热范围，同时被加热的密封油脂又被搅拌杆32所搅拌进行均匀的受热融化。
40.当驱动轴31转动时驱动轴31上的凸轮34与驱动轴31同步转动，进而当凸轮34的凸出部分靠近推板5时能对推板5造成挤压，使得推板5向罐体1的内壁方向运动，当凸轮34的凸出部分远离推板5时在第二弹簧58的作用下推板5向远离罐体1内壁的方向运动，凸轮34跟随驱动轴31不断地旋转，进而使得推板5不断的往复运动，进而固定连接在推板5上的安装板51与推板5同步往复运动。
41.在安装板51往复运动时设置在安装板51上的第一转盘54跟随安装板51同步往复运动，进而第一转盘54上的矩形斜杆56在第二转盘43上的斜槽44内往复滑动，由于第二转盘43转动连接在排料块42上，且此时电动伸缩杆52的长度不变，进而矩形框53顶住拨杆55使得第一转盘54不会发生转动，进而此时矩形斜杆56在斜槽44内的滑动能带动排料块42在安装块4上往复滑动，此状态下排料块42滑动至行程最上部时排料块42上的第二凹槽46与安装块4上的第一凹槽41位于同一平面，且第一凹槽41和第二凹槽46上设有让融化后的密封油脂便于流动的斜度，进而在排料块42向下运动时通过第二凹槽46将罐体1内融化后的密封油脂带出一部分，随着排料块42运行至行程最上部时被第二凹槽46带出的密封油脂通过第一凹槽41流出至排料管11内，随即在排料管11的排出口承接即可；
42.由于排料块42在上下滑动时始终与安装块4贴合，进而被排料块42上第二凹槽46
带出的密封油脂不会流出第二凹槽46。
43.电机3的功率恒定，当罐体1内的密封油脂量减少时驱动轴31上的搅拌杆32和第一螺旋片33转动时所受的阻力减小，进而使得驱动轴31的转速增加，当驱动轴31转速增加时驱动轴31上的月牙块351所受的离心力增加，此时月牙块351便会克服拉簧353的拉力向远离驱动轴31的方向轴向滑动，进而使得主动轮35扩张，此时主动轮35的直径增加，进而使得主动轮35转动的线速度增加，进而被主动轮35通过皮带36带动的从动轮24的转速增加，进而使得转轴22的转速加块，进而转轴22上的第二螺旋片23的转速加快，使得投料斗21内密封油脂的向罐体1内输送的速度增加，对罐体1内的密封油脂进行及时的增量补充；
44.主动轮35扩张时会对转辊64施加压力并推动转辊64，转辊64被推动时便会带动立柱62向第二立板6的方向滑动，压板67始终与压敏开关61接触，而立柱62向第二立板6运动时使得第二伸缩杆65收缩同时将第三弹簧66压缩，此时立柱62挤压第三弹簧66使得压板67对压敏开关61施加较大的压力进而使得被压敏开关61控制的电动伸缩杆52收缩，此电动伸缩杆52带动矩形框53向推板5的方向运动，进而运动的矩形框53对拨杆55施加力使得第一转盘54发生转动，进而第一转盘54上的矩形斜杆56的斜度减少，而矩形斜杆56滑动在第二转盘43上的斜槽44内，进而转动的第一转盘54通过矩形斜杆56带动第二转盘43发生转动，进而此时矩形斜杆56在第二转盘43内滑动时使得排料块42向上运动的行程减小，进而第二凹槽46不会与第一凹槽41位于同一平面；
45.图2中所示的皮带36为绷紧状状态，无论在皮带36绷紧或松弛状态下张紧柱37始终收到第一弹簧364的弹力向第一立板361的方向有运动趋势，进而张紧柱37对皮带36施加拉力，能使得在主动轮35扩张或收缩状态下皮带36始终处于绷紧状态，避免皮带36脱离主动轮35和从动轮24。
46.提高转速的驱动轴31带动凸轮34的转速增加，使得被凸轮34转动所驱动的排料块42上下滑动的速度增加，配合排料块42向上滑动行程的减小使得在罐体1内密封油脂较少的状态下使得排料块42不会将未融化的密封油脂排出。
47.当罐体1内的密封油脂得到补充之后驱动轴31的转速便会下降，此时主动轮35收缩，进而压敏开关61不再受到挤压，此时电动伸缩杆52伸长，深长的电动伸缩杆52通过矩形框53推动拨杆55使得第一转盘54转动至原状态，进而使得排料块42滑动的行程恢复，继续将融化的密封油脂排出。
48.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。