矩形土壓平衡頂管機多偏心軸組合驅動裝置的製作方法
2023-06-11 09:57:01 1
專利名稱：矩形土壓平衡頂管機多偏心軸組合驅動裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種非開挖地下管道的施工機具，特別是一種頂管機的驅動機構。
背景技術：
電力管道、地下管線共同溝、人行過街地道等地下管道的橫斷面如採用矩形斷面，其有效使用面積可比圓形管道面積增大20％以上，但已有的加泥式土壓平衡頂管機卻只能施工圓形斷面的地下管道，它一般包括頂管機的機殼、機殼頭部的掘削機構、掘削機構後面的驅動機構、推進機構和支撐於機殼縱向的螺旋輸土機構。掘削機構後面的驅動機構是單軸電機配置，刀盤只能進行圓周運動，不能開挖矩形斷面地下管道。
技術內容本實用新型的目的是提供一種矩形土壓平衡頂管機多偏心軸組合驅動裝置，解決已有的頂管機不能施工矩形斷面的技術問題。
本實用新型矩形土壓平衡頂管機多偏心軸組合驅動裝置的技術方案它包括頂管機的機殼、支撐於機殼縱向的螺旋輸土機構，機殼頭部的掘削機構、掘削機構後面的驅動機構、糾偏機構和推進機構，其掘削機構包括置於刀盤上的刀頭、其特徵在於掘削機構刀盤的後方與多軸四驅動變頻電機驅動機構偏心連接。
上述刀頭是十字形，裝配在幅條形的刀盤上。
上述刀盤上設有加泥口，加泥口經迴轉接頭連接加泥管。
上述推進機構有六個支撐在前、後油缸支架上的推進油缸，推進油缸底面支撐在可調定位低盤上。
有益效果本實用新型的矩形土壓平衡頂管機多偏心軸組合驅動機構能克服已有單軸旋轉式掘削機構不能開挖矩形斷面管道的缺陷，使掘削機構的刀盤在多偏心軸組合驅動機構的驅動下進行擺式偏心掘削。其優點是(1)、適合圓形、矩形等不同斷面地下管道的掘削，適應性寬。(2)、掘削所需驅動扭矩小，儲備動力大。(3)、掘削機構的滑動距離小，減少刀具的摩耗。(4)、驅動機構簡單，便於布置，可靠性高，具有施工效率高，對地面設施影響小，保護環境好等優越性。本實用新型可掘挖異形斷面管道，例如直牆三圓頂拱矩形斷面管道，此斷面形式適合於敷設電力管線、雨水管線和其它綜合管線等地下管線工程。適用於粘性、砂粘、砂性、30％以下砂卵(最大粒徑120mm)的乾性或含水地層。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖1的A向示意圖；圖3是推動機構結構的示意圖；圖4是推動機構橫斷面布置的示意圖。
圖中1-機殼、2-掘削機構、3-驅動機構、4-螺旋輸土機、5-中心軸、6-注水口、7-迴轉接頭、8-注水孔、9-螺旋葉片、10-糾偏機構、11-推進機構、12-可調定位底盤、13-前油缸支架、14-推進油缸、15-後油缸支架、16-後背板、17-砼地下管道、18-刀盤、19-刀頭、20-加泥口。
具體實施方式
實施例如圖1所示，本實用新型包括頂管機的機殼1、支撐於機殼縱向的螺旋輸土機構4，機殼頭部的掘削機構2、掘削機構後面的驅動機構3、糾偏機構10和推進機構11，其掘削機構包括置於刀盤上的刀頭、其掘削機構刀盤的後方與四軸四驅動變頻電機驅動機構3的偏心曲軸偏心連接，最大驅動扭矩300kNm，通過多電機、減速機同步驅動刀盤進行仿形切削，轉速0-3.5rpm(變頻調速)，線速度0-4.84m/min，最大扭矩300KN.m，22KW×4，380V，額定扭矩240KN.m，22KW×4，電壓380V，形成所需的矩形或其它形狀的砼地下管道17。掘削機構採用幅條式刀盤結構，糾偏機構由四隻液壓油缸呈交叉布置，可實現油缸編組動作，分組進行糾偏，最大糾偏角為1.4°，最大推力為3000kN。糾偏機構由傾角調節裝置和插板伸縮裝置組成，根據測量數據進行殼體發生旋轉後的糾正。
如圖2所示，掘削機構刀盤18盤體採用輻條式結構，刀頭19採用硬質合金材料呈十字形焊於刀體之上。刀盤體上設有加泥口20，通過迴轉接頭將泥漿加入刀盤前部，刀盤盤體內側設有攪拌棒，用以增加其攪拌效果。
如圖3、4所示，推進機構11採用六隻雙級等推進油缸14及獨立液壓泵站；底面設有可調定位底盤12，對管材的安裝進行水平夾角和橫向位置的精確調整，六個推進油缸支撐在前、後油缸支架、後背板13、15、16上，推進油缸底面支撐在可調定位低盤上最大推力為12000kN，一次推進距離大於70m，加中繼間後，推進距離大於300m。附屬設備包括地面加泥系統和加注減阻漿液系統。
如圖1所示，本頂管機的螺旋輸土機4通過高壓水泵、注水口6、迴轉接頭7及在中心軸5上設置的多個注水孔8向螺旋葉片與被輸送物料間加注用於破壞泥土與螺旋葉片9粘接層的高壓水，可有效解決螺旋葉片9被泥土粘連形成泥柱、不能順利排土的問題。
控制系統有刀盤電機電流顯示、刀盤轉速顯示、糾偏行程、油壓顯示及控制、螺旋機轉速顯示及控制、密封隔艙土壓力顯示、頂管機姿態顯示(上/下傾角、旋轉角)、雷射靶顯示、加泥流量、壓力顯示、主頂裝置控制、中繼間控制、加泥系統控制。控制系統還設有土壓傳感器、位移傳感器、油壓傳感器、通過儀表顯示，人工設定參數，聲光報警，採用PLC進行控制。供電設有降壓起動，電器控制櫃及電壓、電流顯示儀表，漏電、過流等保護系統。
權利要求1.一種矩形土壓平衡頂管機多偏心軸組合驅動裝置，包括頂管機的機殼、支撐於機殼縱向的螺旋輸土機構，機殼頭部的掘削機構、掘削機構後面的驅動機構、糾偏機構和推進機構，其掘削機構包括置於刀盤上的刀頭、其特徵在於掘削機構刀盤的後方與多軸四驅動變頻電機驅動機構偏心連接。
2.如權利要求1所述的矩形土壓平衡頂管機多偏心軸組合驅動裝置，其特徵在於所述刀頭是十字形，裝配在幅條形的刀盤上。
3.如權利要求1所述的矩形土壓平衡頂管機多偏心軸組合驅動裝置，其特徵在於所述刀盤上設有加泥口，加泥口經迴轉接頭連接加泥管。
4.如權利要求1所述的矩形土壓平衡頂管機多偏心軸組合驅動裝置，其特徵在於所述推進機構有六個支撐在前、後油缸支架上的推進油缸，推進油缸底面支撐在可調定位低盤上。
專利摘要一種矩形土壓平衡頂管機多偏心軸組合驅動裝置，包括頂管機的機殼、支撐於機殼縱向的螺旋輸土機構，機殼頭部的掘削機構、掘削機構後面的驅動機構、糾偏機構和推進機構，其掘削機構包括置於刀盤上的刀頭、其掘削機構刀盤的後方與多軸四驅動變頻電機驅動機構偏心連接。本實用新型可掘挖異形斷面管道，例如直牆三圓頂拱矩形斷面管道，此斷面形式適合於敷設電力管線、雨水管線和其它綜合管線等地下管線工程。適用於粘性、砂粘、砂性、30％以下砂卵(最大粒徑120mm)的乾性或含水地層。
文檔編號F16L1/028GK2615467SQ0325696
公開日2004年5月12日 申請日期2003年5月22日 優先權日2003年5月22日
發明者戴燕超, 李宗琦, 王世高, 王灝, 鄭方龍, 馮學範, 劉平 申請人:北京市市政工程研究院