一種適應於小曲線土壓平衡盾構機的皮帶機渣土輸送裝置的製作方法

2023-05-25 20:43:44

本實用新型屬於地下隧道施工設備技術領域；具體的說是涉及一種適用於小曲線土壓平衡盾構機的皮帶機渣土輸送裝置。

背景技術：

在地下暗挖工程使用的土壓平衡盾構設備中，螺旋輸送機將渣土從土艙內排放到後配套皮帶機上，由後配套系統上的皮帶機將渣土輸送到後配套末端，然後將渣土傾瀉到編組列車的渣車內，在由編組列車運輸至洞外；然而在一般情況下，掘進隧道並非成直線狀態，在線路規劃的階段，受各種因素影響造成規劃的隧道軸線可能呈曲線態分布；國內常規的隧道軸線分布在200m以上；但隨著地下空間及電纜隧道、共同管廊的發展，隧道不受車速、通行的要求，隧道的曲線度越來越小，目前國內線路規劃受盾構機能力的限制，一般在100m以上，主要受盾構機轉彎能力的限制，在日本、中國臺灣應用的盾構機中已有25m小曲線施工的案例；目前，土壓平衡盾構機採用的皮帶機有兩種模式，一種為浮動式皮帶機,即固定皮帶機的兩端，螺機處和皮帶機出渣口處固定，皮帶機張緊成直線型，盾構機轉彎時，皮帶機不跟隨中間拖車的變化而變化，保證皮帶機呈直線狀態，滿足出渣需求；另外一種皮帶機布置方式為將皮帶機劃分為多節分別固定在後配套設備橋和拖車上，在後配套進行轉彎時，多段皮帶機之間產生擺角，皮帶機的姿態擬合隧道曲線，由於不是直線，需要設置皮帶機傾斜角度調整機構和託輥調整機構，滿足皮帶機的出渣功能；上述兩種皮帶機各有各的優點，浮動式皮帶機操作簡單，但對皮帶機支撐平臺的寬度要求較高，小直徑盾構特別是在小曲線施工時，頂部不能提供足夠的滑移空間；第二種皮帶機的調偏能力有限，在小曲線施工時不能很好的控制皮帶的位置，造成跑偏、漏渣，面對盾構施工曲線越來越小的施工需求，設計一種能夠很好滿足小曲線轉彎的皮帶機系統迫在眉睫。

技術實現要素：

本實用新型的發明目的：

主要是為了提供一種特別適用於小曲線轉彎施工的土壓平衡盾構機的皮帶機渣土輸送裝置，融合浮動式皮帶機和多節固定皮帶機的結構優點，有效的滿足皮帶機渣土輸送滿足小曲線轉彎半徑的需求，保證土壓平衡盾構機在掘進過程中的運行平穩性，提高盾構的掘進效率，降低工人的勞動強度，提高企業的經濟效益。

本實用新型的方案為：

提供了一種適用於小曲線土壓平衡盾構機的皮帶機渣土輸送裝置,包括螺旋輸送機,在螺旋輸送機的下方設置有傾斜段皮帶機,傾斜段皮帶機的前端部與螺栓輸送機下部設置的盾構主機支架通過鉸接固定裝置相連接,在傾斜段皮帶機的後方還設置有拖車頂部皮帶機架,在拖車頂部皮帶機架的後方還設置有皮帶機出渣口裝置；該拖車頂部皮帶機架之間相互鉸接連接,在拖車頂部皮帶機架的上部分別設置有託輥支架和跑偏託輥,在託輥支架和拖車頂部皮帶機架之間還設置有底部滑靴,在底部滑靴的兩側還設置有滑移限位塊,在託輥支架的底部兩側還分別設置有傾角螺旋調整裝置和傾角調整鉸接點；在拖車頂部皮帶機架的下方還設置有皮帶機張緊裝置，在皮帶機張緊裝置的中心還設置有皮帶機張緊滾筒。

在皮帶機出渣口裝置的後端設置有皮帶機出渣口，在皮帶機出渣口裝置的後端底部還設置有鉸接固定塊。

該傾角螺旋調整裝置主要由調整螺杆和在調整螺杆上設置的調整螺母組成。

在拖車頂部皮帶機架的上部設置的託輥支架的兩側分別設置有三個託輥卡槽。

本實用新型的有益效果是：

該結構設置的皮帶機渣土輸送裝置特別適用於小曲線轉彎施工的土壓平衡盾構機的施工過程，其融合了浮動式皮帶機和多節固定皮帶機的結構優點，有效的滿足了皮帶機渣土輸送的小曲線轉彎半徑的需求，有效的保證了土壓平衡盾構機在掘進過程中的運行平穩性，提高了盾構的掘進效率，降低了工人的勞動強度，提高了企業的經濟效益。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的螺旋輸送機部位的俯視結構示意圖；

圖3為本實用新型的拖車頂部皮帶機架部位的主視結構示意圖；

圖4為本實用新型的拖車頂部皮帶機架部位的左視結構示意圖；

圖5為本實用新型的皮帶機出渣口裝置部位的結構示意圖。

圖6為本實用新型的傾角螺旋調整裝置的結構示意圖；

圖7為本實用新型的託輥支架頂部卡槽的俯視結構示意圖。

圖中；1為螺旋輸送機；2為傾斜段皮帶機；3為鉸接固定裝置；4為盾構主機支架；5為拖車頂部皮帶機架；6為皮帶機出渣口裝置；7為託輥支架；8為跑偏託輥；9為底部滑靴；10為滑移限位塊,11為傾角螺旋調整裝置；12為傾角調整鉸接點；13為皮帶機張緊裝置；14為皮帶機張緊滾筒；15為皮帶機出渣口；16為鉸接固定塊；17為調整螺杆；18為調整螺母；19為託輥卡槽。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式做出詳細的描述。

如圖1～7所示，提供了一種土壓平衡盾構機皮帶機渣土輸送裝置,包括螺旋輸送機1,在螺旋輸送機的下方設置有傾斜段皮帶機2,傾斜段皮帶機的前端部與螺栓輸送機下部設置的盾構主機支架4通過鉸接固定裝置3相連接,在傾斜段皮帶機的後方還設置有拖車頂部皮帶機架5,在拖車頂部皮帶機架的後方還設置有皮帶機出渣口裝置6；該拖車頂部皮帶機架之間相互鉸接連接,在拖車頂部皮帶機架的上部分別設置有託輥支架7和跑偏託輥8,在託輥支架和拖車頂部皮帶機架之間還設置有底部滑靴9,在底部滑靴的兩側還設置有滑移限位塊10,在託輥支架的底部兩側還分別設置有傾角螺旋調整裝置11和傾角調整鉸接點12。

在拖車頂部皮帶機架的下方還設置有皮帶機張緊裝置13，在皮帶機張緊裝置的中心還設置有皮帶機張緊滾筒14。

在皮帶機出渣口裝置的後端設置有皮帶機出渣口15，在皮帶機出渣口裝置的後端底部還設置有鉸接固定塊16。

該傾角螺旋調整裝置主要由調整螺杆17和在調整螺杆上設置的調整螺母18組成。

在拖車頂部皮帶機架的上部設置的託輥支架的兩側分別設置有三個託輥卡槽19。

在具體的使用過程中，整套皮帶機布置在盾構機後配套上，螺旋輸送機下方的皮帶機端部通過皮帶機端部鉸接固定裝置與盾構機主機固定，皮帶機出渣口通過皮帶機末端鉸接固定裝置固定在當節拖車末端，通過調整皮帶機張緊滾筒將皮帶拉緊，達到設備掘進使用條件；在盾構機掘進過程中，設備進入曲線，由於後配套拖車沿軌道行走，設備橋、拖車擬合隧道曲線，呈多段線分布，這樣以來，螺機下方皮帶機端部機構與皮帶機出渣口裝置不在一條直線上，由於受皮帶的張緊牽引作用，皮帶架在拖車頂部產生滑動，拖車段皮帶機設置了滑移限位裝置，配合拖車頂部的皮帶機架由三部分鉸接連接而成，轉彎時不同位置的皮帶架滑移的距離不同，在接觸滑移限位裝置後停止，這樣以來，皮帶機架更好的擬合了隧道的曲線，降低了皮帶機框架之間的擺角；更優化的使得在於鉸接點兩側的皮帶機上部託輥間的擺角變小，對於皮帶機託輥承載的調偏要求降低，有利於實現渣土的穩定輸送和皮帶調偏，可有效防止皮帶機掉渣；皮帶機架的滑動是在限定的位置範圍內自由滑動，實現了皮帶機架自動適應曲線的需求。

如果隧道轉彎的曲線進一步減小，例如45m小曲線時，僅僅通過上述的滑移糾偏已不能滿足使用需求；特別的約定皮帶機帶螺紋調節杆的一側為內側，皮帶機傾角調節鉸接點為皮帶機外側，盾構機轉彎時，皮帶機架擬合隧道的曲線，在皮帶機張緊的情況下，皮帶趨於兩側端部固定點之間的直線，給予曲線上的皮帶向隧道曲線內側的分力，致使在皮帶運行的時候向內側跑偏，針對此種情況，調節皮帶機傾角螺旋調整裝置將皮帶機內側調高，通過內側的滾筒給予皮帶趨向隧道曲線外側的反力，調整皮帶機上部託輥的卡槽位置，針對拖車頂部每段皮帶機架，以中間皮帶機託輥為分界，皮帶機外側的託輥對稱向外調整，皮帶機內側的託輥對稱向內調整，加強內側皮帶機託輥對皮帶的約束力，削弱皮帶機外側託輥對皮帶的約束力。

通過上述兩項調整措施，最大程度的降低皮帶的跑偏，保證皮帶機運行的穩定性，相對傳統的單一的滑動式和單一的固定式皮帶機調偏能力更強，能夠適應更小曲線轉彎的需求。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型的範圍內。