[實用新型]一種硬巖掘進機刀盤的除塵噴霧系統

有效

• 申請號: 201320038103.8
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN203081488U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 劉飛香;程永亮;鄭大橋;秦邦江;劉佩芝;文中保;張明明;鄭亞魁
• 申請（專利權）人: 中國鐵建重工集團有限公司
• 主分類號: E21F5/04
• 分類號: E21F5/04
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 劉熙

技術領域

本實用新型屬于硬巖掘進機刀盤，具體涉及一種硬巖掘進機刀盤的除塵噴霧系統。

背景技術

為提高工作效率與施工質量，減少人身傷害，目前的長距離的穿山隧道施工中多使用硬巖掘進機（TBM）。TBM如圖1所示，包括盾體1、設在盾體1前端的刀盤7，盤7的后端連接有回轉接頭8。TBM施工過程中主要靠刀盤7將隧洞前方巖石破碎，巖石下落過程中常常會揚起巨大的灰塵，使得通風條件較差的隧道里環境變得更加惡劣。此時就需要在刀盤前面噴霧除塵，降低揚塵量。現有的TBM除塵噴霧系統包括設在刀盤7上的若干噴頭2，所有噴頭2由一根水管9供水，水管9上設有壓力表3、安全閥4、高壓水泵5和球閥6。該除塵噴霧系統由高壓水泵從隧道工業水取水提供高壓水源，只有一只壓力表3用于監測壓力，直接通過回轉接頭8進入刀盤7，在刀盤7內部用管路分成多路進行噴霧除塵。其缺點一是水流量分布不均勻，會導致一個或幾個噴頭水量偏大，而其余的水量偏小或沒有水噴出，除塵效果不理想；二是施工中經常出現噴頭2堵塞，水量無法控制的問題，噴頭2堵塞后不方便檢查，需要停機后工人冒著噴灑水到空間非常狹小且隨時會出現坍塌、巖爆的掌子面進行檢查和維修，工作強度高、對人身安全存在威脅。因此改進除塵噴霧系統，提高噴霧效率、降低人員勞動強度和危險系數意義重大。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可以提高噴霧效果，降低揚塵，防止噴頭堵塞的硬巖掘進機刀盤的除塵噴霧系統。

實現本實用新型目的采用的技術方案是：硬巖掘進機刀盤的除塵噴霧系統包括設在盾體刀盤上的若干噴頭，每一個噴頭單獨由一根水管供水。

所述水管上均設有壓力傳感器、流量計、壓力表、安全閥、高壓水泵和球閥，其中球閥與水源連接，高壓水泵5接在球閥之后，安全閥設在連接高壓水泵進、出口的管路上，壓力表設在高壓水泵的出口處。

水源經過球閥，由高壓水泵加壓，高壓水泵的出口安裝安全閥，用以保證系統超壓時系統的安全，高壓水泵出口的壓力管路上安裝壓力表，可以現場顯示系統壓力，壓力傳感器和流量計隨時監測系統壓力和流量，將信號反饋給PLC，判斷系統是否正常工作，是否有堵塞噴頭的現象。本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是：?用于噴霧的每一條水路都是單路單泵控制，由高壓水泵提供壓力水源，水路上配置流量計、壓力傳感器用以隨時監測噴霧流量和壓力，通過流量計和壓力傳感器提供的反饋信號，PLC自動判斷噴頭是否堵塞。

高壓水泵可以供應高壓水源，用變頻調節來控制高壓水泵的轉速，根據噴頭的壓力流量特性，利用了壓力傳感器、流量計精確的測量與反饋，將壓力和流量控制在最佳值，可以達到噴頭最佳的噴霧效果。還可以根據現場的揚塵大小來調節合適的噴水量，減輕過多的水量給出渣帶來的不便，并能節約隧道用水。在施工過程中，在控制面板上就能看到刀盤上每一個噴頭的工作狀態，不用工作人員到危險地掌子面進行檢查，不僅提高了工作效率，而且降低了對工作人員的人身安全的威脅。?

本實用新型能方便地控制每個噴頭的噴霧流量，適應不同的工況，提高噴霧效果，降低揚塵；能方便的檢測出每個噴頭的工作狀態，防止噴頭堵塞。

以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。

附圖說明

圖1是現有硬巖掘進機的除塵噴霧系統示意圖。

圖2是本實用新型的除塵噴霧系統示意圖。

圖中：1、盾體，2、噴頭，3、壓力表，4、安全閥，5高壓水泵，6、球閥，7刀盤，8回轉接頭，9、水管，10、壓力傳感器，11、流量計。

具體實施方式

參見圖2，硬巖掘進機如圖1所示，包括盾體1、設在盾體1前端的刀盤7，盤7的后端連接有回轉接頭8。硬巖掘進機刀盤的除塵噴霧系統包括設在盾體1刀盤7上的若干噴頭2，每一個噴頭2單獨由一根水管9供水；所述水管9上均設有壓力傳感器10、流量計11、壓力表3、安全閥4、高壓水泵5和球閥6，其中球閥6與水源連接，高壓水泵5接在球閥6之后，安全閥4設在連接高壓水泵5進、出口的管路上，壓力表3設在高壓水泵5的出口處。

本實用新型的除塵噴霧系統是單路單泵控制，刀盤上有8個噴頭，使用的8個高壓水泵及其他控制元件，能達到每一路的水量都可以單獨控制，還能隨時監測噴頭是否堵塞。高壓水泵都從隧道工業用水取水，給噴頭噴霧提供高壓水源，泵輸出流量和壓力，由壓力傳感器和流量計隨時監測，并反饋到PLC控制系統，在硬巖掘進機控制面板上顯示每一路的流量和參數。每一路都根據噴頭的壓力流量特性，設定合適的壓力流量匹配參數范圍。如果監測到的流量和壓力偏離所設定的范圍，例如：壓力升高，流量減少或沒有流量，說明噴頭被堵。每一條管路與刀盤上的噴頭編號相對應，當控制面板上顯示哪一路被堵塞時，工作人員能輕易得知，從而在停機時準確的找到故障噴頭修理即可。