[發明專利]一種用于盾構機中的泥漿管路破碎機

有效

• 申請號: 201510423008.3
• 申請日: 2015-07-17
• 公開（公告）號: CN104984780B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 劉飛香;程永亮;容錦;麻成標;張社軍;任錦江;范瑞強;文中保;彭帥;吳煊鵬
• 申請（專利權）人: 中國鐵建重工集團有限公司
• 主分類號: B02C1/02
• 分類號: B02C1/02
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙)43214
• 代理人: 歐穎

技術領域

本發明屬于掘進機械技術領域，具體涉及一種盾構機泥水環流和碎石系統中的泥漿管路破碎機。

背景技術

盾構機從掘進位置的最前端至后端依次包括含刀盤的開挖艙、氣墊艙和拖車，其中氣墊艙的主要目的是用于平衡和穩定開挖面。目前，盾構機在富水砂卵石地層采用泥水平衡方式進行隧道開挖的過程中，都需要通過泥水環流系統出碴并維護開挖面的穩定；此時盾構機出碴方式為：刀盤切削后的碴土、卵石與隧道外注入的泥漿在開挖艙混合后形成流體從泥漿門進入氣墊艙，被氣墊艙內液壓顎式碎石機進行初破后，經由泥水環流系統中的排漿泵高壓抽吸進入出漿管排出隧道外。在此過程中，由于盾構機采用管道流體輸送的出碴方式，其出碴速度主要取決于泥水環流系統中排漿泵的排碴能力。當盾構機在我國西南、西北、華北等地區的高含量、高硬度、大粒徑卵石富水地層進行隧道施工時，由于氣墊艙內的液壓顎式碎石機每分鐘碎石速度只有四次左右，而且在惡劣工況環境下經常損壞，無法快速將氣墊艙內的大流量、大粒徑卵石破碎到排漿泵的輸送范圍內，極易使盾構機出現氣墊艙卵石淤積、泥水環流系統出漿管路堵塞、排漿泵損壞等故障，導致盾構機長時間停機進行維修，大大限制了其掘進能力的發揮。

因此，本領域需要開發一種新的泥漿管路破碎機以克服上述氣墊艙內的液壓顎式碎石機的破碎能力過低的問題。

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，提出一種滿足盾構機在富水砂卵石地層中開挖隧道的出碴要求、適合在高壓泥漿密封環境中工作、破碎能力強、維護方便的泥漿管路破碎機。

因此，本發明提供一種用于盾構機中的泥漿管路破碎機，所述泥漿管路破碎機為其內部可密封壓力達到0.5MPa以上的泥漿流體的封閉顎式破碎機，且所述泥漿管路破碎機包括共同形成內部密封空間的機架、動顎組件和密封墊，和位于機架內部的定顎板，以及位于機架外的電機驅動組件和皮帶；所述電機驅動組件和皮帶用于驅動所述動顎組件相對定顎板作復擺擠壓運動，對夾在兩者之間的石頭進行擠壓破碎；所述動顎組件包括設置在機架上的偏心軸和位于機架內的動顎板，動顎組件與機架之間形成旋轉動密封。

物料破碎領域內常用的顎式破碎機均為敞開式布置、動顎中的軸承密封采用迷宮密封。它只能在常壓敞開環境中使用，無法對地下、水下、海底的高壓流體密閉環境中的巖石、礦石等硬狀物體進行破碎。本發明提供的泥漿管路破碎機為封閉的顎式破碎機，用密封墊將模塊化的分體式機架組裝成一個密閉腔體，動顎組件使用動密封結構替代常用的迷宮密封，使得動顎組件的外側軸承處與外界動密封連接；還防止了高壓流體進入軸承內部而損壞傳動部件。同時，上述設計使顎式破碎機能在高壓流體密封環境中進行物料破碎，滿足了目前地下、水下、海底工程等建設工程中的物料破碎、輸送要求。

本發明的優點：破碎能力強，可維修性好，且能提供一個高壓破碎的密封環境。

1)、提升了地下工程裝備的物料破碎能力；

2)、改善了地下工程中物料排放系統的輸送能力；

3)、提高了地下工程裝備的施工效率與進度。

本發明提供的泥漿管路破碎機的破碎能力大、使用壽命長、結構穩定可靠、維修方便、并能給高壓泥漿和動顎組件提供密封工作環境。

在一種具體的實施方式中，所述泥漿管路破碎機包括固定設置在盾構機配套拖車上的下機架、與所述下機架通過密封墊二密封連接的第一上機架、與所述第一上機架通過密封墊三密封連接的第二上機架、以及設置在下機架側面且與所述下機架通過密封墊一密封連接的檢修門，所述下機架、第一上機架、第二上機架和檢修門共同形成機體內腔；所述泥漿管路破碎機的動顎組件和定顎板構成碎石機構；打開所述檢修門后可對機體內腔內部的組件進行維修。

優選地，機體內腔內部的所述碎石機構還包括安裝在下機架上用于保護下機架側壁的襯板。機體內腔內部的所述碎石機構還包括用于調整碎后卵石粒徑的大小的粒徑調整組件和預緊組件。第一上機架上設置有入流管路接口，所述第二上機架上設置有用于濾過部分砂石的格柵和用于察看內腔情況的觀察孔，所述下機架上設置有出漿管路接口。所述定顎板用定顎拉緊螺栓安裝在下機架靠近出漿管路接口側的支座上。在一種具體實施方式中，所述泥漿管路破碎機還包括用于向其內部引入高壓泥漿，加快已破碎卵石的流動速度，促使其迅速從泥漿管路破碎機排出的沖洗管路；所述沖洗管路包括串聯的小液動球閥、沖洗管和小減震喉。