[發明專利]一種盾構機刀盤泥餅激振清理裝置

有效

• 申請號: 202110267075.6
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113020013B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 楊振興;曾垂剛;張兵;陳瑞祥;李鳳遠;郭瑞;梁奎生;韓偉鋒;呂乾乾;張繼超;江南;孫飛祥
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道局集團有限公司;盾構及掘進技術國家重點實驗室
• 主分類號: B08B1/00
• 分類號: B08B1/00;B08B5/02;B08B7/02;B08B13/00;E21D9/08
• 代理公司: 鄭州浩翔專利代理事務所(特殊普通合伙) 41149
• 代理人: 邊延松

本發明涉及一種盾構機刀盤泥餅激振清理裝置，用于垂直安裝在盾構機刀盤面板上，包括外缸體、內缸體和馬達，馬達與內缸體之間、內缸體與外缸體之間固定連接；馬達帶動配氣軸轉動時，高壓腔和低壓腔分別交替與外氣道和內氣道相通，活塞桿用于在高壓空氣的作用下沿外缸體軸向做直線往復運動，震動桿用于在活塞桿的頂推作用和壓簧彈性力的作用下沿外缸體軸向于盾構機刀盤面板處做伸縮運動，以用于清理盾構機刀盤面板外側的泥餅。本盾構機刀盤泥餅激振清理裝置，結合刀盤沖洗系統使用，可以對軟硬程度不同的泥餅進行良好清潔，能夠提高泥餅清潔效率，并且避免了人工帶壓進倉帶來的人身風險。

技術領域

本發明涉及盾構裝備技術領域，更具體地說，它涉及一種盾構機刀盤泥餅激振清理裝置。

背景技術

盾構機在粘土含量較高的地層中掘進時，刀盤切削產生的細小渣土顆粒、碎屑會在粘結力、壓力、溫度等因素的綜合作用下重新聚集并吸附在刀盤上，形成半固體或者固體狀的泥餅(又稱次生巖塊)，泥餅的產生會導致推進油缸推力顯著增大，掘進速度減慢、渣土排出困難、滾刀偏磨等一系列問題，嚴重影響工程進度、效率以及施工質量。

目前解決刀盤結泥餅問題時，通常是通過預先布置在刀盤表面的沖洗系統噴口沖刷泥餅，該種清理方式具有局限性，遇到硬度高的板結泥餅時清理效果差且清理效率較低，并且刀盤掘進時噴口容易被切削下的渣土、巖塊堵塞。因此，對于沖洗系統難以處理的泥餅，需要人工帶壓進倉進行處理，但是人工帶壓進倉并不適合于所有地質條件，并且耗時較長，工作效率低，對人工安全具有較大的風險。

發明內容

本發明的目的在于提出一種盾構機刀盤泥餅激振清理裝置，配合現有技術中的刀盤沖洗系統使用，能夠解決使用現有技術中的清理方法處理板結泥餅時存在的硬板結泥餅處理效率低、人工風險大的技術問題。

本發明的盾構機刀盤泥餅激振清理裝置提供了如下技術方案：

一種盾構機刀盤泥餅激振清理裝置，用于垂直安裝在盾構機刀盤面板上，包括在沿盾構機刀盤面板外側向內側延伸的方向上依次分布的外缸體、內缸體和馬達，馬達與內缸體之間、內缸體與外缸體之間固定連接；

內缸體和外缸體均為兩端敞口的筒狀結構，內缸體內部設有沿內缸體徑向延伸的隔板，隔板將內缸體分隔為位于靠近馬達一側的內腔體和位于靠近外缸體一側設置的外腔體，內腔體內設有與馬達的輸出軸止轉配合的配氣軸，內缸體于內腔體處的內孔為臺階孔，所述臺階孔的小徑段位于靠近馬達一側而大徑段位于靠近所述隔板一側，所述臺階孔同軸套設在配氣軸的外側；

配氣軸包括軸體和沿軸體表面徑向向外凸起的分割塊，所述軸體位于臺階孔小徑段內的部分與小徑段相貼，分割塊位于臺階孔的大徑段內，其設有兩個，分割塊的外側壁為與臺階孔的大徑段匹配貼合的外凸弧面且分割塊的軸向尺寸與大徑段的軸向尺寸相匹配，以將所述軸體與大徑段之間的腔體分割為相互獨立的高壓腔和低壓腔；臺階孔小徑段的內壁上設有徑向向外凹進的兩通氣槽，分別為高壓槽和低壓槽，配氣軸內部設有連通高壓槽與所述高壓腔的高壓氣道和連通低壓槽與所述低壓腔的低壓氣道；內缸體側壁上設有用于向高壓槽內通入高壓空氣的進氣口和供低壓槽內氣體排出的排氣口；

所述外腔體內設有活塞桿，活塞桿上靠近隔板一端設有與內缸體滑動密封配合的活塞頭，外腔體內部于活塞頭的兩側分別具有有桿腔和無桿腔，內缸體上設有外氣道和內氣道，外氣道連通有桿腔與內腔體的大徑段內部，內氣道連通無桿腔和內腔體的大徑段內部；

所述外缸體內部設有震動桿和壓簧，壓簧套在震動桿的外側，震動桿外側設有凸環，外缸體在遠離內缸體的一端設有與外缸體固定連接的端蓋，端蓋上設有可供震動桿進出外缸體的端蓋孔，壓簧壓縮設置在所述凸環和端蓋之間；

馬達帶動配氣軸轉動時，高壓腔和低壓腔分別交替與外氣道和內氣道相通，活塞桿用于在高壓空氣的作用下沿外缸體軸向做直線往復運動，震動桿用于在活塞桿的頂推作用和壓簧彈性力的作用下沿外缸體軸向于盾構機刀盤面板處做伸縮運動，以用于清理盾構機刀盤面板外側的泥餅。