一种水射流顶管机连续供砂系统及其工作方法与流程

本发明涉及顶管机，特别涉及一种水射流顶管机连续供砂系统及其工作方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

2、在施工过程中，顶管机穿越钢筋混凝土障碍物时卡机、刀具破坏等工程问题频发，掘进效率低。近年来，磨料水射流技术得到极大的推广和应用，其显著的切割能力被用于石油钻探、金属加工等领域，借鉴以上成功应用，本发明拟在顶管机上搭载水射流装备，以水射流预切缝、机械刀具进一步切断钢筋的效果。

3、尽管现阶段应用水射流装置辅助盾构机破岩的方式在理论和技术方面均有较大的进展，但是顶管机与盾构机还存在许多结构上的差异。目前，由于顶管机结构的特性，导致供砂管道长度较长，这使得在顶管机上搭载磨料水射流系统时面临着一些挑战，包括供砂难、供砂不连续、难以精确控制供砂量等问题。

4、尤其是，以往使用负压吸的供砂方式，往往导致输送的磨料中存在大量的气体，使得供砂存在不连续、易间断的问题；而且，难以精确控制供砂量。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种水射流顶管机连续供砂系统及其工作方法，通过施压气腔和螺杆的配合强压磨料进行输送，实现了供砂的连续性，且供砂量可以通过螺杆的转速来调整，以实现磨料流量的精确控制，实现定量供砂。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明第一方面提供了一种水射流顶管机连续供砂系统。

4、一种水射流顶管机连续供砂系统，包括加压砂箱、送料箱、数控系统、电机、设置于加压砂箱内的施压气腔以及设置于送料箱内的螺杆，且加压砂箱和送料箱之间通过进料口连接，送料箱开设有出料口，所述电机与数控系统和螺杆连接；

5、所述施压气腔，用于施加压力，将加压砂箱内的磨料通过进料口送入送料箱内；

6、所述螺杆，用于将所述送料箱内磨料从进料口输送至出料口，进而使磨料从所述出料口输送到回转中心；

7、所述数控系统，用于控制电机的转速，继而控制螺杆的转速。

8、进一步地，还包括设置于所述进料口和螺杆之间的挡板；所述挡板，用于使磨料通过挡板与送料箱之间形成的通道进入螺杆的输送空间。

9、进一步地，还包括设置于送料箱内的轴承，所述电机的输出轴和螺杆均与轴承的内圈连接，轴承的外圈固定在送料箱上。

10、进一步地，所述螺杆由送料杆及所述送料杆上螺旋设置的送料片组成。

11、进一步地，还包括设置于回转中心内的高压水管路，所述高压水管路连接有高压水喷嘴。

12、进一步地，还包括设置于回转中心静止端的磨料入口、设置于回转中心转动端内的磨料输出管路以及回转中心静止端和回转中心转动端之间的蓄砂腔；

13、所述蓄砂腔，用于将所述磨料入口输送来的磨料，挤出到磨料输出管路。

14、进一步地，所述回转中心转动端与刀盘保持相同转速。

15、进一步地，所述回转中心的动静转变形式采用轴承加密封的形式。

16、本发明第二方面提供了一种顶管机，采用如第一方面所述的一种水射流顶管机连续供砂系统。

17、本发明第三方面提供了如第一方面所述一种水射流顶管机连续供砂系统的工作方法，包括如下步骤：

18、施压气腔施加压力，将加压砂箱内的磨料通过进料口送入送料箱内；

19、数控系统控制电机的转速，继而控制螺杆的转速；

20、螺杆通过旋转，将送料箱内磨料从进料口输送至出料口，进而使磨料从出料口输送到回转中心。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、1、本发明所述的一种水射流顶管机连续供砂系统，其提出了一种连续供砂方式，通过施压气腔、螺杆、电机的配合，强压磨料进行输送，实现了供砂的连续性，避免了传统含气式供砂方式中磨料输送不稳定、不连续的问题。

23、2、本发明所述的一种水射流顶管机连续供砂系统，其提出一种可以控制供砂量的数控系统，供砂量可以通过螺杆的转速来调整，以实现磨料流量的精确控制，实现定量供砂。

24、3、本发明所述的一种水射流顶管机连续供砂系统，其设计了适配于顶管机的水射流装置，可提升刀盘切割能力，辅助顶管机破除钢筋混凝土构筑物。

技术特征：

1.一种水射流顶管机连续供砂系统，其特征在于：包括加压砂箱、送料箱、数控系统、电机、设置于加压砂箱内的施压气腔以及设置于送料箱内的螺杆，且加压砂箱和送料箱之间通过进料口连接，送料箱开设有出料口，所述电机与数控系统和螺杆连接；

2.如权利要求1所述的一种水射流顶管机连续供砂系统，其特征在于：还包括设置于所述进料口和螺杆之间的挡板；

3.如权利要求1所述的一种水射流顶管机连续供砂系统，其特征在于：还包括设置于送料箱内的轴承，所述电机的输出轴和螺杆均与轴承的内圈连接，轴承的外圈固定在送料箱上。

4.如权利要求1所述的一种水射流顶管机连续供砂系统，其特征在于：所述螺杆由送料杆及所述送料杆上螺旋设置的送料片组成。

5.如权利要求1所述的一种水射流顶管机连续供砂系统，其特征在于：还包括设置于回转中心内的高压水管路，所述高压水管路连接有高压水喷嘴。

6.如权利要求1所述的一种水射流顶管机连续供砂系统，其特征在于：还包括设置于回转中心静止端的磨料入口、设置于回转中心转动端内的磨料输出管路以及回转中心静止端和回转中心转动端之间的蓄砂腔；

7.如权利要求1所述的一种水射流顶管机连续供砂系统，其特征在于：所述回转中心转动端与刀盘保持相同转速。

8.如权利要求1所述的一种水射流顶管机连续供砂系统，其特征在于：所述回转中心的动静转变形式采用轴承加密封的形式。

9.一种顶管机，其特征在于：采用如权利要求1-8任一项所述的一种水射流顶管机连续供砂系统。

10.如权利要求1-8任一项所述的一种水射流顶管机连续供砂系统的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结本发明涉及顶管机技术领域，提供了一种水射流顶管机连续供砂系统及其工作方法，包括加压砂箱、送料箱、数控系统、电机、设置于加压砂箱内的施压气腔以及设置于送料箱内的螺杆，且加压砂箱和送料箱之间通过进料口连接，送料箱开设有出料口，所述电机与数控系统和螺杆连接；所述施压气腔，用于施加压力，将加压砂箱内的磨料通过进料口送入送料箱内；所述螺杆，用于将所述送料箱内磨料从进料口输送至出料口，进而使磨料从所述出料口输送到回转中心；所述数控系统，用于控制电机的转速，继而控制螺杆的转速。实现了供砂的连续性，且实现了磨料流量的精确控制。技术研发人员：卢庆亮,李彪,许京伟,张波,邱健,谷刘琪,王博,付小旗,李键受保护的技术使用者：济南重工集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15