一种可变径的盾构机螺旋机的制作方法

本发明涉及盾构设备，具体涉及一种可变径的盾构机螺旋机。

背景技术：

1、盾构机技术最早起源于煤矿开采领域，后被引入城市轨道交通建设领域，并得到广泛应用，中国首台盾构机于1987年在广州地铁建设中应用，标志着中国盾构机技术生产的开始，随着技术的进步，盾构机的应用领域得到了拓展，不仅应用于城市轨道交通建设，还广泛应用于道路、铁路、水利、矿山等领域的隧道施工，随着城市轨道交通网络的扩展，市域铁路线路经常需要穿越既有建筑密集区、水体下方、山体等多种复杂环境，对盾构机的灵活性和适应性提出了更高要，由于铁路线路尺寸不同，盾构机需要进行变径施工。

2、传统的盾构机变径后螺旋机不能适应盾构机直径的变化而改变角度，从而使得盾构机不能适应不同直径的隧道挖掘要求，从而造成施工周期长、变径操作过程繁琐的问题。

技术实现思路

1、本发明为解决现有技术的不足，目的在于提供一种可变径的盾构机螺旋机，采用本方案，通过转动装置以带动螺旋机改变角度，从而使得盾构机能适应不同直径的隧道挖掘要求，使施工周期短。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种可变径的盾构机螺旋机，包括盾构机外壳及其内部的螺旋机装置，所述螺旋机装置包括作为壳体的安装柱，还包括位于所述盾构机外壳内部腔室中的固定座和转动装置；

4、所述固定座固定于所述盾构机外壳内侧；

5、所述转动装置包括顶升组件和圆弧板，所述圆弧板用于将所述安装柱下侧局部套设在内；所述圆弧板靠近安装柱出料口的一端和固定座铰接；所述顶升组件固定于所述圆弧板下方，并用于顶升所述圆弧板另一端。

6、相对于现有技术中，传统的盾构机变径后螺旋机不能适应盾构机直径的变化而改变角度，从而使得盾构机不能适应不同直径的隧道挖掘要求，从而造成施工周期长、变径操作过程繁琐的问题，本发明提供了种可变径的盾构机螺旋机，采用本方案，通过转动装置以带动螺旋机改变角度，从而使得盾构机能适应不同直径的隧道挖掘要求，使施工周期短。具体方案中，圆柱板固定在盾构机外壳内部的腔室中，以为螺旋机装置提供稳定的支撑，确保其在工作中的稳定性，转动装置包括顶升组件和圆弧板，圆弧板内径的尺寸和所述安装柱外径尺寸相适配，并将安装柱下侧顶托套设在内，以支撑安装柱；支撑柱一端铰接在圆弧板内，另一端和顶升组件铰接，这样，在顶升组件的作用下，从而带动圆弧板另一端升降，以带动螺旋机装置改变角度，从而使得盾构机能适应不同直径的隧道挖掘要求。

7、为使螺旋机装置在角度改变过程以及工作过程中保持稳定，还包括位于所述盾构机外壳内部腔室中的移动装置，所述移动装置和转动装置分别设置于所述安装柱轴线方向的不同位置处，所述移动装置包括移动组件和夹持组件，所述夹持组件用于将所述安装柱滑动夹持在内；所述移动组件用于带动所述抵板分别沿所述盾构机外壳轴向，以及所述螺旋机装置的角度调节方向移动。

8、作为一种带动夹持装置朝两轴移动的实施方式，所述夹持组件包括位于上方的抵板和位于下方的推板，所述移动组件包括用于推动所述夹持组件沿所述盾构机外壳轴向移动的液压杆；所述移动组件还包括固定于所述抵板上方的支撑板，所述支撑板下侧带有沿所述盾构机外壳轴向设置的槽体，所述槽体内滑动连接有滑块，所述滑块通过固定柱和所述弹力弹簧上端连接，所述弹力弹簧下端和所述抵板连接；所述推板通过若干支撑杆和所述滑块连接。

9、为便于提高滑块在倒置过程中的稳定性，所述槽体内部两侧均带有沿自身长度方向设置的插槽，所述滑块的两侧均带有插入插槽的插板。

10、为确保推板在移动过程中的稳定性，防止其偏移或晃动，所述推板底部带有卡销，所述盾构机外壳腔室的底部带有和所述卡销相适配的卡槽，所述卡销和所述卡槽滑动连接，并能沿所述盾构机外壳轴向移动。

11、为便于推板更容易地沿预定路径滑动，所述推板顶部为倾斜的斜面，所述斜面朝所述螺旋机装置进口端的方向向下倾斜。

12、作为一种顶升组件的具体实施方式，所述顶升组件包括固定在所述圆弧板下方的滑板，所述滑板上滑动连接有移动板，并能沿所述盾构机外壳轴向滑动；所述移动板和所述圆弧板之间连接有支杆，所述支杆的两端分别与所述移动板以及圆弧板铰接，且铰接方向相同。

13、为便于驱动滑块滑动，所述滑板的端部还带有气缸，所述气缸用于带动所述滑板滑动。

14、作为一种滑板的具体结构，所述滑板顶部中心开有凹槽，所述移动板滑动安装于凹槽内，所述凹槽的两侧开有沿自身长度方向且贯通设置的开槽，所述滑板的两端均伸出有固定杆，所述固定杆伸出所述开槽，并分别和一根支杆铰接。

15、为精确调节圆弧板的旋转角度，避免角度变化过大，所述圆弧板的两端分别超出所述圆柱板的两侧，且所述圆弧板一端的超出部分小于所述圆弧板另一端的超出部分。

16、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

17、1、本发明提供了一种可变径的盾构机螺旋机，通过操作气缸，能够灵活地调整安装柱的角度，实现了安装柱及其上螺旋叶的角度和位置的精确调整，使得盾构机能够适应不同直径的隧道挖掘要求，特别是在城市轨道交通建设中遇到的复杂地形和地下空间限制。

18、2、本发明提供了一种可变径的盾构机螺旋机，推板通过卡销在卡槽内的滑动，确保了安装柱在移动过程中的稳定性。同时，支撑板、滑块和支撑杆的组合，为安装柱的移动提供了额外的支撑和稳定性，进一步增强了盾构机在工作过程中的稳定性，确保了整体操作的平稳和安全，减少了设备磨损和故障率。

19、3、本发明提供了一种可变径的盾构机螺旋机，电机直接驱动转轴和螺旋叶，确保了高效的泥土挖掘和输送能力，而气缸和液压杆的应用则为角度调整和纵向移动提供了强大的动力支持，提高了工作效率，缩短了施工周期。

技术特征：

1.一种可变径的盾构机螺旋机，包括盾构机外壳(1)及其内部的螺旋机装置(2)，所述螺旋机装置(2)包括作为壳体的安装柱(21)，其特征在于，还包括位于所述盾构机外壳(1)内部腔室中的固定座(4)和转动装置(5)；

2.根据权利要求1所述的一种可变径的盾构机螺旋机，其特征在于，还包括位于所述盾构机外壳(1)内部腔室中的移动装置(3)，所述移动装置(3)和转动装置(5)分别设置于所述安装柱(21)轴线方向的不同位置处，所述移动装置(3)包括移动组件和夹持组件，所述夹持组件用于将所述安装柱(21)滑动夹持在内；所述移动组件用于带动所述抵板(38)分别沿所述盾构机外壳(1)轴向，以及所述螺旋机装置(2)的角度调节方向移动。

3.根据权利要求2所述的一种可变径的盾构机螺旋机，其特征在于，所述夹持组件包括位于上方的抵板(38)和位于下方的推板(31)，所述移动组件包括用于推动所述夹持组件沿所述盾构机外壳(1)轴向移动的液压杆(32)；所述移动组件还包括固定于所述抵板(38)上方的支撑板(33)，所述支撑板(33)下侧带有沿所述盾构机外壳(1)轴向设置的槽体，所述槽体内滑动连接有滑块(34)，所述滑块(34)通过固定柱(35)和所述弹力弹簧(36)上端连接，所述弹力弹簧(36)下端和所述抵板(38)连接；所述推板(31)通过若干支撑杆(37)和所述滑块(34)连接。

4.根据权利要求3所述的一种可变径的盾构机螺旋机，其特征在于，所述槽体内部两侧均带有沿自身长度方向设置的插槽(331)，所述滑块(34)的两侧均带有插入插槽(331)的插板(341)。

5.根据权利要求3所述的一种可变径的盾构机螺旋机，其特征在于，所述推板(31)底部带有卡销(311)，所述盾构机外壳(1)腔室的底部带有和所述卡销(311)相适配的卡槽(11)，所述卡销(311)和所述卡槽(11)滑动连接，并能沿所述盾构机外壳(1)轴向移动。

6.根据权利要求5所述的一种可变径的盾构机螺旋机，其特征在于，所述推板(31)顶部为倾斜的斜面，所述斜面朝所述螺旋机装置(2)进口端的方向向下倾斜。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种可变径的盾构机螺旋机，其特征在于，所述顶升组件包括固定在所述圆弧板(51)下方的滑板(54)，所述滑板(54)上滑动连接有移动板(55)，并能沿所述盾构机外壳(1)轴向滑动；所述移动板(55)和所述圆弧板(51)之间连接有支杆(56)，所述支杆(56)的两端分别与所述移动板(55)以及圆弧板(51)铰接，且铰接方向相同。

8.根据权利要求7任意一项所述的一种可变径的盾构机螺旋机，其特征在于，所述滑板(54)的端部还带有气缸(57)，所述气缸(57)用于带动所述滑板(54)滑动。

9.根据权利要求7任意一项所述的一种可变径的盾构机螺旋机，其特征在于，所述滑板(54)顶部中心开有凹槽，所述移动板(55)滑动安装于凹槽内，所述凹槽的两侧开有沿自身长度方向且贯通设置的开槽(541)，所述滑板(54)的两端均伸出有固定杆(551)，所述固定杆(551)伸出所述开槽(541)，并分别和一根支杆(56)铰接。

10.根据权利要求7任意一项所述的一种可变径的盾构机螺旋机，其特征在于，所述圆弧板(51)的两端分别超出所述圆柱板(41)的两侧，且所述圆弧板(51)一端的超出部分小于所述圆弧板(51)另一端的超出部分。

技术总结本发明公开了一种可变径的盾构机螺旋机，涉及盾构设备技术领域，包括盾构机外壳及其内部的螺旋机装置，所述螺旋机装置包括作为壳体的安装柱，还包括位于所述盾构机外壳内部腔室中的固定座和转动装置；所述固定座固定于所述盾构机外壳内侧；所述转动装置包括顶升组件和圆弧板，所述圆弧板用于将所述安装柱下侧局部套设在内；所述圆弧板靠近安装柱出料口的一端和固定座铰接；所述顶升组件固定于所述圆弧板下方，并用于顶升所述圆弧板另一端。采用本方案，通过转动装置以带动螺旋机改变角度，从而使得盾构机能适应不同直径的隧道挖掘要求，使施工周期短。技术研发人员：杨平,肖瑞,杜聪,周一男,吴桌盼,张杰,谢国超,任小强受保护的技术使用者：中国水利水电第五工程局有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10