本發(fā)明涉及隧道施工機(jī)械，尤其涉及一種高效破碎出渣系統(tǒng)及工作方法。

背景技術(shù)：

1、在如今城市地下空間蓬勃發(fā)展的過程中，盾構(gòu)機(jī)施工法憑借著其安全、可靠、機(jī)械化程度高等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)成為隧道施工首選工法。

2、盾構(gòu)機(jī)在地下環(huán)境復(fù)雜多變的隧道中施工，需要滿足不同的施工模式。泥水模式存在大粒徑渣石時，會造成出渣裝置卡滯制約著施工效率;泥水模式下，需要采用泥漿管路和破碎機(jī)進(jìn)行渣石輸送，傳統(tǒng)破碎機(jī)渣石破碎效率低、更換出渣裝置占用一定的施工時間，尤其，在刀盤渣石后，很容易堵住排出口，造成大量的渣石無法向外排出，而擁擠盾體的內(nèi)部造成盾體內(nèi)部產(chǎn)生損傷。

3、為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種高效破碎出渣系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提出了一種高效破碎出渣系統(tǒng)，來解決現(xiàn)有的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明提供了一種高效破碎出渣系統(tǒng)，包括刀盤、主驅(qū)動機(jī)構(gòu)、盾體、米字梁和管片拼裝系統(tǒng)，所述刀盤位于盾體前端，所述主驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過驅(qū)動盤與刀盤連接安裝在盾構(gòu)機(jī)主機(jī)內(nèi)部，所述盾體包括前盾、中盾、尾盾；所述米字梁通過螺栓的方式固定在盾體上，所述管片拼裝系統(tǒng)通過螺栓與米字梁法蘭板固定在相同位置上，還包括固定板、高效破碎裝置、出渣裝置、推進(jìn)油缸、支撐裝置和渣石輸送裝置，所述固定板安裝在進(jìn)渣口的前端，所述高效破碎裝置連接固定在進(jìn)渣口處，所述拼裝系統(tǒng)下部連接有出渣裝置，所述推進(jìn)油缸位于中盾與尾盾之間，所述支撐裝置底部固定在管片拼裝系統(tǒng)主梁的連接梁上，所述渣石輸送裝置位于出渣裝置的下方，所述刀盤一側(cè)面連接有轉(zhuǎn)動環(huán)板，所述固定板下端設(shè)置有防護(hù)裝置。

3、進(jìn)一步，優(yōu)先地，所述高效破碎裝置包括設(shè)在主驅(qū)動機(jī)構(gòu)外環(huán)面下部的電機(jī)固定座，該電機(jī)固定座一側(cè)面固定連接有電機(jī)，該電機(jī)通過聯(lián)軸器連接有傳動軸，所述電機(jī)固定座外側(cè)設(shè)置有上耐磨保護(hù)罩，所述傳動軸下端外側(cè)套設(shè)有轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子外側(cè)面環(huán)形等角度均布設(shè)置有耐磨合金齒刀，所述傳動軸下端套設(shè)有軸承，該軸承位于其下方的下耐磨保護(hù)罩的內(nèi)部，該上耐磨保護(hù)罩下端面固定在盾體的內(nèi)下壁。

4、進(jìn)一步，優(yōu)先地，所述出渣裝置包括有第一筒節(jié)、第二筒節(jié)和第三筒節(jié)，該第一筒節(jié)、第二筒節(jié)和第三筒節(jié)內(nèi)部套設(shè)有螺旋軸和螺旋軸葉片，所述第一筒節(jié)、第二筒節(jié)和第三筒節(jié)均在外側(cè)上部安裝有觀察窗，所述螺旋軸一端安裝有中心驅(qū)動裝置，所述第三筒節(jié)的外側(cè)下部均設(shè)置有上出渣門和下出渣門，該上出渣門與下出渣門之間設(shè)有泥漿管，該泥漿管一端內(nèi)部設(shè)有電動球閥。

5、進(jìn)一步，優(yōu)先地，所述轉(zhuǎn)動環(huán)板內(nèi)表面呈傾斜面，且轉(zhuǎn)動環(huán)板外側(cè)轉(zhuǎn)動配合在盾體一端的內(nèi)部，且轉(zhuǎn)動環(huán)板內(nèi)表面呈螺旋狀沿環(huán)形等角度均布固定連接有翻動板。

6、進(jìn)一步，優(yōu)先地，所述防護(hù)裝置包括設(shè)在固定板下部的排出口，該排出口內(nèi)上壁中間開設(shè)有放置槽，該放置槽內(nèi)頂面固定連接有液壓缸，該液壓缸輸出端連接有推桿，該推桿下端固定連接有隔板，該隔板滑動配合有閉合槽，該閉合槽開設(shè)在固定板的下部兩側(cè)。

7、進(jìn)一步，優(yōu)先地，所述隔板下端面閉合在排出口的內(nèi)下壁。

8、一種高效破碎出渣系統(tǒng)的工作方法，包括以下方法步驟：

9、s1、在刀盤進(jìn)行渣石后，渣石會掉落在轉(zhuǎn)動環(huán)板的內(nèi)表面，通過刀盤的動力而驅(qū)動轉(zhuǎn)動環(huán)板轉(zhuǎn)動在盾體一端的內(nèi)部，使掉落在轉(zhuǎn)動環(huán)板內(nèi)部的渣石沿傾斜面和翻動板的導(dǎo)向面向排出口方向滑落，可有效快速進(jìn)行把渣石向高效破碎裝置方向移動，避免出現(xiàn)推積大量的渣石，提高實(shí)用性，如出現(xiàn)較大粒徑渣石堵住在排出口端口后，很容易造成擁堵轉(zhuǎn)動環(huán)板的內(nèi)部，而造成損壞轉(zhuǎn)動環(huán)板的內(nèi)部和盾體的內(nèi)部，可通過多個翻動板相鄰的空間和轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動環(huán)板可有效松動轉(zhuǎn)動環(huán)板底部的渣石，可避免擁堵轉(zhuǎn)動環(huán)板的內(nèi)部和盾體的內(nèi)部。

10、s2、在快速輸送渣石中，很容易對高效破碎裝置上的耐磨合金齒刀造成損傷，為了避免此問題，設(shè)置有防護(hù)裝置，在連續(xù)快速破碎中，為了延長使用壽命，通過啟動液壓缸驅(qū)動推桿向下移動，使隔板向下滑動于閉合槽的內(nèi)部，直到隔板的下端面完全閉合于排出口的內(nèi)下壁，即可停止液壓缸，而完成閉合工作，在隔板閉合后，可把渣石堵住在排出口的端口，該高效破碎裝置把堵住后的渣石進(jìn)行破碎后，啟動液壓缸驅(qū)動隔板向上移動，進(jìn)而，打開排出口，再通過轉(zhuǎn)動環(huán)板和翻動板把渣石輸送到排出口至高效破碎裝置處，再次進(jìn)行破碎渣石。

11、s3、在土壓模式下或泥水模式下存在大粒徑渣石時，通過高效破碎裝置上的耐磨合金齒刀進(jìn)行打碎大徑渣石，打碎后小粒的渣進(jìn)入出渣裝置上，其通過螺旋軸和螺旋軸葉片順時針轉(zhuǎn)動使小粒渣石輸送在第一筒節(jié)、第二筒節(jié)和第三筒節(jié)的內(nèi)部，小粒渣石在繼續(xù)的輸送中，通過下出渣門將小粒徑渣石持續(xù)輸送至渣石輸送帶上，進(jìn)而，向外排出。

12、本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：

13、（1）、在出渣裝置前端設(shè)置的高效破碎裝置將大粒徑渣石通過高效破碎裝置上耐磨合金刀具旋轉(zhuǎn)擠壓破碎改變渣石粒徑，破碎特點(diǎn)破碎效率高、成品粒度均勻、可靠性能強(qiáng)，破碎后的小粒徑渣石通過高效破碎裝置內(nèi)部的耐磨合金刀具之間的空隙排出，進(jìn)而來避免出渣裝置卡滯；

14、（2）、在出渣裝置中出渣門的上下渣門之間設(shè)置泥漿管實(shí)現(xiàn)泥水模式下泥漿輸送，出渣門在土壓模式下完成渣石輸送，一種多功能出渣裝置可以滿足土壓、泥水兩種模式下渣石輸送；

15、（3）、通過多個翻動板相鄰的空間和轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動環(huán)板可有效松動轉(zhuǎn)動環(huán)板底部的渣石，可避免擁堵轉(zhuǎn)動環(huán)板的內(nèi)部和盾體的內(nèi)部，提高防護(hù)性和功能性；

16、（4）、該掉落在轉(zhuǎn)動環(huán)板內(nèi)部的渣石沿傾斜面和翻動板的導(dǎo)向面向排出口方向滑落，可有效快速進(jìn)行把渣石向高效破碎裝置方向移動，避免出現(xiàn)推積大量的渣石，提高實(shí)用性；

17、（5）、通過隔板的設(shè)置，可避免連續(xù)的輸送渣石高于高效破碎裝置工作的過載，從而，減輕耐磨合金齒刀的磨損，增加使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種高效破碎出渣系統(tǒng)，包括刀盤（1）、主驅(qū)動機(jī)構(gòu)（2）、盾體（3）、米字梁（4）和管片拼裝系統(tǒng)（5），所述刀盤（1）位于盾體（3）前端，所述主驅(qū)動機(jī)構(gòu)（2）通過驅(qū)動盤與刀盤（1）連接安裝在盾構(gòu)機(jī)主機(jī)內(nèi)部，所述盾體（3）包括前盾、中盾、尾盾；所述米字梁（4）通過螺栓的方式固定在盾體（3）上，所述管片拼裝系統(tǒng)（5）通過螺栓與米字梁（4）法蘭板固定在相同位置上，其特征在于，還包括固定板（6）、高效破碎裝置（7）、出渣裝置（8）、推進(jìn)油缸（9）、支撐裝置（10）和渣石輸送裝置（11），所述固定板（6）安裝在進(jìn)渣口的前端，所述高效破碎裝置（7）連接固定在進(jìn)渣口處，所述拼裝系統(tǒng)（5）下部連接有出渣裝置（8），所述推進(jìn)油缸（9）位于中盾與尾盾之間，所述支撐裝置（10）底部固定在管片拼裝系統(tǒng)（5）主梁的連接梁上，所述渣石輸送裝置（11）位于出渣裝置（8）的下方，所述刀盤（3）一側(cè)面連接有轉(zhuǎn)動環(huán)板（12），所述固定板（6）下端設(shè)置有防護(hù)裝置（13）。

2.如權(quán)利要求1所述的高效破碎出渣系統(tǒng)，其特征在于：所述高效破碎裝置（7）包括設(shè)在主驅(qū)動機(jī)構(gòu)（2）外環(huán)面下部的電機(jī)固定座（7-2），該電機(jī)固定座（7-2）一側(cè)面固定連接有電機(jī)（7-1），該電機(jī)（7-1）通過聯(lián)軸器（7-3）連接有傳動軸（7-6），所述電機(jī)固定座（7-2）外側(cè)設(shè)置有上耐磨保護(hù)罩（7-4），所述傳動軸（7-6）下端外側(cè)套設(shè)有轉(zhuǎn)子（7-5），該轉(zhuǎn)子（7-5）外側(cè)面環(huán)形等角度均布設(shè)置有耐磨合金齒刀（7-7），所述傳動軸（7-6）下端套設(shè)有軸承（7-8），該軸承（7-8）位于其下方的下耐磨保護(hù)罩（7-9）的內(nèi)部，該上耐磨保護(hù)罩（7-4）下端面固定在盾體（3）的內(nèi)下壁。

3.如權(quán)利要求1所述的高效破碎出渣系統(tǒng)，其特征在于：所述出渣裝置（8）包括有第一筒節(jié)（8-4）、第二筒節(jié)（8-5）和第三筒節(jié)（8-6），該第一筒節(jié)（8-4）、第二筒節(jié)（8-5）和第三筒節(jié)（8-6）內(nèi)部套設(shè)有螺旋軸（8-1）和螺旋軸葉片（8-2），所述第一筒節(jié)（8-4）、第二筒節(jié)（8-5）和第三筒節(jié)（8-6）均在外側(cè)上部安裝有觀察窗（8-3），所述螺旋軸（8-1）一端安裝有中心驅(qū)動裝置（8-7），所述第三筒節(jié)（8-6）的外側(cè)下部均設(shè)置有上出渣門（8-8）和下出渣門（8-9），該上出渣門（8-8）與下出渣門（8-9）之間設(shè)有泥漿管（8-10），該泥漿管（8-10）一端內(nèi)部設(shè)有電動球閥（8-11）。

4.如權(quán)利要求1所述的高效破碎出渣系統(tǒng)，其特征在于：所述轉(zhuǎn)動環(huán)板（12）內(nèi)表面呈傾斜面（12-1），且轉(zhuǎn)動環(huán)板（12）外側(cè)轉(zhuǎn)動配合在盾體（3）一端的內(nèi)部，且轉(zhuǎn)動環(huán)板（12）內(nèi)表面呈螺旋狀沿環(huán)形等角度均布固定連接有翻動板（12-2）。

5.如權(quán)利要求1所述的高效破碎出渣系統(tǒng)，其特征在于：所述防護(hù)裝置（13）包括設(shè)在固定板（6）下部的排出口（6-1），該排出口（6-1）內(nèi)上壁中間開設(shè)有放置槽（13-1），該放置槽（13-1）內(nèi)頂面固定連接有液壓缸（13-2），該液壓缸（13-2）輸出端連接有推桿（13-3），該推桿（13-3）下端固定連接有隔板（13-4），該隔板（13-4）滑動配合有閉合槽（6-2），該閉合槽（6-2）開設(shè)在固定板（6）的下部兩側(cè)。

6.如權(quán)利要求5所述的高效破碎出渣系統(tǒng)，其特征在于：所述隔板（13-4）下端面閉合在排出口（6-1）的內(nèi)下壁。

7.一種采用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的高效破碎出渣系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，包括以下方法步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種高效破碎出渣系統(tǒng)及工作方法，還包括固定板、高效破碎裝置、出渣裝置、推進(jìn)油缸、支撐裝置和渣石輸送裝置，所述固定板安裝在進(jìn)渣口的前端，所述高效破碎裝置連接固定在進(jìn)渣口處，所述拼裝系統(tǒng)下部連接有出渣裝置，所述推進(jìn)油缸位于中盾與尾盾之間。在出渣裝置前端設(shè)置的高效破碎裝置將大粒徑渣石通過高效破碎裝置上耐磨合金刀具旋轉(zhuǎn)擠壓破碎改變渣石粒徑，破碎特點(diǎn)破碎效率高、成品粒度均勻、可靠性能強(qiáng)，破碎后的小粒徑渣石通過高效破碎裝置內(nèi)部的耐磨合金刀具之間的空隙排出，進(jìn)而來避免出渣裝置卡滯。

技術(shù)研發(fā)人員：于金達(dá),任敬羽,石小偉,趙茜,侯志富,李川,董穎,郭亞雄,趙英奇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵工程裝備集團(tuán)（天津）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28