本发明专利技术涉及盾构施工设备领域，具体涉及了一种多节变转速变截面防喷涌螺旋输送机。旨在解决现有技术中盾构设备掘进到特定岩层时螺机喷涌损坏设备的问题。本发明专利技术包括组装式的螺柱壳组，带动所述螺柱壳组内的螺柱转动的动力源，所述螺柱壳组设有连接法兰，所述螺柱壳组内的单个螺柱两端设有连接机构，至少一个所述螺柱壳组包括球状的外壳和内部外径尺寸渐变的转动螺桨。优点在于：设计螺筒为变截面结构，在高水压地层掘进时能够分散渣土流动方向，起到防止喷涌的作用。通过多节变转速变截面防喷涌螺旋输送机，能够确保螺机平稳顺畅出渣。能够确保螺机平稳顺畅出渣。能够确保螺机平稳顺畅出渣。
【技术实现步骤摘要】
多节变转速变截面防喷涌螺旋输送机
[0001]本专利技术主要涉及盾构施工设备领域，具体涉及了多节变转速变截面防喷涌螺旋输送机。
技术介绍
[0002]随着盾构机应用的场景越来越多，不可避免的应用到断层、岩溶等地层复杂地段。螺旋输送机在土压盾构中起到排出渣土，保证土仓压力的作用。但是由于盾构掘进地层高水压特征，导致在盾构出渣过程中发生喷涌，严重影响施工进度，威胁操作人员安全。
[0003]传统的螺旋输送机设计成单一螺筒、单一螺轴螺页的结构，在螺页与螺筒之间有狭窄的间隙，在掘进高富水地层时，由于含水量较大，极易造成渣土夹杂着石块顺着螺页喷出，造成螺机喷涌。现阶段中采取以下措施防止喷涌出现：（1）螺旋输送机设计为中轴式，并配备保压泵装置；（2）采用土压平衡模式掘进参数（3）加入高浓度泥浆或泡沫，改善土体的和易性，使土体中的颗粒和泥浆成为一整体。
[0004]若盾构掘进中发生意外，出现喷涌现象后采取以下措施来处理：
①
立即关闭螺旋输送机的后门，适当向前掘进，使土仓内建立平衡。
②
通过刀盘的转动，将土仓内的土体搅拌均匀。
③
然后才将螺旋输送机的后门慢慢打开，开门度为30%，边掘边出土，始终保持土仓内压力稳定。
④
掘进过程中向土仓内注入泡沫剂、膨润土等提高碴土的流动性和止水性。
⑤
在喷涌严重，上述措施难以控制时，在螺旋输送机出口栓接保压泵碴装置保压出碴。
[0005]现阶段的技术中，对于盾构施工中突发的管涌情况，设备上的改进多集中于：1.增加迅速排水；2.通过延长流道降低流速，从而降低对设备的冲击。但是申请人认为，这些技术仍旧存在喷涌状态影响设备寿命的问题。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的就是为了解决现有技术中现有技术中盾构设备掘进到特定岩层时螺机喷涌损坏设备的问题。
[0007]本专利技术的具体方案是：设计一种多节变转速变截面防喷涌螺旋输送机，包括至少3个组装式的螺柱壳组，带动所述螺柱壳组内的螺柱转动的动力源，所述螺柱壳组设有连接法兰，所述螺柱壳组内的单个螺柱两端设有顺序式连接机构、转桥式连接机构或分节螺筒，至少一个所述螺柱壳组包括球状的外壳和内部外径尺寸渐变的转动螺桨，所述转动螺桨外配套安装与其外轮廓匹配的转动螺壳；其中，所述顺序式连接机构包括套筒，所述套筒的两端各与螺柱端部过盈连接；所述转桥式连接机构包括安装在螺柱端部的密封盖板，和连接两个相邻的螺柱壳组的物流通道，所述密封盖板同时密封对应螺柱壳组的端部形成端盖；所述分节螺筒包括插装于两个螺柱壳组间的筒状壳体，形成联通的密封空间，两个螺柱壳组的外壳和螺柱延伸出所述筒状壳体，连接所述动力源的输出端，所述螺柱与所
述输出端连接处的下部设有空腔。
[0008]所述动力源包括变频电机、连接所述变频电机输出端的变速齿轮机构，所述变速齿轮机构的输出端配合边缘位置螺柱壳组内的螺柱以传递动力。
[0009]具体实施中，还包括溢流阀式的减压机构，对应的所述螺柱为内部中空的管状，所述螺柱上设有通孔，所述溢流孔内设有溢流孔开关，所述减压机构包括处于出口处螺柱壳组内壁端部的承压板，所述承压板与所述端盖的内壁间设有弹簧连接，所述承压板与所述内壁间设有接触传感器，所述接触传感器连接控制器，所述控制器的输出端电路连接溢流孔开关。
[0010]所述减压机构替换为固定安装在螺柱内部的T形连杆，所述T形连杆的横杆两侧固设有顶紧弹簧，所述顶紧弹簧（的另一端安装顶紧橡胶头，所述顶紧橡胶头与所述溢流孔尺寸相匹配，所述T形连杆的顶部固定安装在端部盖板上，所述端部盖板上设有漏水阀门。
[0011]具体实施中，所述转动螺桨的最大桨宽小于两侧尺寸不变的桨宽的3倍。
[0012]具体实施中，至少所述螺柱壳组内的外壳上设有进料斜孔，以及至少一个所述螺柱壳组的端部设有出料口。
[0013]具体实施中，转动螺壳的地步设有落料通道，所述落料通道上设有电控阀门，所述电控阀门上安装压力感应器以控制所述电控阀门的启闭，所述落料通道的外壳上还设有显示屏以显示压力感应器的压力值。
[0014]具体实施中，所述螺柱与所述输出端连接处的下部的空腔下方设有电控阀门，所述电控阀门上安装压力感应器以控制所述电控阀门的启闭，所述落料通道的外壳上还设有显示屏以显示压力感应器的压力值。
[0015]具体实施中，螺柱壳组的物流通道为螺旋式通道，其起点处于上个螺柱壳组的底部，中点处于下一个螺柱壳组的顶部。
[0016]本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过改变螺轴的单一螺轴结构，设计成螺轴分节且转速可调的变转速螺轴；提出了螺页间断性设计，保证两个螺轴的空间形成土塞，阻止渣土快速流动形成喷涌；设计螺筒为变截面结构，在高水压地层掘进时能够分散渣土流动方向，起到防止喷涌的作用。通过多节变转速变截面防喷涌螺旋输送机，能够确保螺机平稳顺畅出渣整个设备有多种实施例和组合形式，便于实时根据工况调整多节变转速变截面防喷涌螺旋输送机。
附图说明
[0017]图1是本专利技术结构的立体图；图2是图1所示结构的主视图；图3是图1所示结构工作状态结构示意图；图4是本专利技术中螺柱壳组的结构的立体图；图5是图4所示结构的侧视图；图6是图5中剖视方向示意图；图7是本专利技术中另一实施例的剖视图；图8是本专利技术中螺柱壳组间装配结构立体图；图9是图8所示结构的轴测方向剖视图；
图10是图8所示结构的侧视图；图11是图8所示结构的主视图图12是再一实施结构的立体图；图13是图12所示结构的侧视图；图14是图13中的正剖视图；图15是再一实施结构的立体图；图16是图15所示结构的主视图；图17是图15所示结构的侧视图；图18是图17的正剖视图；图19是转动螺桨及配套螺柱的立体图；图20是图19所示结构的侧视图；图21是图19所示结构的主视图；图中各部件名称：1. 螺柱壳组；2. 转动螺壳；3. 转动螺桨；4. 分节螺筒；5.连接法兰；6. 套筒；7. 密封盖板；8. 物流通道；9. 空腔；10. 变频电机；11. 变速齿轮机构；12. 螺柱；13. 承压板；14. 弹簧连接；15. 溢流孔；16. 溢流孔的阀门；17. 进料斜孔；18. 出料口；19. 顶紧橡胶头；20. 端部盖板；21. 漏水阀门；22.T形连杆；23. 顶紧弹簧。
具体实施方式
[0018]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0019]实施例1一种多节变转速变截面防喷涌螺旋输送机，参见图1至图21，包括至少3个组装式的螺柱壳组1，带动所述螺柱壳组1内的螺柱12转动的动力源，所述螺柱壳组1设有连接法兰5，所述螺柱壳组1内的单个螺柱12两端设有顺序式连接机构、转桥式连接机构或分节螺筒4，至少一个所述螺柱壳组1包括球状的外壳和内部外径尺寸渐变的转动螺桨3，所述转动螺桨3外配套安装与其外轮廓匹配的转动螺壳2；其中，所述顺序式连接机构包括套筒本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多节变转速变截面防喷涌螺旋输送机，其特征在于：包括至少3个组装式的螺柱壳组（1），带动所述螺柱壳组（1）内的螺柱（12）转动的动力源，所述螺柱壳组（1）设有连接法兰（5），所述螺柱壳组（1）内的单个螺柱（12）两端设有顺序式连接机构、转桥式连接机构或分节螺筒（4），至少一个所述螺柱壳组（1）包括球状的外壳和内部外径尺寸渐变的转动螺桨（3），所述转动螺桨（3）外配套安装与其外轮廓匹配的转动螺壳（2）；其中，所述顺序式连接机构包括套筒（6），所述套筒（6）的两端各与螺柱（12）端部过盈连接；所述转桥式连接机构包括安装在螺柱（12）端部的密封盖板（7），和连接两个相邻的螺柱壳组（1）的物流通道（8），所述密封盖板（7）同时密封对应螺柱壳组（1）的端部形成端盖；所述分节螺筒（4）包括插装于两个螺柱壳组（1）间的筒状壳体，形成联通的密封空间，两个螺柱壳组（1）的外壳和螺柱（12）延伸出所述筒状壳体，连接所述动力源的输出端，所述螺柱（12）与所述输出端连接处的下部设有空腔（9）。2.如权利要求1所述的多节变转速变截面防喷涌螺旋输送机，其特征在于：所述动力源包括变频电机（10）、连接所述变频电机（10）输出端的变速齿轮机构（11），所述变速齿轮机构（11）的输出端配合边缘位置螺柱壳组（1）内的螺柱（12）以传递动力。3.如权利要求1所述的多节变转速变截面防喷涌螺旋输送机，其特征在于：还包括溢流阀式的减压机构，对应的所述螺柱（12）为内部中空的管状，所述螺柱（12）上设有通孔，所述溢流孔（15）内设有溢流孔（15）开关，所述减压机构包括处于出口处螺柱壳组（1）内壁端部的承压板（13），所述承压板（13）与所述端盖的内壁间设有弹簧连接（14），所述承压板（13）与所述内壁间...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟乾智，周建军，曾垂刚，王发民，张浩，杨振兴，刘常利，王利明，赵海雷，张继超，吕乾乾，孙飞祥，
申请(专利权)人：盾构及掘进技术国家重点实验室，
类型：发明
国别省市：
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