本申请涉及一种长距离复合地层耐磨螺旋输送机及土压平衡盾构，属于盾构螺旋传输机优化设计技术领域。耐磨螺旋输送机包括：外部筒体，该外部筒体包括上部筒壁和下部筒壁，上部筒壁和下部筒壁相互对合形成环形结构，且下部筒壁的横截面厚度由中部向两侧逐渐减小；旋转绞龙，该旋转绞龙包括位于外部筒体内的驱动芯轴和固定在驱动芯轴外周的螺旋叶片，螺旋叶片与外部筒体之间形成输送渣土的螺旋通道。本申请将下部筒壁的横截面厚度由中部向两侧逐渐减小，避免外部筒体的底壁部位过快磨损而导致频繁更换。当外部筒体的底壁部位过度磨损时可以及时拆卸和更换下部筒壁，当耐磨螺旋输送机卡机时可以开启下部筒壁清理渣土。卡机时可以开启下部筒壁清理渣土。卡机时可以开启下部筒壁清理渣土。
【技术实现步骤摘要】
一种长距离复合地层耐磨螺旋输送机及土压平衡盾构
[0001]本申请涉及盾构螺旋输送机优化设计
，特别涉及一种长距离复合地层耐磨螺旋输送机及土压平衡盾构。
技术介绍
[0002]土压平衡盾构具有“掘进速度快、成洞质量高、施工扰动小、经济效益高、安全性能好”等优越性能，目前已经成为隧道与地下空间工程的主要掘进装备。
[0003]早期土压平衡盾构掘进距离短，且开挖地层以磨蚀性较低的软黏土为主，螺旋输送机叶片和筒体磨损相对较小，可以满足盾构连续掘进不更换需求。
[0004]然而，随着盾构掘进距离越来越长，隧道开挖地层软硬交替变化，螺旋输送机在渣土的长时间反复磨削作用下，叶片和筒壁极易因过度磨损而失效破坏，无法满足超长距离复合地层盾构连续掘进需求。
[0005]统计结果显示，因螺旋输送机频繁更换而导致的临时停机已经成为制约土压平衡盾构掘进效率的重要因素。针对螺旋输送机无法满足超长距离复合地层盾构掘进需求的不足，通过对叶片和筒体进行优化设计提出一种耐磨螺旋输送机尤为必要。
技术实现思路
[0006]本申请实施例提供一种长距离复合地层耐磨螺旋输送机及土压平衡盾构，以解决相关技术中螺旋输送机在渣土长时间反复磨削作用下极易过度磨损，难以满足超长距离复合地层盾构连续掘进需求的问题。
[0007]本申请实施例第一方面提供了一种长距离复合地层耐磨螺旋输送机，包括：
[0008]外部筒体，所述外部筒体包括上部筒壁和下部筒壁，所述上部筒壁和下部筒壁相互对合形成环形结构，且所述下部筒壁的横截面厚度由中部向两侧逐渐减小；
[0009]旋转绞龙，所述旋转绞龙包括位于外部筒体内的驱动芯轴和固定在驱动芯轴外周的螺旋叶片，所述螺旋叶片与外部筒体之间形成输送渣土的螺旋通道。
[0010]在一些实施例中：所述上部筒壁和下部筒壁之间可拆卸连接，所述下部筒壁和上部筒壁的圆心相同，且下部筒壁的内径与上部筒壁的内径相同。
[0011]在一些实施例中：所述下部筒壁的横截面厚度随着与中轴线夹角增大而减小，夹角每增加10
°
筒壁的厚度减小1mm。
[0012]在一些实施例中：所述上部筒壁和下部筒壁之间通过高强螺栓和/或铰链可拆卸连接，所述上部筒壁和下部筒壁之间设有密封上部筒壁和下部筒壁之间间隙的密封垫圈。
[0013]在一些实施例中：所述外部筒体的内壁贴有耐磨复合钢板，所述耐磨复合钢板包括底层的低碳钢板和表层的合金耐磨层，所述合金耐磨层的厚度为耐磨复合钢板厚度的2/5。
[0014]在一些实施例中：所述螺旋叶片上镶焊有耐磨硬质合金块，所述耐磨硬质合金块包覆在所述螺旋叶片的边缘外周。
[0015]在一些实施例中：所述耐磨硬质合金块的长度为60
‑
90mm、宽度为15
‑
25mm、厚度为10
‑
20mm，所述耐磨硬质合金块采用碳化钨材料制作，洛氏硬度值为HRC＝60
‑
65。
[0016]在一些实施例中：所述螺旋叶片上堆焊有耐磨网格层，所述耐磨网格层包覆在螺旋叶片的迎渣面上，且耐磨网格层的网格线密度由螺旋叶片的边缘至中心方向逐渐减小。
[0017]在一些实施例中：还包括位于所述外部筒体的出口端并驱动所述旋转绞龙转动的变频电机，所述变频电机连接有监测所述变频电机功率和扭矩的监控终端及报警器。
[0018]本申请实施例第二方面提供了一种长距离复合地层土压平衡盾构，包括：上述任一项实施例所述的耐磨螺旋输送机，以及
[0019]土压平衡盾构，所述土压平衡盾构包括刀盘和位于刀盘背部的盾构土仓，所述耐磨螺旋输送机的入口端位于盾构土仓内，所述耐磨螺旋输送机的出口端设有运送渣土的皮带传输机。
[0020]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0021]本申请实施例提供了一种长距离复合地层耐磨螺旋输送机及土压平衡盾构，由于本申请的耐磨螺旋输送机设置了外部筒体，该外部筒体包括上部筒壁和下部筒壁，上部筒壁和下部筒壁相互对合形成环形结构，且下部筒壁的横截面厚度由中部向两侧逐渐减小；旋转绞龙，该旋转绞龙包括位于外部筒体内的驱动芯轴和固定在驱动芯轴外周的螺旋叶片，螺旋叶片与外部筒体之间形成输送渣土的螺旋通道。
[0022]因此，本申请耐磨螺旋输送机的外部筒体采用上部厚度薄下部厚度大的上部筒壁和下部筒壁相互对合形成环形结构。由于渣土受重力作用极易沉积在外部筒体的底部，对外部筒体的底壁造成磨损，越靠近底端的筒壁磨损往往越严重。本申请将下部筒壁的横截面厚度由中部向两侧逐渐减小，避免外部筒体的底壁部位过快磨损而导致频繁更换。当外部筒体的底壁部位过度磨损时可以及时拆卸和更换下部筒壁，当耐磨螺旋输送机卡机时可以开启下部筒壁清理渣土。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本申请实施例的土压平衡盾构的结构示意图；
[0025]图2为本申请实施例的旋转绞龙的结构示意图；
[0026]图3为本申请实施例的外部筒体的截面示意图；
[0027]图4为本申请实施例的外部筒体的结构示意图。
[0028]附图标记：
[0029]1、土压平衡盾构；2、盾构土仓；3、耐磨螺旋输送机；4、监控终端；5、变频电机；6、螺旋叶片；7、外部筒体；8、驱动芯轴；9、皮带传输机；10、耐磨硬质合金块；11、耐磨网格层；12、上部筒壁；13、下部筒壁；14、高强螺栓；15、密封垫圈；16、耐磨复合钢板。
具体实施方式
[0030]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0031]本申请实施例提供了一种长距离复合地层耐磨螺旋输送机及土压平衡盾构，其能解决相关技术中螺旋输送机在渣土长时间反复磨削作用下极易过度磨损，导致无法满足超长距离复合地层盾构连续掘进需求的问题。
[0032]参见图1至图4所示，本申请实施例第一方面提供了一种长距离复合地层耐磨螺旋输送机，该耐磨螺旋输送机3包括：
[0033]外部筒体7，该外部筒体7为空心管体结构，并设有输入渣土的入口端和排出渣土的出口端。该外部筒体7包括上部筒壁12和下部筒壁13，上部筒壁12和下部筒壁13相互对合形成环形管体结构，上部筒壁12和下部筒壁13可采用一体式设计或分体式设计。当上部筒壁12和下部筒壁13采用一体式设计时，外部筒体7具有结构强度高，密封性好的特点。当上部本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种长距离复合地层耐磨螺旋输送机，其特征在于，包括：外部筒体(7)，所述外部筒体(7)包括上部筒壁(12)和下部筒壁(13)，所述上部筒壁(12)和下部筒壁(13)相互对合形成环形结构，且所述下部筒壁(13)的横截面厚度由中部向两侧逐渐减小；旋转绞龙，所述旋转绞龙包括位于外部筒体(7)内的驱动芯轴(8)和固定在驱动芯轴(8)外周的螺旋叶片(6)，所述螺旋叶片(6)与外部筒体(7)之间形成输送渣土的螺旋通道。2.如权利要求1所述的一种长距离复合地层耐磨螺旋输送机，其特征在于：所述上部筒壁(12)和下部筒壁(13)之间可拆卸连接，所述下部筒壁(13)和上部筒壁(12)的圆心相同，且下部筒壁(13)的内径与上部筒壁(12)的内径相同。3.如权利要求1或2所述的一种长距离复合地层耐磨螺旋输送机，其特征在于：所述下部筒壁(13)的横截面厚度随着与中轴线夹角增大而减小，所述夹角每增加10
°
筒壁的厚度减小1mm。4.如权利要求1或2所述的一种长距离复合地层耐磨螺旋输送机，其特征在于：所述上部筒壁(12)和下部筒壁(13)之间通过高强螺栓(14)和/或铰链可拆卸连接，所述上部筒壁(12)和下部筒壁(13)之间设有密封上部筒壁(12)和下部筒壁(13)之间间隙的密封垫圈(15)。5.如权利要求1所述的一种长距离复合地层耐磨螺旋输送机，其特征在于：所述外部筒体(7)的内壁贴有耐磨复合钢板(16)，所述耐磨复合钢板(16)包括底层的低碳钢板和表层的合金耐磨层，所述合金耐磨层的厚度为耐磨复合钢板(16)厚度...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐少辉，张晓平，李东锋，黄继敏，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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