【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及竖井掘进机，具体涉及一种竖井掘进机用空心式主驱动及竖井掘进机。
技术介绍
1、竖井掘进机(shaft boring machine)是一种用于垂直地面开凿隧道的机器。针对不同地质条件、不同深度的应用场景，竖井掘进机的种类很多，比如全断面竖井掘进机、千米级竖井掘进机和沉井式竖井掘进机等。
2、在竖井掘进机施工领域，沉井式竖井掘进机主要面向城市内部，施工深度小于100米的浅竖井，如地下立体车库、盾构始发/接收井、深隧排水竖井及其他市政用竖井等。沉井式竖井掘进机将传统沉井法建井工艺全面机械化，采用预制管片悬吊下沉结合全自动水下开挖技术，替代传统的沉井依靠自重下沉和土斗、吸泥机出土工艺，大大提高了沉井法的施工效率和适应性。然而随着沉井式竖井掘进机应用范围扩大，遇到的地质条件也变得复杂多变，即便是同一个竖井工程，也需要同时面临土层、砂卵石、岩层等多种地质条件，然而几乎所有的沉井式(也称下沉式)竖井掘进机都采用泥水排渣，受排浆管道通径及泥浆泵的排渣能力限制，此类竖井掘进机难以应对大粒径卵石或漂石地层，应用范围受限，同时在某些缺水的地区，泥水出渣模式需消耗较多的水资源，增加了施工成本。
3、因此，本专利技术提出一种竖井掘进机用空心式主驱动及竖井掘进机，以提高竖井掘进机的适应性和施工灵活性。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种竖井掘进机用空心式主驱动及竖井掘进机，以解决现有技术中存在的技术问题，具体技术方案如下：
2、一种竖井掘进机用空心
3、所述第一密封腔包括由外壳体、大法兰、顶盖和第一密封组件围合形成的密封腔，所述外壳体套设于所述大法兰外侧且所述大法兰与外壳体转动连接，所述顶盖与外壳体及大法兰连接，所述第一密封组件分别设置于顶盖与大法兰之间及外壳体与大法兰之间；
4、所述大法兰及顶盖为中空结构，大法兰及顶盖的中空部分同轴设置形成中心通道；
5、所述第二密封腔设置于第一密封腔内，用于将泥浆排送至地面。
6、进一步的，所述第一密封腔内设置有回转机构，所述回转机构包括回转轴承和驱动单元，所述大法兰与外壳体通过回转轴承连接，所述驱动单元用于驱动大法兰转动。
7、进一步的，所述第二密封腔包括由密封环、第二密封组件及大法兰围合形成的密封腔，所述密封环设置于外壳体与大法兰之间，所述第二密封组件设置于密封环与大法兰之间。
8、进一步的，所述密封环包括密封环本体及设置在密封环本体上的凹陷部，所述凹陷部与外壳体及第二密封组件配合形成第二密封腔。
9、进一步的，所述密封环上设置有固定泥浆管，所述固定泥浆管与第二密封腔连通。
10、一种竖井掘进机，包括至少一个开挖装置、出渣机构及如上所述的空心式主驱动，所述空心式主驱动与主机支撑臂连接，所述主机支撑臂支撑于竖井侧壁，所述开挖装置与大法兰连接，所述出渣机构通过中心通道进入竖井底部用于实现岩渣的清理。
11、进一步的，所述开挖装置包括铣筒式开挖臂，所述铣筒式开挖臂上设置有泥浆泵和活动泥浆管，所述活动泥浆管一端与泥浆泵连接，另一端与第二密封腔连通。
12、进一步的，所述开挖装置包括挖斗式开挖臂。
13、进一步的，还包括拖链机构，所述拖链机构一端与大法兰连接，另一端与主机支撑臂连接。
14、进一步的，所述拖链机构包括拖链、拖链外支架和拖链内支架，所述拖链外支架与主机支撑臂连接，所述拖链内支架与大法兰连接，所述拖链一端与拖链内支架连接，另一端与拖链外支架连接，所述拖链内部安装的泥浆管连通活动泥浆管和固定泥浆管。
15、应用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：
16、(1)本专利技术提供一种竖井掘进机用空心式主驱动，包括中心通道、第一密封腔和多道第二密封腔；所述第一密封腔包括由外壳体、大法兰、顶盖和第一密封组件围合形成的密封腔，所述外壳体套设于所述大法兰外侧且所述大法兰与外壳体转动连接，所述顶盖与外壳体及大法兰连接，所述第一密封组件分别设置于顶盖与大法兰之间及外壳体与大法兰之间；所述大法兰及顶盖为中空结构，大法兰及顶盖的中空部分同轴设置形成中心通道；所述第二密封腔设置于第一密封腔内，用于将泥浆排送至地面。本专利技术通过设置第二密封腔，实现泥浆从活动泥浆管到固定泥浆管的输送，无需设置泥浆回转接头即可实现泥水排渣，简化结构，降低成本；通过预留的中心通道，便于出渣机构的设置，实现中心通道机械排渣，解决了泥浆排渣和中心机械排渣共存的问题，两种排渣方式侧重于不同地层，但互为补充，提高了竖井掘进机的地质适应性。
17、(2)本专利技术中，空心式主驱动还可有效降低整体结构的重量，降低了吊装难度。
18、(3)本专利技术中，通过设置第一密封腔，可以隔绝外界泥水，为安装在其内部的驱动单元及控制元件等提供安全的运行环境。
19、(4)本专利技术还提供一种竖井掘进机，包括至少一个开挖装置、出渣机构及如上所述的空心式主驱动，所述空心式主驱动与主机支撑臂连接，所述主机支撑臂支撑于竖井侧壁，所述开挖装置与大法兰连接，所述出渣机构通过中心通道进入竖井底部用于实现岩渣的清理。本专利技术提供的竖井掘进机通过采用空心式主驱动，可同时实现泥水排渣和中心机械排渣，针对不同地层采取不同的出渣方式，或联合两种出渣方式，解决不同粒径卵石或不同地层的高效排渣问题，提高竖井掘进机的适应性和施工灵活性，降低施工成本。
20、(5)本专利技术提供的竖井掘进机，采用上述空心式主驱动，可以带动铣筒式开挖臂、挖斗式开挖臂等多种开挖装置绕竖井轴线旋转，所述开挖装置针对不同地层可单独或同时设置，以适应不同地层，提高竖井掘进机的适应性。
21、(6)本专利技术中，竖井掘进机还包括拖链机构，拖链机构可实现泥浆从活动泥浆管向固定泥浆管的过渡输送，拖链机构与第二密封腔互为补充，提高泥浆排渣的可靠性。
22、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
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1.一种竖井掘进机用空心式主驱动，其特征在于，包括中心通道、第一密封腔和多道第二密封腔；
2.根据权利要求1所述的一种竖井掘进机用空心式主驱动，其特征在于，所述第一密封腔内设置有回转机构(5)，所述回转机构(5)包括回转轴承(5.1)和驱动单元(5.2)，所述大法兰(2)与外壳体(1)通过回转轴承(5.1)连接，所述驱动单元(5.2)用于驱动大法兰(2)转动。
3.根据权利要求1所述的一种竖井掘进机用空心式主驱动，其特征在于，所述第二密封腔包括由密封环(6)、第二密封组件(7)及大法兰(2)围合形成的密封腔，所述密封环(6)设置于外壳体(1)与大法兰(2)之间，所述第二密封组件(7)设置于密封环(6)与大法兰(2)之间。
4.根据权利要求3所述的一种竖井掘进机用空心式主驱动，其特征在于，所述密封环(6)包括密封环本体(6.1)及设置在密封环本体(6.1)上的凹陷部(6.2)，所述凹陷部(6.2)与外壳体(1)及第二密封组件(7)配合形成第二密封腔。
5.根据权利要求3所述的一种竖井掘进机用空心式主驱动，其特征在于，所述密封环(6)上
6.一种竖井掘进机，其特征在于，包括至少一个开挖装置、出渣机构及如权利要求1-5任意一项所述的空心式主驱动，所述空心式主驱动与主机支撑臂(9)连接，所述主机支撑臂(9)支撑于竖井侧壁，所述开挖装置与大法兰(2)连接，所述出渣机构通过中心通道进入竖井底部用于实现岩渣的清理。
7.根据权利要求6所述的一种竖井掘进机，其特征在于，所述开挖装置包括铣筒式开挖臂(10)，所述铣筒式开挖臂(10)上设置有泥浆泵(11)和活动泥浆管(12)，所述活动泥浆管(12)一端与泥浆泵(11)连接，另一端与第二密封腔连通。
8.根据权利要求6所述的一种竖井掘进机，其特征在于，所述开挖装置包括挖斗式开挖臂(13)。
9.根据权利要求6-8任意一项所述的一种竖井掘进机，其特征在于，还包括拖链机构(14)，所述拖链机构(14)一端与大法兰(2)连接，另一端与主机支撑臂(9)连接。
10.根据权利要求9所述的一种竖井掘进机，其特征在于，所述拖链机构(14)包括拖链(14.1)、拖链外支架(14.2)和拖链内支架(14.3)，所述拖链外支架(14.2)与主机支撑臂(9)连接，所述拖链内支架(14.3)与大法兰(2)连接，所述拖链(14.1)一端与拖链内支架(14.3)连接，另一端与拖链外支架(14.2)连接，所述拖链(14.1)内部安装的泥浆管连通活动泥浆管(12)和固定泥浆管(8)。
...【技术特征摘要】
1.一种竖井掘进机用空心式主驱动，其特征在于，包括中心通道、第一密封腔和多道第二密封腔；
2.根据权利要求1所述的一种竖井掘进机用空心式主驱动，其特征在于，所述第一密封腔内设置有回转机构(5)，所述回转机构(5)包括回转轴承(5.1)和驱动单元(5.2)，所述大法兰(2)与外壳体(1)通过回转轴承(5.1)连接，所述驱动单元(5.2)用于驱动大法兰(2)转动。
3.根据权利要求1所述的一种竖井掘进机用空心式主驱动，其特征在于，所述第二密封腔包括由密封环(6)、第二密封组件(7)及大法兰(2)围合形成的密封腔，所述密封环(6)设置于外壳体(1)与大法兰(2)之间，所述第二密封组件(7)设置于密封环(6)与大法兰(2)之间。
4.根据权利要求3所述的一种竖井掘进机用空心式主驱动，其特征在于，所述密封环(6)包括密封环本体(6.1)及设置在密封环本体(6.1)上的凹陷部(6.2)，所述凹陷部(6.2)与外壳体(1)及第二密封组件(7)配合形成第二密封腔。
5.根据权利要求3所述的一种竖井掘进机用空心式主驱动，其特征在于，所述密封环(6)上设置有固定泥浆管(8)，所述固定泥浆管(8)与第二密封腔连通。
6.一种竖井掘进机，其特征在于，包括至少一个开挖装置、出渣机构及如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈亮，文威，韩佳霖，姚满，张卫东，刘学，丁张飞，杜剑，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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