CN217001862U - 一种竖直出渣设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种竖直出渣设备。竖直出渣设备，包括：斗式提升装置，沿竖直方向布置，斗式提升装置的下端用于设置在掘进装置的储渣槽内，斗式提升装置具有提升斗，提升斗用于将储渣槽内的渣土向上提升；刮刀，设置在全部或部分提升斗上，用于在提升斗向上提升时刮削掘进装置上方的土层；其中，斗式提升装置上端的出渣口处于沟槽的一侧上方或正上方。竖直出渣设备应用到铺管设备上后，使得掘进装置掘进过程中产生的渣土沿竖直方向送至地面，并排至沟槽内或沟槽一侧，解决了长距离铺设管道时尾部排渣效率低的问题。而且，刮刀在提升斗向上提升时刮削掘进装置上方的土层，刮削后的渣土随提升斗一起向上提升，以保证斗式提升装置顺利向前移动。

Description

一种竖直出渣设备

技术领域

本实用新型涉及一种竖直出渣设备。

背景技术

在小直径浅埋管道施工中，通常采用水平定向钻、顶管机及明挖方式进行施工。水平定向钻的应用较多，具有不阻碍交通、占用场地小、施工速度快的特点，但同时其也有地表沉降控制差、地层适应范围小、掘进距离短等缺点；顶管机同样具有环境影响小的特点，但现有的小直径管道铺管设备一般采取尾部泥水出渣，随着管道铺设距离越来越长，需要反复停机接管道，随着出渣距离增加，出渣效率降低，这将直接影响管道的铺设效率。

而明挖方式铺设管道占地较宽，土方工程量大，当穿过农田时会造成较大财产损失；而且，在富水地层铺管时，还需要先降低水位线，再铺管，需要投入较大的人力和物力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种竖直出渣设备，以解决现有技术中的铺管设备采取尾部出渣，在管道铺设距离越来越长时导致出渣效率降低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型竖直出渣设备的技术方案是：

竖直出渣设备，包括：

斗式提升装置，沿竖直方向布置，斗式提升装置的下端用于设置在掘进装置的储渣槽内，斗式提升装置具有提升斗，提升斗用于将储渣槽内的渣土向上提升；

刮刀，设置在全部或部分提升斗上，用于在提升斗向上提升时刮削掘进装置上方的土层；

其中，斗式提升装置上端的出渣口处于沟槽的一侧上方或正上方。

有益效果是：本实用新型的竖直出渣设备在应用到铺管设备上后，使得掘进装置掘进过程中产生的渣土沿竖直方向送至地面，并排至沟槽内或沟槽一侧，解决了长距离铺设管道时尾部排渣效率低的问题，实现了连续作业。而且，刮刀在提升斗向上提升时刮削掘进装置上方的土层，刮削后的渣土随提升斗一起向上提升，以保证斗式提升装置顺利向前移动。

进一步的，在部分提升斗上设有刮刀时，剩余部分提升斗上设有截齿，截齿用于挖松掘进装置上方的土层。

有益效果是：通过截齿和刮刀的协同作用，使得较实的土层也容易被挖开；对软土及复合地层都有一定的适应性。

进一步的，所述刮刀的数量与截齿的数量比例为2：1，且两个截齿之间设有两个刮刀。

有益效果是：这样设计，更有利于刮削掘进装置上方的土层。

进一步的，所述斗式提升装置包括防护罩、驱动马达和升降油缸，驱动马达固定在防护罩上，防护罩处于斗式提升装置的上部，防护罩由升降油缸驱动以实现在竖直方向上的移动。

有益效果是：防护罩能够避免工作人员误触提升斗，保证作业安全；而且能对提升的渣土起到引流作用。此外，通过升降油缸驱动防护罩向上移动，以调整驱动马达的位置，进而实现链条张紧度的调整。

进一步的，所述竖直出渣设备还包括行走装置，行走装置包括行走架和两组行走轮，两组行走轮连接在行走架上并分别处于掘进装置的两侧，以行走在沟槽两侧的地面上。

有益效果是：通过设置行走装置，能够保证斗式提升装置始终处于竖直状态。

进一步的，所述行走装置还包括渣土输送带，渣土输送带的前端绕竖直轴线转动装配在行走架上，所述渣土输送带的前端处于出渣口的正下方。

有益效果是：这样设计，可以根据需要调节渣土输送带的角度，使渣土落至沟槽的左侧、右侧或沟槽内，以满足不同的场合。

进一步的，所述行走架上设有扇形支撑台，渣土输送带的中部下侧设有支撑轮，支撑轮滚动支撑在扇形支撑台上。

有益效果是：这样设计，保证渣土输送带在输送渣土时的稳定性。

进一步的，两组行走轮分别通过四连杆机构连接在行走架上，行走架上设有行走轮调节油缸，行走轮调节油缸通过调节四连杆机构使行走轮始终支撑在地面上，进而使斗式提升装置始终保持竖直。

有益效果是：以适应不同坡度的底面，进而保证斗式提升装置始终保持在竖直状态。

附图说明

图1为本实用新型的竖直出渣设备应用时的结构示意图；

图2为图1中的竖直出渣设备安装在掘进装置上的结构示意图；

图3为图2中竖直出渣设备的左视图；

图4为图2中掘进装置的结构示意图；

图5为图1中底架和夹管装置的结构示意图；

图6为图5的左视图；

图7为图1中A处的放大图；

图中：101、斗式提升装置；102、行走装置；103、掘进装置；104、底架；105、夹管装置；106、管道；107、吊车；108、动力装置；11、链条；12、提升斗；13、刮刀；14、截齿；15、出渣口；16、第一立柱；17、第一液压马达；18、防护罩；19、升降油缸；20、行走轮调节油缸；21、第二立柱；22、行走架；23、行走轮；24、渣土输送带；25、回转支撑；26、扇形支撑台；27、支撑轮；28、连接架；29、四连杆机构；30、搅拌棒；31、前壳体；32、后壳体；33、储渣槽；34、纠偏油缸；35、刀盘；36、中心轴；37、螺旋叶片；38、传动套；39、第二液压马达；41、架体；42、推进油缸；43、推进调节油缸；51、夹管主体；52、开合油缸；53、销轴；54、弧形夹紧块；55、夹管油缸。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。此外，术语“上”、“下”是基于附图所示的方位和位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示所指的装置或部件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型竖直出渣设备的实施例1：

本实施例中，竖直出渣设备应用时的示意图如图1所示，竖直出渣设备包括斗式提升装置101和行走装置102，斗式提升装置101和行走装置102均固设在掘进装置103的上方，掘进装置103用于向前掘进；掘进装置103的后方设有底架104，底架104的后方设有夹管装置105，夹管装置105用于夹紧管道106。其中，斗式提升装置101、行走装置102、掘进装置103、底架104以及夹管装置105均处于始发井内，始发井的前方设置有动力装置108，动力装置108用于向各装置提供液压动力，始发井的后方设置有吊车107，吊车107用于吊装管道106。

如图2和图4所示，掘进装置103包括前壳体31和后壳体32，前壳体31和后壳体32之间设有纠偏油缸34，纠偏油缸34沿前后方向延伸，纠偏油缸34的前端铰接在前壳体31上，纠偏油缸34的后端铰接在后壳体32上，纠偏油缸34沿前壳体31的周向间隔布置有多个。其中，纠偏油缸34的纠偏原理为现有技术，在此不再具体说明。

本实施例中，后壳体32的前端与前壳体31插接连接，后壳体32的后端与管道106插接连接，且后壳体32与前壳体31、管道106的连接处均设有密封圈。

如图4所示，前壳体31的前端设有刀盘35，刀盘35为辐条式结构。当然，在其他实施例中也可以使用复合式刀盘结构。

本实施例中，前壳体31内设有中心轴36，中心轴36上焊接有螺旋叶片37，中心轴36的前端通过花键与刀盘35止转装配在一起；前壳体31内还设有传动套38和第二液压马达39，传动套38转动装配在前壳体31内，传动套38的前端与刀盘35固定连接，传动套38的后端内侧设有内齿圈，第二液压马达39的输出轴上设有主动齿轮，主动齿轮与内齿圈啮合，在第二液压马达39工作时，主动齿轮带动传动套38转动，传动套38带动刀盘35转动，刀盘35再带动中心轴36转动，中心轴36上的螺旋叶片37将渣土向后输送。其中，根据需要第二液压马达39可以前壳体31的周向间隔布置多个。

本实施例中，刀盘35的后侧还设有搅拌棒30，通过搅拌棒30对切削下来的渣土进行搅拌，提高渣土的流动性，便于出渣。

本实施例中，前壳体31内于中心轴36的后方设有储渣槽33，储渣槽用于存储通过螺旋叶片37输送过来的渣土；其中，储渣槽33的开口朝上，斗式提升装置101的下端安装在储渣槽33内，斗式提升装置101用于将储渣槽33内的渣土向上提升。

本实施例中，储渣槽33的槽底为由前向后延伸的弧面，这样便于斗式提升装置101的提升斗挖取渣土。

如图2和图3所示，斗式提升装置101沿竖直方向布置，斗式提升装置101包括第一立柱16，第一立柱16的上端和下端分别设有链轮，两个链轮传动连接有链条11。其中，第一立柱16上端的链轮为主动链轮。

本实施例中，链条11上设有提升斗12，一部分提升斗12上设有刮刀13，刮刀13用于刮削掘进装置103上方的土层；另一部分提升斗12上设有截齿14，截齿14用于挖松掘进装置上方的土层，以便于刮刀13刮削土层。其中，斗式提升装置101的出渣口15处于沟槽的正上方。

本实施例中，刮刀13的数量与截齿14的数量的比例为2：1，且两个截齿14之间设置有两个刮刀13。在其他实施例中，刮刀与截齿数量的比例可以根据需要设置，如3:1。

如图7所示，斗式提升装置101包括防护罩18、第一液压马达17和升降油缸19，第一液压马达17固设在防护罩18上，防护罩18处于斗式提升装置101的上部，以避免工作人员误触提升斗；防护罩18由升降油缸19驱动向上移动，以调整第一液压马达17的位置，进而实现链条11张紧度的调整。其中，第一液压马达17构成驱动马达，第一液压马达17用于驱动主动链轮转动。

本实施例中，行走装置102包括行走架22和第二立柱21，行走架22通过第二立柱21固定在前壳体31上，且第二立柱21处于斗式提升装置101的后方。

本实施例中，行走架22上设有渣土输送带24和扇形支撑台26，扇形支撑台26处于渣土输送带24的下方；渣土输送带24的前端通过回转支撑25转动装配在行走架22上，且出渣口15处于渣土输送带24前端的上方，其中，回转支撑25的回转轴线沿竖直方向延伸；渣土输送带24的后端为出渣端，渣土输送带24中部的下方设有支撑轮27，支撑轮27可以在扇形支撑台26上行走，以调节出渣端的落渣点。

应当说明的是，出渣端可以处于沟槽的一侧，也可以处于沟槽的上方；出渣端处于沟槽的上方时，可以直接将渣土落至铺设的管道上，但这样会增加管道向前运动时的摩擦力，适用于短距离的管道铺设；出渣端处于沟槽的一侧时，能够减少管道向前运动时的摩擦力，适用于长距离的管道铺设，但需要用额外的设备将管道掩埋。

如图2和图3所示，行走架22的左右两侧分别通过四连杆机构29连接有连接架28，两个连接架28分别处于掘进装置103的两侧，各连接架28上均设有两个行走轮23，两个行走轮23沿前后方向间隔布置，行走轮23用于沟槽两侧的底面上行走；本实施例中，行走架22上设有行走轮调节油缸20，行走轮调节油缸20驱动四连杆机构29变形，以使行走轮23适应不同坡度的底面，这样能够保证斗式提升装置不会倾斜，保证铺管工作的顺利进行。

如图5和图6所示，底架104包括架体41和推进油缸42，推进油缸42设置有两个，两个推进油缸42均安装在架体41上，两个推进油缸42的驱动端均铰接在夹管装置105的夹管主体51上。其中，两个推进油缸42在左右方向上间隔布置，以供管道106穿过。

本实施例中，架体41上对应各推进油缸42的位置还设有推进调节油缸43，推进调节油缸43用于保证推进油缸42沿前后方向推进，而不会发生偏摆。

如图6所示，夹管主体51为抱夹结构，夹管主体51包括左半体和右半体，两个半体的上端铰接在一起，两个半体的下端通过销轴53可拆连接在一起；夹管主体51还包括开合油缸52，在销轴53取下后，通过开合油缸52的伸缩，实现两个半体的远离和靠近，以便于安装管道106。

本实施例中，夹管主体51上还设有夹管油缸55，夹管油缸55的驱动段设有弧形夹紧块54，弧形夹紧块54用于进一步抱紧管道106，以满足一定变径比的管道106。

本实施例中，弧形夹紧块54的内侧安装有橡胶衬套，以保护管道106外周面的涂层不被破坏。

使用竖直出渣设备的铺管施工工艺如下：

（1）根据管道106预埋线路，设置始发井，在始发井内预设地下立柱，并将底架104安装在始发井内；

（2）将斗式提升装置101、行走装置102以及掘进装置103装配在一起并吊入始发井，之后安装扶正工装，以扶正斗式提升装置101、行走装置102以及掘进装置103；然后，先将拼装好的管道106的前端与掘进装置103的后壳体32连接，再安装夹管装置105；最后，将动力装置108行驶至始发井的前方，连接管线，调试设备，保证切槽铺管设备运行稳定可靠；

（3）通过吊车107预拼装一段管道106，在设备掘进过程中，需吊车107辅助吊住管道106；

（4）将始发扶正工装拆除，开始正常掘进，此过程中，掘进装置103的刀盘35进行开挖，刀盘35开挖后的渣土经螺旋叶片37输送至储渣槽33内，之后，渣土被斗式提升装置101竖直向上运输，同时，斗式提升装置101上的刮刀13和截齿14也会将掘进装置103上方的土层挖走，渣土从出渣口15落至渣土输送带24上，并通过渣土输送带24输送至沟槽的其中一侧；

（5）开挖过程中，根据掘进装置内的位置检测装置和地面的高度检测装置，实时调整纠偏油缸和行走轮调节油缸行程，以保证开挖方向；

（6）根据管道预埋线路施工接收井，掘进装置103顶出，拆除动力装置108，安装扶正工装，以扶正斗式提升装置101、行走装置102以及掘进装置103，掘进装置103的后壳体32与管道106脱离；吊离扶正斗式提升装置101、行走装置102以及掘进装置103；拆除底架104和夹管装置105，设备离场。

本实用新型的切槽铺管设备利用半开挖的施工方式，通过增加斗式提升装置，使得渣土沿竖直方向送至地面，避免了长距离铺设管道时尾部排渣效率低的问题，提高了铺管效率。

本实用新型竖直出渣设备的实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，切槽铺管设备包括行走装置102，行走装置103通过第二立柱21连接在掘进装置103上，渣土由斗式提升装置101的落渣口落在行走装置102的渣土输送带24上，经渣土输送带24的出渣端落在沟槽的一侧。本实施例中，切槽铺管设备不包括行走装置，斗式提升装置的落渣口处于沟槽的一侧。

本实用新型竖直出渣设备的实施例3：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，两组行走轮23分别通过四连杆机构29连接在行走架22上，行走架22上设有行走轮调节油缸20，行走轮调节油缸20通过调节四连杆机构29使行走轮22始终支撑在地面上。本实施例中，两组行走轮分别沿竖向滑动装配在行走架上，行走架上设有行走轮调节油缸，行走轮调节油缸直接驱动行走轮沿竖向移动，以使行走轮始终支撑在地面上。

本实用新型竖直出渣设备的实施例4：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，一部分提升斗12上设有刮刀13，刮刀13用于刮削掘进装置103上方的土层；另一部分提升斗12上设有截齿14，截齿14用于挖松掘进装置上方的土层，以便于刮刀13刮削土层。本实施例中，对于土层较为松软的地带，全部提升斗上均设置刮刀。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.竖直出渣设备，其特征在于，包括：

斗式提升装置（101），沿竖直方向布置，斗式提升装置（101）的下端用于设置在掘进装置（103）的储渣槽（33）内，斗式提升装置（101）具有提升斗（12），提升斗（12）用于将储渣槽（33）内的渣土向上提升；

刮刀（13），设置在全部或部分提升斗（12）上，用于在提升斗（12）向上提升时刮削掘进装置（103）上方的土层；

其中，斗式提升装置（101）上端的出渣口（15）处于沟槽的一侧上方或正上方。

2.根据权利要求1所述的竖直出渣设备，其特征在于，在部分提升斗（12）上设有刮刀（13）时，剩余部分提升斗（12）上设有截齿（14），截齿（14）用于挖松掘进装置（103）上方的土层。

3.根据权利要求2所述的竖直出渣设备，其特征在于，所述刮刀（13）的数量与截齿（14）的数量比例为2：1，且两个截齿（14）之间设有两个刮刀（13）。

4.根据权利要求1或2或3所述的竖直出渣设备，其特征在于，所述斗式提升装置包括防护罩（18）、驱动马达和升降油缸（19），驱动马达固定在防护罩（18）上，防护罩（18）处于斗式提升装置（101）的上部，防护罩（18）由升降油缸（19）驱动以实现在竖直方向上的移动。

5.根据权利要求1或2或3所述的竖直出渣设备，其特征在于，所述竖直出渣设备还包括行走装置（102），行走装置（102）包括行走架（22）和两组行走轮（23），两组行走轮（23）连接在行走架（22）上并分别处于掘进装置（103）的两侧，以行走在沟槽两侧的地面上。

6.根据权利要求5所述的竖直出渣设备，其特征在于，所述行走装置（102）还包括渣土输送带（24），渣土输送带（24）的前端绕竖直轴线转动装配在行走架（22）上，所述渣土输送带（24）的前端处于出渣口（15）的正下方。

7.根据权利要求6所述的竖直出渣设备，其特征在于，所述行走架（22）上设有扇形支撑台（26），渣土输送带（24）的中部下侧设有支撑轮（27），支撑轮（27）滚动支撑在扇形支撑台（26）上。

8.根据权利要求5所述的竖直出渣设备，其特征在于，两组行走轮（23）分别通过四连杆机构（29）连接在行走架（22）上，行走架（22）上设有行走轮调节油缸（20），行走轮调节油缸（20）通过调节四连杆机构（29）使行走轮（23）始终支撑在地面上，进而使斗式提升装置（101）始终保持竖直。

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