一种螺旋输送机前端连接结构及盾构机的制作方法

1.本实用新型涉及一种螺旋输送机前端连接结构及盾构机。


背景技术：

2.螺旋输送机作为盾构机的关键部件，其穿过盾构机的盾体连接到后配套系统。由于施工工程的地质条件、施工外部环境以及隧道种类等不同，对盾构机的功能提出的要求越来越高，尤其体现在对盾构机的转弯特性上。
3.现有技术中的盾构机如图1所示，盾构机包括盾体和螺旋输送机，盾体包括前盾11、中盾17以及尾盾18，前盾11内设有主驱动19，主驱动19用于驱动刀盘转动；螺旋输送机的前端处于在前盾内，螺旋输送机包括筒体15和螺旋轴12，筒体15前端的筒体法兰通过关节轴承14连接在前盾11的螺机座法兰13上，筒体15的中部通过支撑装置16支撑在中盾17上，以实现盾构机的转弯。
4.由于上述主驱动占用了前盾内较大的空间，为了避免关节轴承与主驱动干涉，需要将关节轴承的尺寸进行限制，而关节轴承的尺寸越小，则其偏摆能力越差，因此，上述盾构机不适用于隧道转弯半径较小的情形。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种螺旋输送机前端连接结构，以解决现有技术中由于前盾与螺旋输送机之间的关节轴承尺寸较小，而导致盾构机不适用于隧道转弯半径较小情形的技术问题；本实用新型的目的还在于提供一种盾构机。
6.为实现上述目的，本实用新型螺旋输送机前端连接结构的技术方案是：
7.螺旋输送机前端连接结构，包括：
8.螺机座，用于连接在前盾内，螺机座的后端设有螺机座法兰；
9.螺旋输送机，包括筒体，筒体的前端设有筒体法兰；
10.关节轴承，连接在螺机座法兰和筒体法兰之间；
11.所述关节轴承与螺机座之间和/或关节轴承与筒体之间设有倾斜法兰；
12.在盾构机左转弯时，倾斜法兰的左侧厚度小于倾斜法兰的右侧厚度；在盾构机右转弯时，倾斜法兰的左侧厚度大于倾斜法兰的右侧厚度。
13.有益效果是：通过在关节轴承与螺机座之间和/或关节轴承与筒体之间设置倾斜法兰，使得螺旋输送机具有向左或向右的预偏角度，这样，即使关节轴承的尺寸较小，也能使盾构机适用向左或向右以较小半径转弯的情形，避免了关节轴承与主驱动干涉。
14.进一步的，所述螺旋输送机前端连接结构还包括过渡法兰，过渡法兰可拆连接在螺机座法兰和/或筒体法兰上，过渡法兰构成所述的倾斜法兰。
15.有益效果是：这样设计，在向左和向右转弯时，只需变换过渡法兰的位置，即可满足向左以较小半径转弯和向右以较小半径转弯的情形。
16.进一步的，所述过渡法兰可拆连接在螺机座法兰上，过渡法兰与筒体法兰中的其
中一个上设有防扭卡块，过渡法兰和筒体法兰中的另一个上设有防扭卡槽；或者过渡法兰可拆连接在筒体法兰上，过渡法兰与螺机座法兰中的其中一个上设有防扭卡块，过渡法兰和螺机座法兰中的另一个上设有防扭卡槽。
17.有益效果是：防扭卡槽与防扭卡块止转配合，对螺旋输送机起到防扭转的作用。
18.进一步的，所述螺机座内腔的横截面为椭圆，该椭圆的长轴沿左右方向延伸。
19.有益效果是：这样设计，使得螺旋轴在左右方向上偏摆时不会与螺机座干涉。
20.进一步的，所述螺机座法兰和/或筒体法兰为所述的倾斜法兰。
21.有益效果是：这样设计，无需增加额外的法兰，简化结构。
22.为实现上述目的，本实用新型盾构机的技术方案是：
23.盾构机，包括：
24.前盾，其内设有螺机座，螺机座的后端设有螺机座法兰；
25.螺旋输送机，其前端处于前盾内，螺旋输送机包括筒体，筒体的前端设有筒体法兰；
26.关节轴承，连接在螺机座法兰和筒体法兰之间；
27.其特征在于，所述关节轴承与螺机座之间和/或关节轴承与筒体之间设有倾斜法兰；
28.在盾构机左转弯时，倾斜法兰的左侧厚度小于倾斜法兰的右侧厚度；在盾构机右转弯时，倾斜法兰的左侧厚度大于倾斜法兰的右侧厚度。
29.有益效果是：通过在关节轴承与螺机座之间和/或关节轴承与筒体之间设置倾斜法兰，使得螺旋输送机具有向左或向右的预偏角度，这样设计，即使关节轴承的尺寸较小，也能使盾构机适用向左或向右以较小半径转弯的情形，避免了关节轴承与主驱动干涉。
30.进一步的，所述盾构机还包括过渡法兰，过渡法兰可拆连接在螺机座法兰和/或筒体法兰上，过渡法兰构成所述的倾斜法兰。
31.有益效果是：这样设计，在向左和向右转弯时，只需变换过渡法兰的位置，即可满足向左以较小半径转弯和向右以较小半径转弯的情形。
32.进一步的，所述过渡法兰可拆连接在螺机座法兰上，过渡法兰与筒体法兰中的其中一个上设有防扭卡块，过渡法兰和筒体法兰中的另一个上设有防扭卡槽；或者过渡法兰可拆连接在筒体法兰上，过渡法兰与螺机座法兰中的其中一个上设有防扭卡块，过渡法兰和螺机座法兰中的另一个上设有防扭卡槽。
33.有益效果是：防扭卡槽与防扭卡块止转配合，对螺旋输送机起到防扭转的作用。
34.进一步的，所述螺机座内腔的横截面为椭圆，该椭圆的长轴沿左右方向延伸。
35.有益效果是：这样设计，使得螺旋轴在左右方向上偏摆时不会与螺机座干涉。
36.进一步的，所述螺机座法兰和/或筒体法兰为所述的倾斜法兰。
37.有益效果是：这样设计，无需增加额外的法兰，简化结构。
附图说明
38.图1为现有技术中盾构机的结构示意图；
39.图2为本实用新型盾构机的实施例1的结构示意图；
40.图3为图2中支撑装置处的结构示意图；
41.图4为图2中关节轴承处的俯视图；
42.图5为本实用新型盾构机的实施例2的关节轴承处的俯视图；
43.图1中：11、前盾；12、螺旋轴；13、螺机座法兰；14、关节轴承；15、筒体；16、支撑装置；17、中盾；18、尾盾；19、主驱动；
44.图2至图5中：21、前盾；22、螺旋轴；23、螺机座法兰；24、关节轴承；25、筒体；26、支撑装置；27、中盾；28、尾盾；29、刀盘；30、轴承外圈；31、轴承内圈；32、固定座；33、管片拼装机主梁；34、左导向块；35、左架体；36、右架体；37、右导向块；38、凹凸结构；39、过渡法兰；40、主驱动；41、螺机座；42、筒体法兰。
具体实施方式
45.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。
46.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。
47.需要说明的是，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。此外，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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。
48.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。
49.本实用新型盾构机的实施例1：
50.如图2和图4所示，盾构机包括盾体和螺旋输送机，盾体包括前盾21、中盾27以及尾盾28，前盾21的前端设有刀盘29，前盾21内设有主驱动40和螺机座41，螺机座41的后端设有螺机座法兰23，尾盾28内设有管片拼装机主梁33；螺旋输送机的前端处于前盾21内，螺旋输送机包括筒体25和螺旋轴22，筒体25的前端设有筒体法兰42，螺机座法兰23和筒体法兰42之间设有关节轴承24；筒体25的中部固定在支撑装置26上，支撑装置26支撑在管片拼装机主梁33上，筒体25处于管片拼装机主梁33中间。
51.如图3所示，支撑装置包括固定座32、左支撑架及右支撑架，筒体25固设在固定座32上且处于固定座32的下方；其中，左、右支撑架分别处于固定座32的左右两侧，左、右支撑架的相对端均连接在固定座32上，左、右支撑架的相背端分别支撑在管片拼装机主梁33上。
52.本实施例中，左支撑架包括可拆连接的左导向块34和左架体35，右支撑架包括可拆连接的右导向块37和右架体36；左导向块34和右导向块37分别滑动支撑在管片拼装机主梁33上，左架体35和右架体36的相对端均通过螺栓可拆连接在固定座32上。其中，左架体35
和右架体36的结构相同。在其他实施例中，左导向块和左架体可以焊接或一体加工成型，右导向块和右架体可以焊接或一体加工成型。
53.如图3所示，左架体35的左侧设有左安装槽，左导向块34通过螺栓安装在左安装槽内；右架体36的右侧设有右安装槽，右导向块37通过螺栓安装在右安装槽内，以保证左、右导向块与相应架体连接的稳定性。
54.本实施例中，固定座32为箱体结构，这样在保证固定座32强度的同时，能够减轻固定座32的重量。
55.本实施例中，左架体35与固定座32之间以及右架体36与固定座32之间均设有凹凸结构38，该凹凸结构38包括设置在固定座32上的凸部和设置在相应架体上的凹部，通过凸部与凹部配合，保证固定座32与两个架体连接的稳定性。其中，凸部和凹部均沿前后方向延伸。
56.如图2和图4所示，螺机座法兰23的后侧可拆连接有过渡法兰39，即过渡法兰39处于螺机座法兰23和关节轴承24之间；关节轴承24包括轴承外圈30和轴承内圈31，轴承外圈30固定在过渡法兰39上，轴承内圈31固定在筒体法兰42上。
57.本实施例中，过渡法兰39的左侧厚度小于过渡法兰39的右侧厚度，优选的，过渡法兰39的厚度由左向右逐渐增大，使得螺旋输送机具有向左的预偏角度α，这样设计，即使关节轴承24的尺寸较小，也能使盾构机适用向左以较小半径转弯的情形，避免了关节轴承24与主驱动40干涉。其中，过渡法兰39构成倾斜法兰。
58.本实施例中，过渡法兰39上设置有防扭卡块，筒体法兰42上设置有防扭卡槽，防扭卡槽与防扭卡块止转配合，起到防扭转的作用。
59.本实施例中，螺机座41、关节轴承24、过渡法兰39以及螺旋输送机共同构成螺旋输送机前端连接结构。
60.本实施例中，螺机座41内腔的横截面为椭圆，该椭圆的长轴沿左右方向延伸，使得螺旋轴22在左右方向上偏摆时不会与螺机座41干涉。
61.本实施例中，由于管片拼装机主梁33处于尾盾28内，支撑装置26的两个支撑架分别支撑在管片拼装机主梁33上，使得螺旋输送机与固定座32的连接位置相对靠后；在转弯时，螺旋输送机中后部的偏摆量较小，避免螺旋输送机与盾构机其他部件干涉，保证盾构机的顺利转弯。
62.本实用新型盾构机的实施例2：
63.本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，过渡法兰39的左侧厚度小于过渡法兰39的右侧厚度，使得螺旋输送机具有向左的预偏角度α，这样设计，使盾构机能够适用直线掘进和向左以较小半径转弯的情形。本实施例中，如图5所示，过渡法兰39的左侧厚度大于过渡法兰39的右侧厚度，使得螺旋输送机具有向右的预偏角度α，这样设计，使盾构机能够适用向右以较小半径转弯的情形。应当说明的是，本实施例与实施例1可以共用过渡法兰39，也可以设置两个过渡法兰39。
64.本实用新型盾构机的实施例3：
65.本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，过渡法兰39可拆连接在螺机座法兰23的后侧，关节轴承24包括轴承外圈30和轴承内圈31，轴承外圈30固定在过渡法兰39上，轴承内圈31固定在筒体法兰42上。本实施例中，过渡法兰可拆连接在筒体法兰的前侧，关节轴
承包括轴承外圈和轴承内圈，轴承外圈固定在螺机座法兰上，轴承内圈固定在过渡法兰上。在其他实施例中，可以在螺机座法兰的后侧和筒体法兰的前侧分别可拆连接过渡法兰，这样，轴承外圈固定在两个过渡法兰中的其中一个上，轴承内圈固定在两个过渡法兰中的另一个上。
66.本实用新型盾构机的实施例4：
67.本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，过渡法兰39可拆连接在螺机座法兰23的后侧，关节轴承24包括轴承外圈30和轴承内圈31，轴承外圈30固定在过渡法兰39上，轴承内圈31固定在筒体法兰42上。本实施例中，不设置过渡法兰，螺机座法兰为倾斜法兰，轴承外圈固定在螺机座法兰上，轴承内圈固定在筒体法兰上。在其他实施例中，不设置过渡法兰，筒体法兰为倾斜法兰，或者筒体法兰和螺机座法兰均为倾斜法兰。
68.本实用新型螺旋输送机前端连接结构的实施例，本实施例中的螺旋输送机前端连接结构与上述盾构机的实施例1至4中任一个所述的螺旋输送机前端连接结构的结构相同，在此不再赘述。
69.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。