本发明涉及一种盾构机用螺旋机及盾构机，尤其是一种螺旋轴免伸缩，进渣口可快速关闭的盾构机用螺旋机及盾构机。
背景技术：
螺旋机是盾构机的重要部件，其入口端，即螺旋机与土仓连接端设有闸门结构，一般情况下该闸门结构为常开状态，螺旋轴前端伸出闸门结构，工作中，土仓中有一定压力，渣土在土仓压力和螺旋轴的旋转作用下，排出盾构机。而在螺旋机检修或紧急事故中，闸门结构需要关闭，以防止渣土在土仓压力作用下涌出螺旋机，发生喷涌，进而损坏设备。现有技术的盾构机用螺旋机，其闸门结构关闭时通常采用先将螺旋轴全部缩回筒体内再关闭的结构。这种必须要螺旋轴先全部缩回筒体内再关闭闸门结构的螺旋机，存在如下技术缺陷：1)在紧急事故，闸门结构需等待螺旋轴全部缩回，才可关闭，易造成时间延误，闸门结构关闭不及时，存在安全隐患；2)螺旋轴缩回及闸门结构关闭，操作存在前后顺序，不利于现场操作人员工作。且技术系统较复杂，不够精简。
技术实现要素：
针对以上技术缺陷，本发明提供了一种盾构机用螺旋机，其闸门结构关闭时，螺旋轴不需要缩回筒体内，便可关闭，有效解决了现有技术存在的需等待螺旋轴先全部缩回筒体内才关闭闸门结构，易造成时间延误，闸门结构关闭不及时，存在安全隐患的技术缺陷，且结构简单，操作方便。
为实现上述的技术目的，本发明通过以下技术方案实现：一种盾构机用螺旋机，包括螺旋轴、筒体、闸门结构，筒体为螺旋机的外部支撑，为中空筒状结构。其前端，与盾构机土仓胸板固定连接在一起。土仓胸板与筒体连接处，开有与筒体内径相同且贯通的第一通孔，第一通孔与筒体内径重合。闸门结构设置有对开式闸门板及门板控制机构，对开式闸门板通过门板控制机构，可从中间向两边打开或自两边向中间完全闭合的固定安装在土仓胸板的第一通孔处。闸门结构主要用于螺旋机筒体入口端的打开或关闭，一般情况下，该闸门结构为打开状态，而在螺旋机检修或紧急状态下，闸门结构需要关闭。螺旋轴设置有连续螺旋形叶片，可旋转的安装在筒体内，其作用在于，提高渣土在筒体内的流塑性，为进一步提高渣土由盾构机土仓进入螺旋机的流塑性，螺旋轴前端伸出土仓胸板及闸门结构外。为提高闸门结构关闭的速度，上述的对开式闸门板中部开有圆孔，该圆孔与螺旋轴可相配合的套合在一起，且均布在对开式闸门板的左右两片门板上。相应的，上述的连续螺旋形叶片与对开式闸门板对应处开有切槽，切槽方向与螺旋轴垂直，深度与螺旋轴外径平齐，宽度与对开式闸门板厚度相适应。工作时，闸门结构为打开状态，盾构机土仓内渣土通过闸门结构进入螺旋机筒体内，在土仓压力和螺旋轴旋转作用下排出盾体。螺旋机检修或紧急情况时，对开式闸门板在门板控制机构控制下，从两边向中间闭合，对开式闸门板中间圆孔沿连续螺旋形叶片切槽套合在螺旋轴上，从而达到在螺旋轴不需要缩回筒体内，即可关闭，且由于对开式闸门板中间圆孔与螺旋轴直径可相配合的套合在一起，故可起到防止渣土进入螺旋机，甚至引发喷涌的技术目的。
做为本发明的进一步发明，上述的门板控制机构为平移式门板控制结构，包括伸缩杆件及滑槽结构。滑槽结构为中间设置有与筒体内径相同且贯穿的第二通孔，其固定安装在土仓胸板上，第二通孔与上述的第一通孔保持重合。滑槽结构与土仓胸板连接处，设置有与上述对开式闸门板截面相适应的滑槽，对开式闸门板可滑动的固定安装在滑槽内。伸缩杆件两端分别固定在土仓胸板和对开式闸门板上。通过伸缩杆件的伸长或缩短，对开式闸门板沿滑槽结构分别可向中间或两边移动，从而完成闸门结构的关闭或打开；上述的门板控制机构也可以旋转式门板控制结构，包括伸缩杆件及旋转轴结构，旋转轴结构可旋转的安装在土仓胸板上，对开式闸门板固定安装在旋转轴上，伸缩杆件两端分别固定在土仓胸板和对开式闸门板上，通过伸缩杆件的伸长或缩短，对开式闸门板围绕旋转轴可向两边旋转打开或向中间旋转闭合。上述的伸缩杆件可以是伸缩油缸，也可以是伸缩电杆。
做为本发明的进一步发明，上述的门板控制机构设置有密封润滑结构，密封润滑结构位于对开式闸门板与土仓胸板及滑槽结构或旋转轴结构之间产生相对运动处，其作用在于防止渣土或泥沙等进入摩擦副或旋转副，损坏闸门结构。同时，工作中闸门结构开启或关闭时，对开式闸门板与密封润滑装置接触相对运动，在对开式闸门板上会形成油膜，可起到有效润滑作用，可减小对闸门结构开启或关闭时阻力。其中，上述平移式门板控制结构的密封润滑结构为盘根密封装置。
做为本发明的进一步发明，为减少施工中，渣土对伸缩杆件的锈蚀有害影响，上述的旋转式门板控制结构的伸缩杆件设置于土仓胸板另一侧，即盾构机土仓后部的盾体内。为确保伸缩杆件与对开式闸门板的有效连接，对开式闸门板设置有连杆，连杆与对开式闸门板通过旋转轴固定连接在一起，连杆与对开式闸门板分别位于土仓胸板两侧。工作中，连杆、对开式闸门板均与旋转轴保持固定位置不变，即三者同时旋转。
附图说明
图1为本发明第一实施例剖视图；
图2为本发明第一实施例闸门结构关闭状态的主视图；
图3为本发明第一实施例闸门结构开启状态的主视图；
图4为本发明第一实施例密封润滑结构剖视图；
图5为本发明第二实施例剖视图；
图6为本发明第二实施例闸门结构关闭状态的主视图；
图7为本发明第二实施例闸门结构开启状态的主视图；
图8为本发明第二实施例旋转轴结构剖视放大图。
图中，1.筒体，2.螺旋轴，3.连续螺旋形叶片，31.切槽，4.闸门结构，41.对开式闸门板，411.圆孔，412.连杆，42.门板控制机构，421.伸缩杆件，422.滑槽结构，423.旋转轴结构，5.土仓胸板，6.密封润滑装置，7.密封润滑装置。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节，以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域的技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进。因此，本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上，或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件，也可以是同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“前”、“后”以及类似的表述，只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语，与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解有含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意和所有的组合。
实施例1：
下面结合图1-4对本发明的实施例1的一种盾构机用螺旋机做出具体描述如下：
如图1、2、3、4所示，本发明一种盾构机用螺旋机，包括螺旋轴2、筒体1、闸门结构4，筒体1为螺旋机的外部支撑，为中空筒状结构。其前端，与盾构机土仓胸板5固定连接在一起。土仓胸板5与筒体1连接处，开有与筒体内径相同且贯通的第一通孔，第一通孔与筒体1内径重合。闸门结构4设置有对开式闸门板41及门板控制机构42，对开式闸门板41通过门板控制机构42，可从中间向两边打开或自两边向中间完全闭合的固定安装在土仓胸板5的第一通孔处。闸门结构4主要用于螺旋机筒体1入口端的打开或关闭，一般情况下，该闸门结构4为打开状态，而在螺旋机检修或紧急状态下，闸门结构4需要关闭。螺旋轴2设置有连续螺旋形叶片3，可旋转的安装在筒体1内，其作用在于，提高渣土在筒体1内的流塑性，为进一步提高渣土由盾构机土仓进入螺旋机的流塑性，螺旋轴2前端伸出土仓胸板5及闸门结构4外。为提高闸门结构4关闭的速度，上述的对开式闸门板41中部开有圆孔411，该圆孔与螺旋轴2可相配合的套合在一起，且均布在对开式闸门板41的左右两片门板上。相应的，上述的连续螺旋形叶片3与对开式闸门板41对应处开有切槽31，切槽31方向与螺旋轴2垂直，深度与螺旋轴2外径平齐，宽度与对开式闸门板41厚度相适应。工作时，闸门结构4为打开状态，盾构机土仓内渣土通过闸门结构4进入螺旋机筒体1内，在土仓压力和螺旋轴2旋转作用下排出盾体。螺旋机检修或紧急情况时，对开式闸门板41在门板控制机构42控制下，从两边向中间闭合，对开式闸门板41中间圆孔411沿连续螺旋形叶片3切槽31套合在螺旋轴2上，从而达到在螺旋轴2不需要缩回筒体1内，即可关闭，且由于对开式闸门板41中间圆孔411与螺旋轴2外径可相配合的套合在一起，故可起到防止渣土进入螺旋机，甚至引发喷涌的技术目的。
如图2、3中所示，上述的门板控制机构42为平移式门板控制结构，包括伸缩杆件421及滑槽结构422。滑槽结构422为中间设置有与筒体1内径相同且贯穿的第二通孔，其固定安装在土仓胸板5上，第二通孔与上述的第一通孔保持重合。滑槽结构422与土仓胸板5连接处，设置有与上述对开式闸门板41截面相适应的滑槽，对开式闸门板41可滑动的固定安装在滑槽内。伸缩杆件421两端分别固定在土仓胸板5和对开式闸门板41上。通过伸缩杆件421的伸长或缩短，对开式闸门板41沿滑槽结构分别可向中间或两边移动，从而完成闸门结构4的关闭或打开。
如图4所示，上述的门板控制机构42设置有密封润滑结构6，密封润滑结构6安装于上述的滑槽结构422的滑槽与对开式闸门板41相接触的入口处，其作用在于防止渣土或泥沙等进入摩擦副，损坏闸门结构4，同时对对开式闸门板41起到润滑作用，减小闸门结构4开启或关闭时的阻力。上述的密封润滑结构6为盘根密封装置。
实施例2：
结合图5-8对本发明的实施例2的盾构机用螺旋机做出具体描述如下：
对于与实施例1相同的部件，标注相同的符号，省略对这些部件的详细说明。
实施例2与实施例1的不同之处在于：
如图5-7所示，实施例2中的门板控制机构42为旋转式门板控制结构，包括伸缩杆件421及旋转轴结构423，旋转轴结构423可旋转的安装在土仓胸板5上，对开式闸门板41固定安装在旋转轴结构423上，伸缩杆件421两端分别固定在土仓胸板5和对开式闸门板41上，通过伸缩杆件421的伸长或缩短，对开式闸门板围绕旋转轴结构423可向两边旋转打开或向中间旋转闭合。
如图8所示，实施例2的门板控制机构42设置有密封润滑结构7，其安装于旋转轴结构423上，在对开式闸门板41与土仓胸板5接触处。其作用在于防止渣土或泥沙等进入旋转副，损坏闸门结构4。
如图5-8所示，实施例2为减少施工中，渣土对伸缩杆件的锈蚀有害影响，上述的门板控制结构42的伸缩杆件421设置于土仓胸板5另一侧，即盾构机土仓后部的盾体内。为确保伸缩杆件421与对开式闸门板41的有效连接，对开式闸门板41设置有连杆412，连杆412与对开式闸门板41通过旋转轴结构423固定连接在一起，连杆412与对开式闸门板41分别位于土仓胸板5两侧。工作中，连杆412、对开式闸门板41均与旋转轴423保持固定位置不变，即三者同时旋转。
最后应说明的是：以上实施例1、实施例2仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
1.一种盾构机用螺旋机，包括螺旋轴、筒体、闸门结构；筒体为中空筒状结构，其前端，与盾构机土仓胸板固定连接在一起；土仓胸板与筒体连接处，开有与筒体内径相同且贯通的第一通孔，第一通孔与筒体内径重合；闸门结构设置有对开式闸门板及门板控制机构，对开式闸门板通过门板控制机构，可从中间向两边打开或自两边向中间完全闭合的固定安装在土仓胸板的第一通孔处；螺旋轴设置有连续螺旋形叶片，可旋转的安装在筒体内，螺旋轴前端伸出土仓胸板及闸门结构外，其特征在于：所述的对开式闸门板中部开有圆孔，该圆孔与螺旋轴可相配合的套合在一起，且均布在对开式闸门板的左右两片门板上；所述的连续螺旋形叶片与对开式闸门板对应处开有切槽，切槽方向与螺旋轴垂直，深度与螺旋轴平齐，宽度与两片式闸门板厚度相适应。
2.根据权利要求1所述的一种盾构机用螺旋机，其特征在于：所述的门板控制机构为平移式门板控制结构，包括伸缩杆件及滑槽结构；滑槽结构为中间设置有与筒体内径相同且贯穿的第二通孔，其固定安装在土仓胸板上，第二通孔与第一通孔保持重合；滑槽结构与土仓胸板连接处，设置有与上述对开式闸门板截面相适应的滑槽，对开式闸门板可滑动的固定安装在滑槽内；伸缩杆件两端分别固定在土仓胸板和对开式闸门板上。
3.根据权利要求1所述的一种盾构机用螺旋机，其特征在于：所述的门板控制机构为旋转式门板控制结构，包括伸缩杆件及旋转轴结构，旋转轴结构可旋转的安装在土仓胸板上，对开式闸门板固定安装在旋转轴结构上，伸缩杆件两端分别固定在土仓胸板和对开式闸门板上。
4.根据权利要求2或3所述的一种盾构机用螺旋机，其特征在于：所述的伸缩杆件为伸缩油缸或伸缩电杆。
5.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种盾构机用螺旋机，其特征在于：所述的门板控制机构设置有密封润滑结构，密封润滑结构位于对开式闸门板与土仓胸板及滑槽结构或旋转轴结构之间产生相对运动处。
6.根据权利要求5所述的一种盾构机用螺旋机，其特征在于：所述的密封润滑装置为盘根密封装置。
7.根据权利要求3所述的一种盾构机用螺旋机，其特征在于：所述的伸缩杆件设置于土仓胸板另一侧，即盾构机土仓后部的盾体内。
8.根据权利要求7所述的一种盾构机用螺旋机，其特征在于：所述的对开式闸门板设置有连杆，连杆与对开式闸门板通过旋转轴固定连接在一起，连杆与对开式闸门板分别位于土仓胸板两侧。
9.一种盾构机，具有1-3、6-9任一权利要求所述的一种盾构机用螺旋机。
技术总结