[发明专利]盾构机土仓的泥饼探测和清除装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种盾构机土仓的泥饼探测和清除装置。

背景技术

泥饼是盾构刀盘切削下来的细小砂土颗粒、碎屑在土仓内重新聚集而成的半固结和固结状的块状体，盾构机在掘进过程中，土仓中泥饼的形成几乎无法避免，泥饼的存在对设备的运行有诸多危害，比如其加重了盾构机刀盘和刀具的负荷，常常使掘进参数出现突变，使施工效率大大降低。现有的盾构机无法自动检测到泥饼，只能通过人员进仓观察，而且当发现有泥饼时，必须通过人力将泥饼清除，而且未必能完全清除泥饼，其缺点是：不能及时发现泥饼，清除泥饼工效低，劳动强度大。

发明内容

本发明的目的就是提供一种盾构机土仓的泥饼探测和清除装置，以解决现有技术靠人工发现和去除泥饼存在的不能及时发现泥饼，清除泥饼工效低，劳动强度大的问题。

本发明的技术方案是：一种盾构机土仓的泥饼探测和清除装置，其特征在于，包括油缸、油路、喷水枪、水路、测距传感器和控制器，喷水枪穿过油缸活塞的轴心作为活塞杆，喷水枪的两端密封地穿过油缸的前后两端，在喷水枪的前端设有喷嘴，在喷水枪的后端通过电动阀门与高压水管连接；在喷水枪的前端连接有安装法兰；油缸上的油路接口通过油路与液压系统连接，在该油路上装有液压表和流量表；在所述油缸的后端装有用于检测喷水枪移动距离的测距传感器；所述的测距传感器和液压表的信号输出端通过控制器控制电动阀门的开关。

本发明的优点是：可以自动探测和清除泥饼，即高效又自动化；去除泥饼的能力比人工去除效果更好，提高了工作效率，降低了劳动强度。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明一种盾构机土仓的泥饼探测和清除装置，其特征在于，包括油缸8、油路18、喷水枪11、水路（高压水管14）、测距传感器10和控制器19，喷水枪11穿过油缸活塞9的轴心作为活塞杆，喷水枪11的两端通过密封圈7密封地穿过油缸8的前后两端，在喷水枪11的前端设有圆锥形的喷嘴5，在喷水枪11的后端通过串联的手动阀门12和电动阀门（电磁阀）13与高压水管14连接；在喷水枪11的前端连接有安装法兰6。油缸8上的两个油路接口15通过油路18与盾构机的液压系统（未图示）连接，在该油路18上装有液压表16和流量表17。在所述油缸8的后端装有用于检测喷水枪11移动距离（即活塞9移动距离）的测距传感器10。

本发明在应用时，将按照法兰6安装在盾构机的土仓1的后隔板4上，安装位置对着土仓1的前隔板2内侧容易产生泥饼3的地方。在安装处（后隔板4上）打一个直径略大于喷水枪11喷头外径的通孔，在通孔的周围打出安装螺孔并将安装法兰6固定。

所述的测距传感器10和液压表16的信号输出端通过控制器19控制电动阀门13的开关。控制电动阀门13的方法之一是，对油缸8施加能够使其活塞9正常移动的最低驱动压力，如果（活塞）能够自由伸缩全程，则表示土仓内没有泥饼，活塞的行程由测距传感器10测量；如果活塞在自由伸缩全程过程中遇到阻力大于最低驱动压力设定增量值时，测距传感器10和液压表16向控制器19输出相应的信号，控制器19则开启电动阀门13，喷水枪11喷水冲击去除泥饼3。

上述的控制方法只是一个实例，也可采用其他控制方式，例如：通过油路的流量和压力。

检测之前，喷水枪11的喷头前端位于（后隔板4的）通孔内部距离土仓隔板4前面一定距离。使用时，在对油缸施加压力之前先喷水5s，防止有泥块堵住喷嘴5的出口），而且只能在刀盘停止工作时进行检测和冲洗作业。

为了延长装置的寿命，自动检测与冲洗时间是在刀盘停止转动时进行，此时喷水枪11和泥饼3不转动。此装置在设备中安装多套，而且喷水口为锥形，可以向四周及前方喷水冲洗，达到一定的冲击面积。