[发明专利]非牛顿流体阀门堵塞清理机构及其在盾构机中的应用

说明书

本发明涉及非牛顿流体阀门堵塞清理机构及其在盾构机中的应用，包括圆管状直管体、呈倾斜设置的斜管、安装在斜管尾端的振动板、用来驱动振动板进行振动的超声波换能器、多根呈阵列分布的振动杆，所述直管体的两端分别固定安装有法兰。通过在现有泥浆阀的输入端/输出端安装所述非牛顿流体阀门堵塞清理机构，产生作用的振动力和推动力，能够对泥浆阀的输入端/输出端所对应的管道进行疏通作业，疏通效果好。所述非牛顿流体阀门堵塞清理机构与现有泥浆阀之间的安装操作简单方便，不会对现有泥浆阀的结构进行任何改变，使其能够符合现行国家相关标准，实施效果好。

技术领域

本发明涉及非牛顿流体阀门堵塞清理机构及其在盾构机中的应用，属于阀门技术领域。

背景技术

泥水式盾构机是通过加压泥水或泥浆来稳定开挖面，其刀盘后面有一个密封隔板，与开挖面之间形成泥水室，里面充满了泥浆，开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离。

在泥水式盾构机的管路中，通常使用大量的泥浆阀。现有泥浆阀因流通性好的特点，是盾构机泥浆管道系统常用的一种阀门结构。由于盾构机系统的介质为泥浆，对阀门性能要求较高。

目前的泥浆阀应用于盾构机过程中，泥浆阀的内壁易附着以及残留大量的泥浆杂物，长时间积累时，容易造成泥浆阀内部出现堵塞，影响泥浆阀输送效率；如果发生堵塞情况，会使得阀座关闭困难，导致密封泄漏；并且，一旦发生堵塞，盾构机的工作环境恶劣，维护/维修成本较高。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了非牛顿流体阀门堵塞清理机构及其在盾构机中的应用，具体技术方案如下：

非牛顿流体阀门堵塞清理机构，包括圆管状直管体、呈倾斜设置的斜管、安装在斜管尾端的振动板、用来驱动振动板进行振动的超声波换能器、多根呈阵列分布的振动杆，所述直管体的两端分别固定安装有法兰，所述法兰与直管体的端部连接为一体；所述直管体的侧壁设置有与斜管首端相连通的安装孔，所述振动板的边沿与斜管的尾端密封连接，所述超声波换能器固定安装在振动板的外侧；所述振动杆包括与斜管的轴向呈平行设置的斜杆段、与直管体的轴向呈平行设置的横杆段，所述斜杆段的尾端设置在斜管的内部且斜杆段的尾端与振动板固定连接，所述斜杆段的首端设置在直管体的内部，所述斜杆段的首端与横杆段的尾端连接为一体，所述横杆段的首端设置在直管体的外部；所述斜管的内部还填充有多个介质球，所述安装孔处设置有用来阻挡介质球溢出斜管的格栅，所述格栅的边沿与安装孔的孔壁固定连接，所述格栅设置有供斜杆段穿过并活动的网格结构。

上述技术方案的进一步优化，所述法兰的外侧设置有圆环状容纳槽，所述容纳槽的横截面为弧形结构。

上述技术方案的进一步优化，所述法兰的侧边设置有多个圆形通孔，所述通孔均设置在容纳槽的外周。

上述技术方案的进一步优化，所述斜杆段的横截面为圆形，所述横杆段由横截面为椭圆形的第一杆部和与第一杆部呈同轴设置的第二杆部，所述第一杆部的尾端与斜杆段的首端连接为一体，所述第一杆部的首端与第二杆部的尾端连接为一体，所述第二杆部尾端的横截面为椭圆形，所述第二杆部首端的横截面为菱形；从第二杆部的尾端到第二杆部的首端，所述第二杆部的横截面积连续减小；从第二杆部的尾端到第二杆部的首端，第二杆部侧壁的椭圆形结构与第二杆部侧壁的菱形结构之间呈平滑过渡。

上述技术方案的进一步优化，每根斜杆段的长度均相等，每根横杆段的长度均相等。

上述技术方案的进一步优化，每根斜杆段的长度均相等，所述横杆段首端在直管体的外部排列成的曲面为球冠结构。

上述技术方案的进一步优化，所述超声波换能器工作时的频率为17-43kHz。

上述技术方案的进一步优化，所述斜杆段的长度方向与振动板的板面之间呈垂直设置。

所述的非牛顿流体阀门堵塞清理机构作为泥浆阀配件在盾构机中的应用。