一种沉井施工用管缆收放系统及竖井掘进机的制作方法

1.本实用新型涉及竖井施工技术领域，特别是指一种沉井施工用管缆收放系统及竖井掘进机。


背景技术：

2.目前采用沉井法进行竖井施工，具有广泛的工程应用范围。沉井法施工由于掘进机需要边掘进边下行，主机以及配套系统相应的管路与线缆需要同步进行下放。对于传统的施工线缆下放是需要人工进行，比较耗费劳动力并且存在安全隐患。当掘进完成时，设备的出井及线缆的回收通常是需要采用吊机进行配合完成，比较耗时耗力，同时增加购买吊机的成本，并且自动化程度比较低。因此，亟需设计一种自动跟随掘进机掘进下放线缆和设备及管线回收的自动化系统。


技术实现要素：

3.针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种沉井施工用管缆收放系统及竖井掘进机，解决了现有技术中竖井施工中管缆收放效率低的问题。
4.本实用新型的技术方案是这样实现的：一种沉井施工用管缆收放系统，包括圆弧头支撑架，所述圆弧头支撑架上设有圆环链和驱动圆环链运动的驱动装置，圆环链上设有至少一个用于卡固管缆的限位管卡，驱动装置及带动掘进机主机上下运动的卷扬装置均与后台控制器相连接；后台控制器能控制驱动装置与卷扬装置同步动作。
5.进一步，所述驱动装置包括驱动件、滚筒、链轮，驱动件固定在圆弧头支撑架上部，滚筒通过端部支撑转动设置在圆弧头支撑架上且与驱动件的输出轴相连接，所述链轮对称设置在滚筒两端且分别与圆环链啮合，所述弧形导向架上设有与链轮相对应的压链机构。
6.进一步，两个链轮上的圆环链之间连接有限位管卡；限位管卡包括用于固定管缆接头的接头固定板卡、用于对管缆顺线的导向板卡和用于固定泥浆管路的管节固定板。具体地：接头固定板卡包括第一板体，第一板体的两端分别与圆环链可拆卸连接，第一板体上设有与管缆接头相对应的限位孔；所述导向板卡包括第二板体，第二板体的两端分别与圆环链可拆卸连接，第二板体上设有供管缆通过的顺线孔；所述管节固定板包括第三板体，第三板体的两端分别与圆环链可拆卸连接，第三板体上设有用于固定泥浆管的固定扣。
7.优选地，链轮为双链轮结构，双链轮结构中间设有与圆环链相配合的导链块，导链块位于双链轮结构上半圆；所述导链块上设有与圆环链相配合的导向槽，压链机构与导链块相对应。压链机构包括压柱和压板，压板固定设置在压柱下部，压柱固定在圆弧头支撑架上，压板为中部内凹板。
8.进一步，所述圆弧头支撑架包括设置在底部的支撑架和设置在上部的弧形导向架，所述弧形导向架上铺设有用于支撑和导向管缆的导向弧板和对圆环链进行导向的导向轮，导向轮位于导向弧板的两侧。
9.进一步，所述导向轮沿弧形导向架间隔设置，且导向轮的高度高于导向弧板的高
度。所述圆环链与掘进机主机连接处设有应力销轴，实时检测圆环链的受力情况。
10.一种竖井掘进机，包括掘进机主机及所述的沉井施工用管缆收放系统，掘进机主机与卷扬装置相连接。
11.本实用新型通过驱动 圆环链结构，配合管卡结构，实现管线输送与主机掘进同步进行，具有较高的可靠性、效率性、适应性，同时可适应于干式掘进环境与泥水掘进环境。线缆输送系统头部与主机连接位置设置应力销轴，通过实时监测圆环链受到的拉力来实现与主机向下掘进同步进行，并设置最大力值，实现过载主机停机，确保整个施工过程的安全高效进行。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本实用新型管缆收放系统结构示意图。
14.图2为本实用新型弧形导向架局部放大图。
15.图3为链轮与压链机构位置关系图。
16.图4为驱动装置结构示意图。
17.图5为限位管卡与圆环链连接示意图。
18.图6为导向板卡结构示意图。
19.图7为接头固定板卡结构示意图。
20.图8为管节固定板结构示意图。
21.图9为管缆收放系统在施工过程中的状态图。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动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。
23.如图1所示，实施例1，一种沉井施工用管缆收放系统，包括圆弧头支撑架100，圆弧头支撑架100为整个管缆收放系统的支撑结构。所述圆弧头支撑架100上设有圆环链10和驱动圆环链运动的驱动装置3，驱动装置可采用电机或液压马达。圆环链10上设有至少一个用于卡固管缆的限位管卡；在驱动装置的作用下，圆环链运动，带动管缆上下运动，实现收放管缆。本实施例中圆弧头支撑架100的上部为圆弧形结构体，便于圆环链的上下运动。驱动装置3及带动掘进机主机15上下运动的卷扬装置21均与后台控制器相连接；后台控制器能控制驱动装置3与卷扬装置21同步动作。
24.当掘进完成时，竖井掘进机设备出井依靠回收卷杨装置对设备进行提升出井，回收卷扬头部与主机连接位置设置位移传感器，实时传送到线缆架驱动的后台控制器，后台控制器通过接收回收卷扬的装置的位移传感器的数据，以控制回收卷扬装置与驱动装置3
回收管缆同步进行，提高管缆收放效率。
25.如图3、4所示，实施例2，一种沉井施工用管缆收放系统，在实施例1的基础上，所述驱动装置3包括驱动件18、滚筒19、链轮801，驱动件18固定在圆弧头支撑架100上部，驱动件为液压马达。滚筒19通过端部支撑20转动设置在圆弧头支撑架100上且与驱动件18的输出轴相连接。在驱动件的作用下，滚筒能相对圆弧头支撑架100进行转动。所述链轮801对称设置在滚筒19两端且分别与圆环链10啮合；在驱动件的作用下链轮与滚筒进行同步转动，提供链条运动的动力。所述弧形导向架2上设有与链轮801相对应的压链机构7，压链机构用于对链轮801上的圆环链10进行压定限位，防止圆环链10在工作过程中发生波动或脱离链轮，提高圆环链的运动稳定性。
26.如图6、7、8所示，两个链轮801上的圆环链10之间连接有限位管卡，限位管卡通过连接环9与圆环链相连接。限位管卡包括用于固定管缆接头的接头固定板卡12、用于对管缆顺线的导向板卡13和用于固定泥浆管路16的管节固定板17。接头固定板卡12、导向板卡13及管节固定板17的具体数量根据需要可设置多个，对管缆进行稳固卡固；限位管卡平行设置。具体地：接头固定板卡12包括第一板体，第一板体的两端分别与圆环链10可拆卸连接，第一板体上设有与管缆接头相对应的限位孔；限位孔的数量根据需要可设置多个。所述导向板卡13包括第二板体，第二板体的两端分别与圆环链10可拆卸连接，第二板体上设有供管缆通过的顺线孔；顺线孔的数量根据需要可设置多个。所述管节固定板17包括第三板体，第三板体的两端分别与圆环链10可拆卸连接，第三板体上设有用于固定泥浆管的固定扣；固定扣的数量根据需要可设置多个。管缆接头固定板之间的管缆需要具有一定的挠度，使其管缆不受力。通过上述三种管卡的设置可对泥浆管及线缆进行稳定卡固，确保其稳定运送管缆。
27.如图2所示，实施例3，一种沉井施工用管缆收放系统，在实施例2的基础上，链轮801为双链轮结构，双链轮结构中间设有与圆环链10相配合的导链块6，双链轮结构为两个盘型轮的结构，导链块6位于两个盘型轮之间，始终对圆环链进行导向。导链块6位于双链轮结构上半圆，对应驱动装置3。所述导链块6上设有与圆环链10相配合的导向槽，用于导链。压链机构7与导链块6相对应，两者配合对圆环链进行限位。优选地，压链机构7包括压柱71和压板72，压板72固定设置在压柱71下部，压柱71固定在圆弧头支撑架100上，压柱71可采用伸缩套筒，适用于不同型号的圆环链。压板72为中部内凹板，与链轮进行配合，防止发生干涉。
28.进一步，如图2所示，所述圆弧头支撑架100包括设置在底部的支撑架1和设置在上部的弧形导向架2，弧形导向架2为半圆形架体，是圆环链运动路径为平滑过渡。所述弧形导向架2上铺设有用于支撑和导向管缆的导向弧板5和对圆环链10进行导向的导向轮4，导向轮4位于导向弧板5的两侧。具体地，所述导向轮4沿弧形导向架2间隔均布在弧形导向架上，且导向轮4的高度高于导向弧板5的高度。导向轮4用于圆环链的导向与管夹的导向。导向轮的高度大于弧板的高度，以使管夹与导向架结构不干涉。
29.进一步，所述圆环链10与掘进机主机15连接处通过卸扣14连接，且设有应力销轴，实时检测圆环链10的受力情况。通过实时监测圆环链受到的拉力来实现与主机向下掘进同步进行，并设置最大力值，实现过载主机停机。
30.如图9所示，实施例4：一种竖井掘进机，包括掘进机主机15及实施例2或3所述的沉
井施工用管缆收放系统，掘进机主机15与卷扬装置21相连接。
31.线缆架与主机连接完毕后，主机向下掘进，同时线缆架上部驱动转动进行放缆。随着主机的不断向下进行掘进，线缆架不断的进行放缆；当主机停止掘进时，线缆架上部驱动同时停止进行放缆；当主机掘进到井底时，主机通过回收卷扬系统吊装出井，同时线缆架回收线缆；线缆架回收线缆与回收卷扬装置同步进行，最终实现设备出井的同时，线缆架的回收完成，提高管缆收放效率。
32.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。