吸渣机构、气力出渣装置及竖井施工设备的制作方法

1.本实用新型涉及竖井施工技术领域，特别地，涉及一种吸渣机构、气力出渣装置及竖井施工设备。


背景技术：

2.竖井广泛应用于水电交通、非金属、矿山及煤矿等各种领域，竖井深度及竖井直径与项目条件及地形地质深度相关，深度从几十米到上千米不等。竖井施工中出渣是一项重要的难题，目前的出渣方式主要有抓斗、刮渣板、螺旋输送机及泥水环流等各种方式，这些出渣方式中干式出渣(抓斗、刮渣板、螺旋输送机等)存在着出渣不净、前端负荷重、占用体积大等缺点困扰着竖井施工机械的结构布置及调向功能，湿式出渣在特殊地质条件或缺水地区难以实施。
3.而采用气力出渣，也称真空出渣则能克服上述缺陷，但目前竖井施工在采用气力出渣时，由于开挖机构的移动开挖，导致开挖机构的开挖端和吸渣端之间的相对位置发生改变，造成气力输送无法稳定运行，而无法快速及时地将开挖机构开挖产生的渣土及时地抽走排出，对开挖的连续性造成了影响，施工效率低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种吸渣机构、气力出渣装置及竖井施工设备，以解决目前竖井施工时无法将开挖产生的渣土及时地抽走排出，造成施工效率低的技术问题。
5.本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：
6.本实用新型提供一种吸渣机构，包括：第一吸渣管，安装在开挖机构上，所述第一吸渣管的输入端靠近所述开挖机构的开挖端固定设置；第二吸渣管，沿所述开挖机构开挖的深度方向可伸缩地设置，所述第二吸渣管的输入端与所述第一吸渣管的输出端相连通；其中，所述开挖机构的摆动开挖状态下，所述第一吸渣管能绕至少一转动轴线转动，至少一所述转动轴线与所述开挖机构的摆动轴线平行设置，且所述第二吸渣管能在所述第一吸渣管的带动下适应性地伸长和缩短。
7.本实用新型的实施方式中，所述第一吸渣管的输出端通过球铰式连接关节与所述第二吸渣管的输入端相连接。
8.本实用新型的实施方式中，所述第一吸渣管沿其轴线可伸缩地设置，所述开挖机构还具有伸缩状态，所述伸缩状态下，所述第一吸渣管能适应性地伸长和缩短。
9.本实用新型的实施方式中，所述第一吸渣管包括第一伸缩管，所述第一伸缩管的轴线与所述开挖机构的轴线平行设置。
10.本实用新型的实施方式中，所述第一吸渣管包括固定管，所述固定管与所述开挖机构连接，所述固定管的输入端设有吸渣斗，所述吸渣斗靠近所述开挖机构的开挖端固定设置。
11.本实用新型的实施方式中，所述第一吸渣管还包括第一连接管，所述第一连接管
的输入端通过所述第一伸缩管与所述固定管的输出端相连通，所述第一连接管的输出端与所述第二吸渣管相连通。
12.本实用新型的实施方式中，所述固定管通过固定支架与所述开挖机构连接。
13.本实用新型的实施方式中，所述第二吸渣管包括第二连接管、第二伸缩管以及第三连接管，所述第二连接管的输出端通过所述第二伸缩管与所述第三连接管的输入端相连通，所述第二连接管的输入端与所述第一吸渣管相连通。
14.本实用新型还提供一种气力出渣装置，包括上述吸渣机构。
15.本实用新型还提供一种竖井施工设备，包括上述气力出渣装置。
16.本实用新型的特点及优点是：
17.本实用新型的吸渣机构、气力出渣装置以及竖井施工设备，开挖机构在摆动时，第一吸渣管能够绕转动轴线转动的同时，通过第二吸渣管沿开挖的深度方向适应性地伸长和缩短转动设置，使得固定设置的第一吸渣管的输入端能够与在绕转动轴线转动的同时与其靠近的开挖机构的开挖端同步运动，从而确保相对位置不变，使得开挖机构的开挖端开挖产生的渣土能够及时且快速地被吸入第一吸渣管道中，进而通过气力输送排出，确保开挖的连续性，有利于提高施工效率低。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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。
19.图1为本实用新型的第一实施例的吸渣机构的结构示意图。
20.图2为本实用新型的第二实施例的吸渣机构的结构示意图。
21.图中：
22.1、吸渣机构；2、第一吸渣管；3、第二吸渣管；4、球铰式连接关节；5、固定管；6、第一伸缩管；7、第一连接管；8、第二连接管；9、第二伸缩管；10、第三连接管；11、固定支架；12、开挖机构；13、摆臂；14、开挖刀具；15、伸缩臂；16、吸渣斗。
具体实施方式
23.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做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。
24.实施方式一
25.如图1和图2所示，本实用新型提供一种吸渣机构1，包括：第一吸渣管2，安装在开挖机构12上，第一吸渣管2的输入端靠近开挖机构12的开挖端固定设置；第二吸渣管3，沿开挖机构12开挖的深度方向可伸缩地设置，第二吸渣管3的输入端与第一吸渣管2的输出端相连通；其中，开挖机构12的摆动状态下，第一吸渣管2能绕至少一转动轴线o2转动，至少一转动轴线o2与开挖机构12的摆动轴线o1平行设置，且第二吸渣管3能在第一吸渣管2的带动下
适应性地伸长和缩短。其中，图1和图2所示所示意的转动轴线o2与摆动轴线o1沿垂直于页面的方向延伸设置。
26.本实用新型的吸渣机构1，开挖机构12在摆动时，第一吸渣管2能够绕转动轴线o2转动的同时，通过第二吸渣管3沿开挖的深度方向适应性地伸长和缩短转动设置，使得固定设置的第一吸渣管2的输入端能够在绕转动轴线o2转动的同时与其靠近的开挖机构12的开挖端同步运动，从而确保相对位置不变，使得开挖机构12的开挖端开挖产生的渣土能够及时且快速地被吸入第一吸渣管2中，进而通过气力输送排出，确保开挖的连续性，有利于提高施工效率低。
27.本实用新型的吸渣机构1特别适用于竖井施工的出渣，当然也适用于隧道施工的出渣或者施工出渣。具体的，开挖机构12为摆臂式的开挖机构12，即该开挖机构12能绕一摆动轴线o1进行摆动。开挖的深度方向指的是开挖机构12整体掘进的方向，例如竖井的深度方向、隧道的深度方向等。第二吸渣管3的输出端与真空发生机构相连通，通过真空发生机构提供抽吸力，将开挖产生的渣土吸入吸渣机构1中。此外，开挖机构12能在回转机构的带动下绕回转轴线z转动形成回转状态，并带动吸渣机构1与开挖机构12同步回转。
28.如图1和图2第一吸渣管2的输出端通过球铰式连接关节4与第二吸渣管3的输入端相连接。球铰式连接关节4的转动更灵活，自由度高，能够确保第一吸渣管2具有至少一平行于摆动轴线o1的转动轴线o2。具体的，球铰式连接关节4包括两个密封滑动配合的球瓦，两个球瓦连接在第一吸渣管2的输出端和第二吸渣管3的输入端。可选的，第一吸渣管的输出端通过连接软管与第二吸渣管的输入端相连接。
29.如图1和图2所示，第一吸渣管2还包括固定管5，固定管5与开挖机构12连接，固定管5的输入端设有吸渣斗16，吸渣斗16靠近开挖机构12的开挖端固定设置。具体的，固定管5为刚性的直管。固定管5的轴线与开挖机构12的轴线平行设置。
30.如图1和图2所示，固定管5通过固定支架11与开挖机构12连接。具体的，开挖机构12包括摆臂13以及开挖刀具14，摆臂13的第一端与回转机构铰接，摆臂13的第二端与开挖刀具14连接，固定支架11与开挖机构12的摆臂13连接。
31.如图1和图2所示，第二吸渣管3包括第二连接管8、第二伸缩管9以及第三连接管10，第二连接管8的输出端通过第二伸缩管9与第三连接管10的输入端相连通，第二连接管8的输入端与第一吸渣管2相连通。具体的，第二连接管8和第三连接管10均为刚性直管，强度高且不易堵塞，第二伸缩管9可以是可弹性伸缩的波纹管，也可以是沿其轴线密封滑动配合的内管和外管。
32.如图1所示，第一实施例中，开挖机构12仅具有回转状态和摆动状态。
33.如图2所示，第二实施例中，开挖机构12还具有沿方向s进行伸缩的伸缩状态，能够降低竖井施工设备的主机整体前进或后退的频率。第一吸渣管2沿其轴线可伸缩地设置，伸缩状态下，第一吸渣管2能适应性地伸长和缩短，从而使第一吸渣管2的输入端与其靠近的开挖机构12的开挖端之间的相对位置仍然保持不变。具体的，摆臂13通过伸缩臂15与开挖刀具14相连接，固定支架11安装在该伸缩臂15上，因此，伸缩臂15伸出和回缩时，固定管5通过第一伸缩管6适应性地伸长和缩短能够被伸缩臂15带动着同步地运动。
34.如图2所示，第一吸渣管2包括第一伸缩管6，第一伸缩管6的轴线与开挖机构12的轴线平行设置。开挖机构12沿其轴线伸缩时，第一伸缩管6沿其轴线适应性地伸长和缩短，
结构简单，并且能确保第一吸渣管2和开挖机构12同步伸缩。具体的，第一伸缩管6可以是可弹性伸缩的波纹管，也可以是沿其轴线密封滑动配合的内管和外管。可选的，第一伸缩管与固定管铰接形成连杆结构，从而在开挖机构伸缩时适应性的伸长和缩短。
35.如图2所示，第一吸渣管2还包括第一连接管7，第一连接管7的输入端通过第一伸缩管6与固定管5的输出端相连通，第一连接管7的输出端与第二吸渣管3相连通。具体的，第一连接管7为刚性的直管。第一连接管7的轴线与开挖机构12的轴线平行设置。第一连接管7也可以通过另一固定支架与摆臂13的固定部分相连接，从而提高整个吸渣机构1的稳定性。
36.实施方式二
37.如图1和图2所示，本实用新型还提供一种气力出渣装置，包括吸渣机构1。本实施方式的吸渣机构1与实施方式一中吸渣机构1的具体结构、工作原理以及有益效果均相同，在此不再赘述。此外，气力出渣装置还包括真空发生机构。
38.实施方式三
39.如图1和图2所示，本实用新型还提供一种竖井施工设备，包括气力出渣装置。本实施方式的气力出渣装置与实施方式二中气力出渣装置的具体结构、工作原理以及有益效果均相同，在此不再赘述。此外，竖井施工设备还包括开挖机构12。
40.以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。