(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 112246793 A(43)申请公布日 2021.01.22
(21)申请号 202011178987.8(22)申请日 2020.10.29
(71)申请人 长安大学
地址 710064 陕西省西安市长安中路33号 申请人 云南腊满高速公路有限公司(72)发明人 叶飞 张兴冰 冯浩岚 茶增云
王庆龙 梁艳峰 武东阳 田崇明 赵猛 王坚 (74)专利代理机构 西安永生专利代理有限责任
公司 61201
代理人 何彩霞(51)Int.Cl.
B08B 9/035(2006.01)B08B 9/047(2006.01)E21F 16/02(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图2页
(54)发明名称
用于清除隧道排水管堵塞体的疏通装置(57)摘要
一种用于清除隧道排水管堵塞体的疏通装置,在行走底盘上设置有壳体，壳体右端设置有后盖，电机通过电机支架固定于壳体内，电机的输出轴通过联轴器与主动齿轮相连接，主动齿轮与安装在转动轴上的从动齿轮相啮合，转动轴的端部设置有主刀头，主刀头伸出壳体左端，转动轴上设置有粉碎叶片，主输水管的一端穿过转轴孔伸入刀头孔中且端部设置有主喷头，主输水管的另一端穿过设置在电机外部的保护罩和后盖与外部的输水系统相连通，后盖下部设置有出口管，出口管与收集装置相连通；在螺旋形粉碎叶片和研磨凸起的双重作用下，结晶体被粉碎送入收集装置，达到疏通隧道结晶堵塞管道的目的，使排水管恢复正常使用功能，以保证隧道的结构安全和正常运营。
CN 112246793 ACN 112246793 A
权 利 要 求 书
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1.一种用于清除隧道排水管堵塞体的疏通装置,其特征在于：由设置于管道中的结晶粉碎装置和管道外部输水系统以及收集装置连接构成；
所述的结晶粉碎装置为：在行走底盘(16)上设置有壳体(18)，壳体(18)右端设置有后盖(14)，壳体(18)内上部右端设置有电机支架(9)，电机(11)通过电机支架(9)固定于壳体(18)内，电机(11)的输出轴通过联轴器与主动齿轮(8)相连接，主动齿轮(8)与安装在转动轴(5)上的从动齿轮(10)相啮合，转动轴(5)的端部设置有主刀头(1)，主刀头(1)伸出壳体(18)左端，转动轴(5)上设置有粉碎叶片(6)，转动轴(5)中心位置加工有转轴孔(b)，主刀头(1)中心位置加工有与通孔(b)相对应的刀头孔(c)，主输水管(12)的一端穿过转轴孔(b)伸入刀头孔(c)中且端部设置有主喷头(20)，主输水管(12)的另一端穿过设置在电机(11)外部的保护罩(13)和后盖(14)与管道外部输水系统相连通，后盖(14)下部设置有出口管(15)，出口管(15)与收集装置相连通；
所述的管道外部输水系统为：外部输水管(21)一端与主输水管(12)相连通、另一端通过高压水泵(22)与水箱(23)相连通；
所述的收集装置为：固液混合输送管(26)一端与出口管(15)相连通、另一端通过固液抽取泵(24)与收集箱(25)相连通。
2.根据权利要求1所述的用于清除隧道排水管堵塞体的疏通装置，其特征在于：所述的壳体(18)为自左向右收敛的中空圆柱形结构，壳体(18)底部长度大于顶部长度，底部和顶部形成与水平面夹角为30°～45°的倾斜面。
3.根据权利要求2所述的用于清除隧道排水管堵塞体的疏通装置，其特征在于：所述的壳体(18)的左端面上同心均布设置有3～6组辅助电机(4)，辅助电机(4)的输出轴上设置有辅助刀头(2)。
4.根据权利要求2所述的用于清除隧道排水管堵塞体的疏通装置，其特征在于：所述的壳体(18)的左端外壁上设置有橡胶保护层(3)。
5.根据权利要求1所述的用于清除隧道排水管堵塞体的疏通装置，其特征在于：所述的转动轴(5)左端设置有环形支架(19)，环形支架(19)的端部固定于壳体(18)内壁上，环形支架(19)内部360°相位内均布设置有3个支撑杆。
6.根据权利要求1所述的用于清除隧道排水管堵塞体的疏通装置，其特征在于：所述的壳体(18)内壁上与粉碎叶片(6)对应的部分均布设置有研磨凸起(17)。
7.根据权利要求6所述的用于清除隧道排水管堵塞体的疏通装置，其特征在于：所述的研磨凸起(17)为锥形结构或者梯形结构。
8.根据权利要求1所述的用于清除隧道排水管堵塞体的疏通装置，其特征在于：所述的壳体(18)顶部轴向加工有进水孔(a)，壳体(18)内壁上均布加工有若干组与进水孔(a)相连通的喷水孔(d)，喷水孔(d)的端部设置有辅助喷头(27)，进水孔(a)与辅助输水管(7)的一端相连通，辅助输水管(7)的另一端与主输水管(12)相连通。
9.根据权利要求1所述的用于清除隧道排水管堵塞体的疏通装置，其特征在于：所述的转动轴(5)上设置有螺旋叶片。
10.根据权利要求1所述的用于清除隧道排水管堵塞体的疏通装置，其特征在于：所述的螺旋叶片变螺距设置，螺距自钻头侧向右逐渐变小。
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CN 112246793 A
说 明 书
用于清除隧道排水管堵塞体的疏通装置
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技术领域
[0001]本发明属于隧道排水管堵塞治理装置或设备技术领域，具体涉及到一种用于清除隧道排水管堵塞体的疏通装置。
背景技术
[0002]由于隧道建设中大量使用混凝土材料，在地下水丰富的地区，水渗入混凝土材料携带钙离子析出，并与水中的CO32-和HCO3-反应生成碳酸钙等难溶物，并随水流进入隧道排水系统。由于排水系统无外压，水的流速较小，碳酸钙等难溶物与隧道排水系统管壁粘附性好，难溶物逐渐在排水系统累积，最终产生局部堵塞，进而造成排水系统瘫痪、地下水无法排出、衬砌强度降低及开裂、隧道停运等灾害。[0003]此外，由于隧道衬砌属隐蔽工程，产生破坏后不便修复，难溶物的累积速度随时间也会越来越快。因此，如何快速有效地清除难溶物，疏通排水管，使隧道处于正常运营状态是当前急需解决的问题。
发明内容
[0004]本发明所要解决的技术问题在于克服上诉现有技术的不足,提供一种结构简单、除结晶效率高、破碎后的晶体粉尘集中处理、对环境无污染的用于清除隧道排水管堵塞体的疏通装置。
[0005]解决上述技术问题采用的技术方案是：由设置于管道中的结晶粉碎装置和管道外部输水系统以及收集装置连接构成；[0006]所述的结晶粉碎装置为：在行走底盘上设置有壳体，壳体右端设置有后盖，壳体内上部右端设置有电机支架，电机通过电机支架固定于壳体内，电机的输出轴通过联轴器与主动齿轮相连接，主动齿轮与安装在转动轴上的从动齿轮相啮合，转动轴的端部设置有主刀头，主刀头伸出壳体左端，转动轴上设置有粉碎叶片，转动轴中心位置加工有转轴孔，主刀头中心位置加工有与通孔相对应的刀头孔，主输水管的一端穿过转轴孔伸入刀头孔中且端部设置有主喷头，主输水管的另一端穿过设置在电机外部的保护罩和后盖与管道外部输水系统相连通，后盖下部设置有出口管，出口管与收集装置相连通；[0007]所述的管道外部输水系统为：外部输水管一端与主输水管相连通、另一端通过高压水泵与水箱相连通；
[0008]所述的收集装置为：固液混合输送管一端与出口管相连通、另一端通过固液抽取泵与收集箱相连通。
[0009]本发明的壳体为自左向右收敛的中空圆柱形结构，壳体底部长度大于顶部长度，底部和顶部形成与水平面夹角为30°～45°的倾斜面。
[0010]本发明的壳体的左端面上同心均布设置有3～6组辅助电机，辅助电机的输出轴上设置有辅助刀头。
[0011]本发明的壳体的左端外壁上设置有橡胶保护层。
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CN 112246793 A[0012]
说 明 书
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本发明的转动轴左端设置有环形支架，环形支架的端部固定于壳体内壁上，环形
支架内部360°相位内均布设置有3个支撑杆。
[0013]本发明的的壳体内壁上与粉碎叶片对应的部分均布设置有研磨凸起。[0014]本发明的研磨凸起为锥形结构或者梯形结构。[0015]本发明的壳体顶部轴向加工有进水孔，壳体内壁上均布加工有若干组与进水孔相连通的喷水孔，喷水孔的端部设置有辅助喷头，进水孔与辅助输水管的一端相连通，辅助输水管的另一端与主输水管相连通。
[0016]本发明的转动轴上设置有螺旋叶片。[0017]本发明的螺旋叶片变螺距设置，螺距自钻头侧向右逐渐变小。[0018]本发明相比于现有技术具有以下优点：[0019]1、本发明采用高压水流辅助切削结晶体，刀头切削时，通过高压喷头喷射高压水流辅助工作，可降低切削电机的功率要求同时水流对刀头进行降温，防止刀头损坏。[0020]2、本发明将水流与结晶体碎屑混合，采用固液抽取泵抽出，能够及时排出切削产生的碎屑物，同时避免切削过程中产生大量粉尘。[0021]3、本发明采用了螺旋粉碎叶片，螺距自钻头侧向右逐渐变小，切削碎块体积从进入腔体到输出，逐步破碎。[0022]4、本发明采用多棱形主钻头加六个辅助钻头，能够提高结晶体的清理效果，并降低对设备的功率要求，其中多棱形主钻头相对于辅助钻头有一定的超前距离，能够为辅助钻头切削提前生成破裂面和临空面，降低辅助钻头的功率要求，并加强清理效果。[0023]5、本发明壳体前端外伸部分既可起到避免钻头破坏管道的作用，又可作为护筒，进一步清理辅助钻头切削过后的管道内壁，同时在壳体左端外侧加装一层橡胶保护层，防止壳体与管道内壁摩擦造成损伤、另一方面通过橡胶保护层的作用将管道内壁上的结晶体进一步摩擦脱落。[0024]6、本发明壳体前端开口从侧面看是一条从上到下倾斜的直线，下部超前可让上部更多经切削破碎的难溶物碎块进入壳体内进一步粉碎然后排出。
附图说明
[0025]图1是本发明一个实施例的结构示意图。[0026]图2是图1中结晶粉碎装置的结构示意图。[0027]图3是图2的左视图。
[0028]图4是图2中A点的局部放大图。[0029]图中：1、主刀头；2、辅助刀头；3、橡胶保护层；4、辅助电机；5、转动轴； 6、粉碎叶片；7、辅助输水管；8、主动齿轮；9、电机支架；10、从动齿轮；11、电机；12、主输水管；13、保护罩；14、后盖；15、出口管；16、行走底盘；17、研磨凸起；18、壳体；19、环形支架；20、主喷头；21、外部输水管；22、高压水泵；23、水箱；24、固液抽取泵；25、收集箱；26、固液混合输送管；27、辅助喷头；a、进水孔；b、转轴孔；c、刀头孔；d、喷水孔。具体实施方式
[0030]下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不限于这些实施
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CN 112246793 A
说 明 书
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例。
实施例1
[0032]在图1～4中，本发明涉及的一种用于清除隧道排水管堵塞体的疏通装置,由设置于管道中的结晶粉碎装置和管道外部输水系统以及收集装置连接构成；管道中的结晶沉淀物被结晶粉碎装置切削研磨成粉尘后，在固液抽取泵24的作用下，粉尘通过固液混合输送管26进入到收集箱25中。
[0033]所述的结晶粉碎装置由主刀头1、辅助刀头2、橡胶保护层3、辅助电机4、转动轴5、粉碎叶片6、辅助输水管7、主动齿轮8、电机支架9、从动齿轮10、电机11、主输水管12、保护罩13、后盖14、出口管15、行走底盘16、研磨凸起17、壳体18、环形支架19、主喷头20连接构成，在行走底盘16上安装有壳体18，壳体18为自左向右收敛的中空圆柱形结构，壳体18底部长度大于顶部长度，底部和顶部形成与水平面夹角为30°～45°的倾斜面，底部长度大主要用于将脱落在管道底部的结晶体铲起，使其进入壳体18内部进一步粉碎。壳体18的左端外壁上安装有橡胶保护层3，一方面保护客体18防止其与管道内壁摩擦造成损伤、另一方面通过橡胶保护层3的作用将管道内壁上的结晶体进一步摩擦脱落。
[0034]壳体18右端通过螺纹紧固连接件固定连接安装有后盖14，壳体18内上部右端通过螺纹紧固连接件固定连接安装有电机支架9，电机11通过电机支架9固定于壳体18内，电机11的输出轴通过联轴器与主动齿轮8相连接，主动齿轮8与安装在转动轴5上的从动齿轮10相啮合，转动轴5的端部安装有主刀头1，主刀头1伸出壳体18左端，电机11转动带动主刀头1转动对管道内的结晶体进行切削使其脱落。为了防止转动轴5在转动过程中发生振动，转动轴5左端安装有环形支架19，环形支架19的端部固定于壳体18内壁上，环形支架19内部360°相位内均布安装有3 个支撑杆。转动轴5中心位置加工有转轴孔b，主刀头1中心位置加工有与通孔b 相对应的刀头孔c，主输水管12的一端穿过转轴孔b伸入刀头孔c中且端部安装有主喷头20，主输水管12的另一端穿过安装在电机11外部的保护罩13和后盖14 与管道外部输水系统相连通，管道外部输水系统由外部输水管21、高压水泵22、水箱23连接构成，外部输水管21一端与主输水管12相连通、另一端通过高压水泵22与水箱23相连通。在高压水泵22的作用下，主喷头20喷出的水流一方面对主刀头1进行降温防止切削过程中温度过高损坏刀头，另一方面通过水流的冲击力使结晶体脱落，保护罩13防止脱落后的结晶体进入电机11及齿轮传动机构，造成运转故障。为了更全面的对管道内的结晶体进行切削，壳体18的左端面上同心均布安装有3～6组辅助电机4，辅助电机4的输出轴上安装有辅助刀头2，辅助刀头 2对结晶体进一步切削使其脱落。
[0035]转动轴5上焊接固定有粉碎叶片6，进一步地，本实施例的后转动轴5上焊接固定有螺旋叶片，螺旋叶片变螺距设置，螺距自钻头侧向右逐渐变小，切削碎块体积从进入腔体到输出，逐步破碎。壳体18内壁上与粉碎叶片6对应的部分均布焊接固定有研磨凸起17，研磨凸起17为锥形结构或者梯形结构，粉碎叶片6将主刀头1切削下来的结晶物进行进一步粉碎，研磨凸起17配合粉碎叶片6对结晶物进行研磨，保证结晶物尽可能的被粉碎方便收集，壳体18顶部轴向加工有进水孔a，壳体18内壁上均布加工有若干组与进水孔a相连通的喷水孔d，喷水孔d的端部安装有辅助喷头27，进水孔a与辅助输水管7的一端相连通，辅助输水管7的另一端与主输水管12相连通，辅助输水管7将水送入进水孔a，从辅助喷头27喷出，水流在粉碎过程中起降尘作用，同时对粉碎后的结晶体进一步溶解稀释方便固液抽取泵24抽取
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收集。
[0036]
后盖14下部安装有出口管15，出口管15与收集装置相连通，收集装置由固液混合
输送管26、固液抽取泵24、收集箱25连接构成，固液混合输送管26一端与出口管15相连通、另一端通过固液抽取泵24与收集箱25相连通，在固液抽取泵 24的作用下，将壳体18内部被稀释成糊状的结晶物吸入收集箱25。
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