本發(fā)明涉及工程機械領(lǐng)域，尤其涉及一種用于管道運土機的潤滑系統(tǒng)及具有該潤滑系統(tǒng)的管道運土機。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有地下工程施工過程中，主要采用運土設(shè)備(如運土機、傳輸帶輸送等)對大量開挖的土體進行施工場地空間內(nèi)的輸送轉(zhuǎn)移，例如，水平輸送，傾斜輸送，先水平再傾斜輸送，先水平再垂直向上輸送等不同輸送途徑。其中，采用運土機一次性輸送土體的數(shù)量有限，因此，需要一臺運土機來回移動輸送很多次或采用多臺運土機同時運輸才能完成大量土體的輸送，如此，造成很高的人力成本和設(shè)備使用成本。而采用傳輸帶輸送土體雖然能夠?qū)崿F(xiàn)一次性輸送大量土體，節(jié)省成本的目的，但是，傳輸帶是固定的，無法隨意移動，僅能運輸某一固定地區(qū)的土地，無法運輸其他地區(qū)的土體，因此，在運輸土體方面，傳輸帶的通用性差。

目前，市場上已經(jīng)出現(xiàn)采用輸送管來泵送混凝土的技術(shù)，由于混凝土屬于液態(tài)，方便輸送。而對于固態(tài)的土體來說，還沒有人想到采用土體輸送管來泵送土體的方式實現(xiàn)土體的運輸。

本申請人試圖研發(fā)一種管道運土機，用類似混凝土輸送管的方式運送土體。但在土體的輸送過程中，土體與土體輸送管內(nèi)壁之間往往存在很大的摩擦力，不利于土體在土體輸送管中的順暢輸送，從而減小了土體的輸送長度，甚至難于輸送。

管道運土技術(shù)正是由于土體在土體輸送管內(nèi)運行產(chǎn)生的巨大摩擦力無法得到有效解決而在行業(yè)內(nèi)無法得以實際應(yīng)用。越來越多位于城市中心的建設(shè)項目地基土的開挖搬運條件受到限制，常規(guī)的開挖搬運方式已經(jīng)無法滿足實際所需，左右著很多項目的具體實施。

因此，亟須一種能夠有效潤滑土體輸送管內(nèi)壁，減小土體與土體輸送管內(nèi)壁之間的摩擦力，增大土體的輸送長度，使管道運土技術(shù)能夠迅速應(yīng)用于急需的工程建設(shè)中的用于管道運土機的潤滑系統(tǒng)，以及具有上述潤滑系統(tǒng)的管道運土機。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供一種有效潤滑土體輸送管內(nèi)壁，減小土體與土體輸送管內(nèi)壁之間的摩擦力，增大土體的輸送長度，使管道運土技術(shù)能夠迅速應(yīng)用于急需的工程建設(shè)中的用于管道運土機的潤滑系統(tǒng)。

本發(fā)明還提供一種具有上述的用于管道運土機的潤滑系統(tǒng)的管道運土機，該管道運土機能夠有效潤滑土體輸送管內(nèi)壁，減小土體與土體輸送管內(nèi)壁之間的摩擦力，增大土體的輸送長度，使管道運土技術(shù)能夠迅速應(yīng)用于急需的工程建設(shè)中。

(二)技術(shù)方案

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案如下：

本發(fā)明公開一種用于管道運土機的潤滑系統(tǒng)，包括潤滑劑輸送管和潤滑管，所述潤滑管為半封閉式的環(huán)形腔體，所述潤滑管沿土體輸送管的內(nèi)圓周設(shè)置，所述潤滑管的截面端部與土體輸送管的內(nèi)壁固定連接，所述潤滑管的內(nèi)壁和土體輸送管的內(nèi)壁之間形成環(huán)形流道，所述環(huán)形流道分別與潤滑劑輸送管和土體輸送管相連通；

所述潤滑系統(tǒng)還包括靠近環(huán)形流道設(shè)置的環(huán)形彈性隔板，所述彈性隔板的固定端與潤滑管固定連接，所述彈性隔板的自由端與土體輸送管的內(nèi)壁相貼合。

作為一種用于管道運土機的潤滑系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述潤滑管為貼近土體輸送管內(nèi)壁的一側(cè)具有開口的圓環(huán)形槽體。

作為一種用于管道運土機的潤滑系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述潤滑管的上游端與土體輸送管密封連接，所述潤滑管的下游端與土體輸送管點焊連接，并與土體輸送管之間保留有允許潤滑劑流動的間隙。

作為一種用于管道運土機的潤滑系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述彈性隔板為橡膠片。

作為一種用于管道運土機的潤滑系統(tǒng)的優(yōu)選方案，還包括用于存儲潤滑劑的潤滑劑儲存器和壓力泵，所述壓力泵泵送潤滑劑，使其從潤滑劑儲存器經(jīng)潤滑劑輸送管流入環(huán)形流道。

作為一種用于管道運土機的潤滑系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述潤滑劑輸送管上設(shè)置有流量控制閥。

作為一種用于管道運土機的潤滑系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述潤滑系統(tǒng)還包括若干個潤滑劑注液管，每個潤滑劑注液管的一端與潤滑劑輸送管連接，另一端穿過土體輸送管與一個潤滑管相連通；

相鄰兩個潤滑劑注液管間距L與潤滑劑輸送管直徑d1、潤滑劑注液管直徑d2、土體輸送管直徑D之間的數(shù)值關(guān)系如下：

其中，k1的范圍為4.2-5.8，k2的范圍為5.1-6.5，k3的范圍為0.0006-0.0013。

作為一種用于管道運土機的潤滑系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述潤滑劑輸送管的數(shù)量為至少一個。

本發(fā)明還公開一種管道運土機，包括土體輸送管，還包括如以上任一方案所述的用于管道運土機的潤滑系統(tǒng)。

作為一種管道運土機的優(yōu)選方案，所述土體輸送管為平管；

或，

所述土體輸送管包括平管和與平管連接的立管，所述平管與立管之間形成銳角、直角或鈍角，且平管與立管之間為圓角過渡。

(三)有益效果

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明公開一種用于管道運土機的潤滑系統(tǒng)，其包括潤滑劑輸送管、潤滑管和靠近環(huán)形流道設(shè)置的環(huán)形彈性隔板。其中，沿內(nèi)圓周設(shè)置并與土體輸送管內(nèi)壁固定連接的潤滑管為半封閉式的環(huán)形腔體結(jié)構(gòu)，即潤滑管表面具有開口。潤滑管的內(nèi)壁和土體輸送管的內(nèi)壁之間形成均與潤滑劑輸送管和土體輸送管相連通的環(huán)形流道。彈性隔板的固定端與潤滑管固定連接，其自由端與土體輸送管的內(nèi)壁相貼合。

在土體輸送管未注入潤滑劑的情況下，由于土體對彈性隔板產(chǎn)生一定的擠壓，彈性隔板的自由端和土體輸送管的內(nèi)壁緊密接觸，使得環(huán)形流道處于封閉狀態(tài)；當(dāng)向土體輸送管內(nèi)注入潤滑劑時，潤滑劑經(jīng)潤滑劑輸送管進入環(huán)形流道內(nèi)后，通過潤滑劑流體對彈性隔板的沖擊，將彈性隔板的自由端和土體輸送管的內(nèi)壁分離開，即，使得環(huán)形流道處于打開狀態(tài)，此時，潤滑劑可經(jīng)該環(huán)形流道緊貼土體輸送管的內(nèi)壁向前輸送，從而有效潤滑了土體輸送管內(nèi)壁，減小了土體與土體輸送管內(nèi)壁之間的摩擦力，有利于土體在土體輸送管內(nèi)的運輸，增大了土體的輸送長度，使管道運土技術(shù)能夠迅速應(yīng)用于急需的工程建設(shè)中。

本發(fā)明還公開一種管道運土機，該管道運土機具有以上所述的潤滑系統(tǒng)，因此，該管道運土機能夠有效潤滑土體輸送管內(nèi)壁，減小土體與土體輸送管內(nèi)壁之間的摩擦力，利于土體在土體輸送管內(nèi)的運輸，增大土體的輸送長度，使管道運土技術(shù)能夠迅速應(yīng)用于急需的工程建設(shè)中。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例一提供的土體輸送管與潤滑管連接的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，箭頭指向為潤滑劑的流動方向；

圖2是本發(fā)明實施例一提供的連接有潤滑管的土體輸送管的軸向切割剖面圖，其中，潤滑劑注液管內(nèi)的箭頭指向為潤滑劑的流動方向，土體輸送管內(nèi)的箭頭指向為土體的輸送方向(運土方向)；

圖3是本發(fā)明實施例一提供的管道運土機的組成流程圖。

圖中：

1、土體輸送管；2、潤滑管；3、潤滑劑輸送管；4、潤滑劑注液管；5、潤滑劑儲存器；6、壓力泵；7、流量控制閥；8、動力系統(tǒng)；9、壓縮系統(tǒng)；10、加料系統(tǒng)；11、平管；12、立管；13、彈性隔板。

具體實施方式

為了更好的解釋本發(fā)明，以便于理解，通過具體實施方式，對本發(fā)明作詳細描述。

實施例一

實施例一提供了一種優(yōu)選的用于管道運土機的潤滑系統(tǒng)。如圖1至圖3所示，實施例一提供的潤滑系統(tǒng)包括潤滑劑輸送管3、潤滑管2和環(huán)形彈性隔板13，潤滑管2為半封閉式的環(huán)形腔體，潤滑管2沿土體輸送管1的內(nèi)圓周設(shè)置，潤滑管2的截面端部與土體輸送管1的內(nèi)壁密封固定連接，潤滑管2的內(nèi)壁和土體輸送管1的內(nèi)壁之間形成環(huán)形流道，環(huán)形流道分別與潤滑劑輸送管3和土體輸送管1相連通。彈性隔板13位于潤滑管2的外表面，且靠近環(huán)形流道的出口(即，潤滑劑由潤滑管2流入土體輸送管1內(nèi)的路經(jīng)開口處)位置設(shè)置，彈性隔板13的固定端與潤滑管2固定連接，彈性隔板13的自由端與土體輸送管1的內(nèi)壁相貼合。

在實施例一中，潤滑劑輸送管3的數(shù)量可以為一個，也可以為兩個或兩個以上。當(dāng)僅需要向土體輸送管1內(nèi)注入一種潤滑劑流體時，潤滑劑輸送管3的數(shù)量設(shè)置為一個；當(dāng)需要向土體輸送管1內(nèi)注入多種不同的潤滑劑流體時，潤滑劑輸送管3的數(shù)量可設(shè)置為多個。

在實施例一中，各個潤滑劑輸送管3的內(nèi)徑不做要求，只要能夠保證潤滑劑輸送管3正常且順利地輸送潤滑劑流體即可。

沿土體輸送管1的長度方向上，每個潤滑劑輸送管3通過多個間隔設(shè)置的潤滑劑注液管4與設(shè)置在土體輸送管1內(nèi)的多個潤滑管2相連通。具體的，每個潤滑劑注液管4的一端與潤滑劑輸送管3連接，另一端穿入土體輸送管1內(nèi)，與相對應(yīng)的一個潤滑管2相連通。每個潤滑管2及與其對應(yīng)連接的潤滑劑注液管4的設(shè)置位置可根據(jù)土體在土體輸送管1內(nèi)的輸送情況而確定。

當(dāng)在土體輸送管1內(nèi)的某段位置處，土體與土體輸送管1內(nèi)壁之間存在較大的摩擦力，土體無法正常向前輸送時，可在土體輸送管1的該段位置處連接上一個潤滑劑注液管4，并在土體輸送管1內(nèi)部相應(yīng)的位置處固定連接上一個潤滑管2，使?jié)櫥瑒┳⒁汗?分別與潤滑劑輸送管3和潤滑管2相連通，從而保證土體在土體輸送管1內(nèi)各個位置處的正常輸送，利于土體在整個土體輸送管1內(nèi)的順利運輸。

在實施例一中，上述的土體輸送管1、潤滑劑輸送管3、潤滑劑注液管4及潤滑管2均采用不銹鋼材質(zhì)熱軋制成，具有耐腐蝕、耐壓強度高、受溫度變化影響小等特點。土體輸送管1、潤滑劑輸送管3、潤滑劑注液管4及潤滑管2的內(nèi)徑大小不做要求，可根據(jù)工程需要進行合理設(shè)計。

在實施例一中，為了方便加工、裝配，降低生產(chǎn)成本，同時保證潤滑劑更好地貼近并潤滑土體輸送管的內(nèi)壁，潤滑管2優(yōu)選為貼近土體輸送管1內(nèi)壁的一側(cè)具有開口的圓環(huán)形槽體。圓環(huán)形槽體沿土體輸送管1的徑向設(shè)置，圓環(huán)形槽體的上游端(在運土方向上與土體先接觸的端部)與土體輸送管1密封焊接，其下游端(在運土方向上與土體后接觸的端部)通過點焊的方式與土體輸送管1連接，也就是說，圓環(huán)形槽體的下游端與土體輸送管1內(nèi)壁之間存在間隙。正是由于圓環(huán)形槽體的下游端與土體輸送管1內(nèi)壁之間存在間隙，圓環(huán)形槽體的內(nèi)壁和土體輸送管1的內(nèi)壁之間則形成環(huán)形流道，環(huán)形流道分別與上述的潤滑劑注液管4和土體輸送管1相連通，于是，潤滑劑可最終通過環(huán)形流道注入土體輸送管1內(nèi)。

在實施例一中，潤滑劑輸送管3直徑d1、潤滑劑注液管4直徑d2、土體輸送管1直徑D、相鄰兩個潤滑劑注液管4間距L之間具有關(guān)聯(lián)性。當(dāng)土體輸送管1直徑D越大時，說明泵送更多的土體，需要注入更多的潤滑劑來保證土體的順利運輸，在潤滑劑輸送管3直徑d1、潤滑劑注液管4直徑d2一定的情況下，相鄰兩個潤滑劑注液管4間距L則越小，反之則亦然。

在實際的工程運土操作過程中，土體輸送管1直徑D一般取值為1-1.2m，潤滑劑輸送管3直徑d1一般取值為3-3.4cm，潤滑劑注液管4直徑d2一般取值為3-3.4cm，在相鄰兩個潤滑劑注液管4間距L不過大過小的前提下，相鄰兩個潤滑劑注液管4間距L的取值由以下公式來確定：

其中，k1的范圍為4.2-5.8，k2的范圍為5.1-6.5，k3的范圍為0.0006-0.0013。

通過以上公式計算得出，相鄰兩個潤滑劑注液管4間距L的取值為3-5m。因此，根據(jù)上述各參數(shù)的取值，可設(shè)計出合理的潤滑管路系統(tǒng)。

進一步的，如圖2所示，將內(nèi)部固定連接有潤滑管2的土體輸送管1進行軸向切割，在軸向切割面上可以看出，圓環(huán)形槽體分成兩個上下對稱的弧線段，在保證土體的正常運輸情況下，弧線段的弧長和曲率不限，即弧線段的弧長可長可短，曲率可大可小，只要滿足每個弧線段的開口朝向各自對應(yīng)側(cè)的土體輸送管1內(nèi)壁的要求即可，如此，由潤滑管2流出的潤滑劑可緊貼土體輸送管1的內(nèi)壁向前輸送，從而實現(xiàn)對土體輸送管1內(nèi)壁的潤滑，減小土體與土體輸送管1內(nèi)壁之間的摩擦力，利于土體在土體輸送管1內(nèi)的運輸，增大土體的輸送長度。

更進一步的，潤滑管2的外壁且靠近下游端(在運土方向上潤滑管2與土體后接觸的端部)處連接有環(huán)形的彈性隔板13。在實施例一中，彈性隔板13優(yōu)選為成本較低的橡膠片，該橡膠片的固定端鉚接在潤滑管2上，其自由端與土體輸送管1的內(nèi)壁相貼合。在土體輸送管1未注入潤滑劑的情況下，由于土體對橡膠片產(chǎn)生一定的擠壓，橡膠片的自由端和土體輸送管1的內(nèi)壁緊密接觸，使得環(huán)形流道處于封閉狀態(tài)；當(dāng)向土體輸送管1內(nèi)注入潤滑劑時，潤滑劑經(jīng)潤滑劑輸送管3進入環(huán)形流道內(nèi)后，通過潤滑劑流體對橡膠片的沖擊，將橡膠片的自由端和土體輸送管1的內(nèi)壁分離開，即，使得環(huán)形流道處于打開狀態(tài)，此時，潤滑劑則經(jīng)該環(huán)形流道緊貼土體輸送管1的內(nèi)壁向前輸送，從而有效潤滑了土體輸送管1內(nèi)壁，減小了土體與土體輸送管1內(nèi)壁之間的摩擦力，利于土體在土體輸送管1內(nèi)的運輸，增大了土體的輸送長度，使管道運土技術(shù)能夠迅速應(yīng)用于急需的工程建設(shè)中。

當(dāng)然，彈性隔板13不局限于上述的橡膠片，還可以選擇塑膠板，同樣在潤滑劑流體的沖擊下，塑膠板可由常態(tài)下自由端與土體輸送管1內(nèi)壁緊貼的狀態(tài)轉(zhuǎn)化為自由端與土體輸送管1內(nèi)壁分開的狀態(tài)，使?jié)櫥瑒┠軌蚓o貼土體輸送管1的內(nèi)壁向前輸送，實現(xiàn)潤滑土體輸送管1內(nèi)壁，增大土體輸送長度的目的。

在實施例一中，如圖3所示，潤滑系統(tǒng)還包括用于存儲潤滑劑的潤滑劑儲存器5和壓力泵6，壓力泵6與潤滑劑儲存器5連接，壓力泵6可泵送潤滑劑，使其從潤滑劑儲存器5經(jīng)潤滑劑輸送管3和潤滑劑注液管4流入環(huán)形流道。

在實施例一中，潤滑劑儲存器5和壓力泵6的數(shù)量則由潤滑劑的種類決定，一種潤滑劑分別與一個潤滑劑儲存器5和一個壓力泵6進行配套使用，避免不同潤滑劑之間混合在一起而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或產(chǎn)生反作用。

在實施例一中，各個潤滑劑注液管4上均設(shè)置有流量控制閥7，通過多個流量控制閥7的設(shè)置，實現(xiàn)對不同潤滑劑流量的控制。在實施例一中，所有的流量控制閥7均為手動操作的機械閥。機械閥結(jié)構(gòu)簡單，成本低，方便工程操作者手動調(diào)節(jié)流量控制閥7的開度大小，實現(xiàn)對潤滑劑注入流量大小的控制。

另外，實施例一還提供了一種管道運土機，該管道運土機包括動力系統(tǒng)8、加料系統(tǒng)10、壓縮系統(tǒng)9、土體輸送管1和實施例一所述的用于管道運土機的潤滑系統(tǒng)。如圖3所示，動力系統(tǒng)8包括電源柜、電機、油缸和油路，為土體向前運輸提供驅(qū)動力。加料系統(tǒng)10優(yōu)選開設(shè)在土體輸送管上的錐形加料口，方便向土體輸送管1內(nèi)加入土體原料。壓縮系統(tǒng)9包括活塞，通過活塞泵送土體。

綜上所述，實施例一的管道運土機能夠有效潤滑土體輸送管1內(nèi)壁，減小土體與土體輸送管1內(nèi)壁之間的摩擦力，利于土體在土體輸送管1內(nèi)的運輸，增大土體的輸送長度，使管道運土技術(shù)能夠迅速應(yīng)用于急需的工程建設(shè)中。

在實施例一中，上述的土體輸送管1可以為平管11，還可以是，土體輸送管1包括若干個平管11和與平管11連接的若干個立管12，平管11與立管12之間形成銳角、直角或鈍角。

為了盡可能降低運輸過程中土體與土體輸送管1內(nèi)壁之間的摩擦力，大大減少土體自重帶來的運輸阻礙，平管11與立管12之間形成鈍角，且平管11與立管12之間為圓角過渡，則最有利于土體在土體輸送管1的立管12內(nèi)的運輸，土體的輸送長度最長，此管道運土技術(shù)更具有顯著進步性。而平管11與立管12之間形成銳角，且平管與立管之間為圓角過渡，或平管與立管之間形成直角，且平管11與立管12之間為圓角過渡，或平管11與立管12之間形成直角，且平管11與立管12之間的連接部位為直角過渡，或平管11與立管12之間形成鈍角，且平管11與立管12之間的連接部位為直角過渡，或平管11與立管12之間形成銳角，且平管11與立管12之間的連接部位為直角過渡，這幾種結(jié)構(gòu)形式均不能達到平管11與立管12之間形成鈍角，且平管11與立管12之間為圓角過渡這種結(jié)構(gòu)形式帶來的有益效果。

實施例二

實施例二提供了另一種優(yōu)選的用于管道運土機的潤滑系統(tǒng)，實施例二提供的潤滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與實施例一所述的潤滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本相同，區(qū)別之處具體如下：

在實施例二中，各個潤滑劑注液管4上設(shè)置的流量控制閥7均為電磁閥，電磁閥與控制器電連接，電磁閥的開閉受控制器控制，潤滑劑流量的大小由電磁閥的開閉組合狀態(tài)來確定。電磁閥的設(shè)置實現(xiàn)了潤滑劑流量的自動化控制，操作方便快捷。

以上結(jié)合具體實施方式描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護范圍的限制。基于此處的解釋，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明其它具體實施方式，這些方式都將落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。