一种盾构机用螺旋输送机的前闸门装置技术领域
本发明涉及隧道工程技术领域，特别涉及一种盾构机用螺旋输送机的前闸
门装置。
背景技术
盾构隧道掘进机，简称盾构机，是一种隧道掘进的专用工程机械，广泛应
用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程，在地下隧道施工过程中，螺
旋输送机用于输送物料。
盾构机在施工时，经常会遇到地下水丰富的地层，如果该地层中没有足够
多的细颗粒成分，该细颗粒成分可以为粉细砂、中粗砂或卵砾地层等，则螺旋
输送机不能形成土塞，此时，螺旋输送机就成了高压水流管道，大量的高压水
将携带泥沙从出土口喷射出来，形成喷涌现象。喷涌现象不仅会严重污染盾构
中施工环境、损坏机内设备，影响施工进度，严重时会造成土仓失压从而引起
地面的严重沉降，影响地面建筑物及道路安全。为了防止喷涌现象，盾构机厂
家通常采用的办法是在螺旋输送机前端设置一道前闸门，在发生喷涌的情况下
部分关闭或全部关闭前闸门，以减弱喷涌趋势。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
现有的螺旋输送机的前闸门为蝴蝶门，蝴蝶门安装在前盾隔板外侧，且长
期暴露在土仓内与流动的土砂之间，使得蝴蝶门具有较大的磨损。同时，蝴蝶
门的开关动作是由油缸驱动套在隔板与土仓间的穿仓轴上的连杆进行转动，连
杆需要先带动穿仓轴转动，然后，穿仓轴再带动蝴蝶门完成转动，由于蝴蝶门
的开关动作是旋转运动，这就决定了蝴蝶门完全关闭时只能是点接触，无法实
现线接触，这使得前闸门的密封性能较差，不能实现良好的密封效果。
发明内容
为了解决现有技术中螺旋输送机的前闸门为蝴蝶门的问题，本发明实施例
提供了一种盾构机用螺旋输送机的前闸门装置。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种盾构机用螺旋输送机的前闸门装置，所述前闸门
装置包括：基座、第一闸门、与所述第一闸门相对布置的第二闸门、第一闸门
油缸、第二闸门油缸和导向板，所述基座上开设有第一输送孔，所述导向板将
所述第一闸门和所述第二闸门分别夹装在所述基座上，且所述导向板的上对应
所述第一输送孔的位置设有第二输送孔，所述导向板的上下两边分别设置有两
个平行的第一导向槽、所述导向板的上下两边对应所述第一导向槽的位置分别
设置有两个平行的第二导向槽，所述第二导向槽与对应的所述第一导向槽相连，
所述第一闸门的顶边和底边分别布置于两个所述第一导向槽内，所述第二闸门
的顶边和底边分别布置于两个所述第二导向槽内，所述第一闸门和所述第二闸
门相对布置的端面为相互配合的斜面，所述第一闸门和所述第二闸门的外壁上
均布置有镜面不锈钢板，所述第一闸门油缸的活塞杆安装在所述第一闸门上，
且所述第一闸门油缸的活塞杆的轴线与所述第一导向槽平行，所述第二闸门油
缸的活塞杆安装在所述第二闸门上，且所述第二闸门油缸的活塞杆的轴线与所
述第二导向槽平行，所述第一导向槽与对应的所述第二导向槽组成V型。
具体地，所述第一导向槽与对应的所述第二导向槽的V型的夹角为150°
～170°。
具体地，所述基座朝向所述导向板的表面两侧分别开设有两个密封槽，所
述导向板朝向所述基座的表面两侧边也分别开设有两个密封槽，两个所述密封
槽内分别布置有第一密封圈，两个所述第一密封圈分别环绕在所述第一闸门和
所述第二闸门上。
进一步地，所述前闸门装置还包括：两个第二密封圈、两个第二密封座和
两个第二密封压板，两个所述第二密封座分别环绕所述第一闸门和所述第二闸
门布置，两个所述第二密封圈分别安装在对应的所述第二密封座内，两个所述
第二密封压板分别将对应的所述第二密封圈压装在对应的所述第二密封座内。
进一步地，所述前闸门装置还包括八个密封条，所述基座上对应所述第一
闸门和所述第二闸门上下两边的位置分别设有一个密封条安装槽，所述导向板
上对应所述第一闸门和所述第二闸门上下两边的位置也分别设有一个密封条安
装槽，八个所述密封条分别安装在八个所述密封条安装槽内，每个所述密封条
的两端分别抵在所述第二密封圈上和所述第一密封圈上。
进一步地，所述基座和所述导向板的左右两侧均分别开设有一个高压油脂
注入通道，一个所述第一密封圈与对应一个所述第二密封圈和对应的四个所述
密封条围成的一个腔体连通，所述高压油脂注入通道与对应的腔体连通。
具体地，两个所述第二密封圈的截面均为直角等腰三角型，两个所述第二
密封圈的第一直角边分别抵在两个所述第二密封压板上，两个所述第二密封圈
的第二直角边抵在所述第一闸门和所述第二闸门上，两个所述第二密封座上分
别开设有与两个所述第二密封圈的形状相配合的凹槽。
具体地，所述第一闸门油缸的活塞杆通过耳板安装在所述第一闸门上，所
述第二闸门油缸的活塞杆通过耳板安装在所述第二闸门上，所述第一闸门和所
述第二闸门上对应所述耳板的位置均设置卡槽。
进一步地，所述第一闸门油缸的活塞杆上的所述耳板通过第一销轴安装在
所述第一闸门上，所述第二闸门油缸的活塞杆上的所述耳板通过第二销轴安装
在所述第二闸门上。
具体地，所述导向板通过安装螺钉安装在所述基座上。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：该装置通过第一闸门油
缸和第二闸门油缸分别驱动第一闸门和第二闸门，第一闸门和第二闸门为线接
触，线接触能够增加前闸门装置的密封性能，且密封性能良好，第一导向槽与
对应的第二导向槽组成V型更利于第一闸门和第二闸门的动作，第一闸门和第
二闸门相对布置的端面为相互配合的斜面，斜面能够更好的承受来自地下水的
推力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明
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。
图1是本发明实施例提供的前闸门装置的主视结构示意图；
图2是本发明实施例提供的图1的俯视结构示意图；
图3是本发明实施例提供的图1的侧视结构示意图；
图4是本发明实施例提供的图1的局部结构示意图；
图5是本发明实施例提供的图1的第二闸门和镜面不锈钢板的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的图5的俯视结构示意图；
图7是本发明实施例提供的导向板的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的基座的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的第二密封座的主视结构示意图；
图10是本发明实施例提供的第二密封座的侧视结构示意图；
图11是本发明实施例提供的第二密封圈的主视结构示意图；
图12是本发明实施例提供的第二密封圈的侧视结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明
实施方式作进一步地详细描述。
实施例
本发明实施例提供了一种盾构机用螺旋输送机的前闸门装置，如图1和图2
所示，该前闸门装置包括：基座1、第一闸门2、与第一闸门2相对布置的第二
闸门3、第一闸门油缸4、第二闸门油缸5和导向板6，基座1上开设有第一输
送孔1a，导向板6将第一闸门2和第二闸门3分别夹装在基座1上，且导向板
6上对应第一输送孔1a的位置设有第二输送孔6c，导向板6的上下两边分别设
置有两个平行的第一导向槽6a、导向板6的上下两边对应第一导向槽6a的位置
分别设置有两个平行的第二导向槽6b，第二导向槽6b与对应的第一导向槽6a
相连，第一闸门2的顶边和底边分别布置于两个第一导向槽6a内，第二闸门3
的顶边和底边分别布置于两个第二导向槽6b内，如图6所示，第一闸门2和第
二闸门3相对布置的端面为相互配合的斜面，如图5所示，第一闸门2和第二
闸门3的外壁上均布置有镜面不锈钢板13，第一闸门油缸4的活塞杆安装在第
一闸门2上，且第一闸门油缸4的活塞杆的轴线与第一导向槽6a平行，第二闸
门油缸5的活塞杆安装在第二闸门3上，且第二闸门油缸5的活塞杆的轴线与
第二导向槽6b平行，第一导向槽6a与对应的第二导向槽6b组成V型。在使用
时，基座1可以焊接在前盾土仓隔板a的内侧，第一闸门油缸4和第二闸门油
缸5的缸体均安装在前盾土仓隔板a上，螺旋输送机b可以焊接在导向板6上。
第一输送孔1a可以为圆形。其中，第一导向槽6a与对应的第二导向槽6b组成
V型更利于第一闸门2和第二闸门3的动作。第一闸门2和第二闸门3相对布
置的端面为相互配合的斜面，斜面能够更好的承受来自地下水的推力。
具体地，第一导向槽6a与对应的第二导向槽6b的V型的夹角为150°
～170°。该角度能够节省前闸门装置所占用的空间。
具体地，如图7和图8所示，基座1朝向导向板6的表面两侧分别开设有
两个密封槽7a，导向板6朝向基座1的表面两侧边也分别开设有两个密封槽7a，
两个密封槽7a内分别布置有第一密封圈7，两个第一密封圈7分别环绕在第一
闸门2和第二闸门3上，第一密封圈7用于防止大量的高压水将携带泥沙从基
座1与导向板6之间喷射出来。第一闸门2和第二闸门3的外壁上均布置有镜
面不锈钢板13，由于镜面不锈钢板13具有极高的表面光洁度，不仅大大减小了
第一闸门2和第二闸门3在运行时受到的摩擦力，同时也减小了第一闸门2和
第二闸门3对第一密封圈7和第二密封圈8的磨损。
进一步地，如图4所示，该前闸门装置还可以包括：两个第二密封圈8、两
个第二密封座9和两个第二密封压板10，两个第二密封座9分别环绕第一闸门
2和第二闸门3布置，两个第二密封圈8分别安装在对应的第二密封座9内，两
个第二密封压板10分别将对应的第二密封圈8压装在对应的第二密封座9内。
其中，两个第二密封压板10分别通过内六角螺钉固定在对应的第二密封座9上。
两个第二密封圈8、两个第二密封座9和两个第二密封压板10能够形成第二道
密封防线，当第一密封圈7失效后，第二道密封防线可以继续进行密封，防止
大量的高压水将携带泥沙从基座1与导向板6之间喷射出来。
进一步地，如图3和图7所示，该前闸门装置还可以包括八个密封条11，
基座1上对应第一闸门2和第二闸门3上下两边的位置分别设有一个密封条安
装槽11a(共四个)，导向板6上对应第一闸门2和第二闸门3上下两边的位置
也分别设有一个密封条安装槽11a(共四个)，八个密封条11分别安装在八个密
封条安装槽11a内，每个密封条11的两端分别抵在第二密封座9上和第一密封
圈7上。密封条11与第一密封圈7和两个第二密封圈8、两个第二密封座9以
及两个第二密封压板10形成密封腔室，具有良好的密封效果，可形成后续高压
油脂注入的腔体。
进一步地，如图2所示，基座1和导向板6的左右两侧均分别开设有一个
高压油脂注入通道12，一个第一密封圈7与对应的一个第二密封圈8和对应的
四个密封条11围成的一个腔体(共两个)，高压油脂注入通道12与对应的腔体
连通。通过高压油脂注入通道12向腔体内注入高压油脂，由于油脂具有润滑作
用，这能够大大减小第一闸门2和第二闸门3在运行过程中产生的摩擦力；在
第一闸门2和第二闸门3不动作时，可以间歇性注入高压油脂从而提高第一闸
门2和第二闸门3的密封性，防止漏水。此外，第一闸门2和第二闸门3在螺
旋输送机b的压力作用下会产生变形，通过高压油脂能够补偿由螺旋输送机b
的压力作用产生的变形，杜绝了第一闸门2和第二闸门3被导向板6夹住的可
能性。其中，两个高压油脂注入通道12可以与软管连通，用于输送高压油脂。
具体地，如图9至图12所示，两个第二密封圈8的截面均为直角等腰三角
型，两个第二密封圈8的第一直角边分别抵在两个第二密封压板10上，两个第
二密封圈8的第二直角边抵在第一闸门2和第二闸门3上，两个第二密封座9
上分别开设有与两个第二密封圈8的形状相配合的凹槽。直角等腰三角型的两
个第二密封圈8具有更好的密封性能。
具体地，如图2和图5所示，第一闸门油缸4的活塞杆通过耳板17安装在
第一闸门2上，第二闸门油缸5的活塞杆通过耳板17安装在第二闸门3上，第
一闸门2和第二闸门3上对应耳板的位置均设置卡槽18(见图5)。
进一步地，第一闸门油缸4的活塞杆上的耳板17通过第一销轴14安装在
第一闸门2上，第二闸门油缸5的活塞杆上的耳板17通过第二销轴15安装在
第二闸门3上。通过销轴连接能够使第一闸门2和第二闸门3的运动更灵活。
具体地，导向板6可以通过安装螺钉16安装在基座1上。
本发明实施例提供的盾构机用螺旋输送机的前闸门装置，该装置通过第一
闸门油缸和第二闸门油缸分别驱动第一闸门和第二闸门，第一闸门和第二闸门
为线接触，线接触能够增加前闸门装置的密封性能，且密封性能良好，第一导
向槽与对应的第二导向槽组成V型更利于第一闸门和第二闸门的动作，第一闸
门和第二闸门相对布置的端面为相互配合的斜面，斜面能够更好的承受来自地
下水的推力。此外，本发明实施例提供的装置结构简单，可有效避免盾构施工
过程中喷涌、涌水等问题，提高了盾构施工的安全性、可靠性，具有很好的应
用前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的
精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的
保护范围之内。