[实用新型]一种前混式磨料射流连续供料装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及隧道掘进领域，尤其涉及一种前混式磨料射流连续供料装置。

背景技术

在隧道掘进过程中，采用射流技术与机械刀具共同作用的方式可大幅度提高破岩效率、提高施工速度，且降低施工成本。现有的磨料射流包括前混式磨料射流及后混式磨料射流，其中，前混式磨料射流采用高压水与磨料混合形成高压磨料浆，再将高压磨料浆从喷嘴喷出的形式，其具有强大的破碎、切割和磨蚀能力。

采用前混式磨料射流关键在于调制均匀的高压磨料浆，其通常采用一定容积的耐高压磨料罐，利用重力在磨料罐下方将磨料与高压水均匀混合，但磨料罐容积有限，长时间使用后需停机卸压、添料，其工作效率低。为解决上述技术问题，现有的方式是并联设置多个高压磨料罐，采用阀门切换保证磨料罐处于持续工作状态，但由于磨料罐需利用重力作用送料，因此现有的磨料罐通常采用竖直固定安装布置，而在喷嘴连续回转的工况下，竖直固定设置的磨料罐则需采用旋转接头将高压磨料浆引入各喷嘴，其在高压状态下极易导致磨料浆对旋转接头的严重磨损，使得旋转接头故障率高、设备整体工作效率低，严重制约了前混式磨料射流在隧道掘进领域的应用。可见，无论采用加大磨料罐容积还是采用多罐并联切换工作，都难以解决在连续旋转工况下高压磨料浆对旋转接头的磨损问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种连续供料，且设备磨损小、掘进效率高的前混式磨料射流连续供料装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种前混式磨料射流连续供料装置，包括随刀盘旋转的喷嘴组件及用于向所述喷嘴组件提供磨料浆的供料组件，所述供料组件至少为三组，多组所述供料组件沿刀盘的周向均匀分布，并安装于所述刀盘上随刀盘旋转，在刀盘旋转时，至少一组供料组件位于刀盘的上半部，并在重力作用下向喷嘴组件进行磨料浆供料。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述供料组件包括磨料储料罐及流化器，沿所述刀盘的径向，所述流化器靠近刀盘中心设置，所述磨料储料罐远离刀盘中心设置，且所述流化器与所述磨料储料罐的出料端连通。

前混式磨料射流连续供料装置还包括用于在磨料浆供料时向供料组件提供高压水的高压供水组件及用于向供料组件补料的磨料补送组件，所述高压供水组件包括供水管路、第一通断阀及高压水泵，所述供水管路与磨料储料罐连通，所述第一通断阀设置于所述供水管路上；所述磨料补送组件包括磨料输送管路、第二通断阀及低压磨料液泵，所述磨料输送管路与流化器连通，所述第二通断阀设置于所述磨料输送管路上；所述高压水泵与低压磨料液泵固定设置，所述高压水泵与低压磨料液泵通过一旋转接头分别与供水管路及磨料输送管路连通。

所述磨料储料罐上设有用于在磨料补料时排出多余的水的溢流组件，所述溢流组件包括溢流管及排放阀，所述溢流管与磨料储料罐连通，所述排放阀设于所述溢流管上。

前混式磨料射流连续供料装置还包括控制器及用于检测供料组件旋转位置的检测组件，所述控制器根据检测组件的检测信号发出控制指令给第一通断阀、第二通断阀及排放阀。

所述喷嘴组件包括多个喷嘴，多个喷嘴沿刀盘径向设置，并位于刀盘中心至刀盘外周之间，多个所述喷嘴的喷射行程覆盖所述刀盘的半径区域。

所述喷嘴组件的数量与供料组件的数量相等，且所述喷嘴组件通过连通管路与供料组件一一对应连通；或所述喷嘴组件至少为两组，每组所述供料组件通过一连通管路与各喷嘴组件连通，各所述喷嘴组件与连通管路之间均设有通断阀；或所述喷嘴组件为一组，每组所述供料组件通过一连通管路与所述喷嘴组件连通，各所述供料组件与连通管路之间均设有通断阀。

所述喷嘴组件为多组时，多组所述喷嘴组件沿刀盘的旋转轨迹平行布置。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：