可變參數(shù)壓力平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可變參數(shù)壓力平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，包括與刀盤連接的驅(qū)動(dòng)箱，位于驅(qū)動(dòng)箱內(nèi)的減速機(jī)、馬達(dá)和密封潤滑系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)箱為半封閉環(huán)形箱體，其前端面為開口狀，其后端為留有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)安裝孔的封閉結(jié)構(gòu)，其中部為空心結(jié)構(gòu)；驅(qū)動(dòng)箱的外部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)箱法蘭，將驅(qū)動(dòng)箱與盾體通過第三雙頭螺栓固定連接；驅(qū)動(dòng)箱內(nèi)安裝有主軸承、驅(qū)動(dòng)環(huán)、減速機(jī)、馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)齒圈、驅(qū)動(dòng)小齒輪、密封系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)。本發(fā)明通過驅(qū)動(dòng)齒圈與主軸承的內(nèi)圈分離，實(shí)現(xiàn)了可以對驅(qū)動(dòng)齒圈進(jìn)行單獨(dú)的加工和維修；施工地質(zhì)工況的不同，對盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置的輸出轉(zhuǎn)速和扭矩提出不同的要求，在不更換減速機(jī)、馬達(dá)以及后配套等設(shè)備的前提下，通過更換驅(qū)動(dòng)齒圈和驅(qū)動(dòng)小齒輪，改變齒輪傳動(dòng)比，實(shí)現(xiàn)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置的輸出不用的驅(qū)動(dòng)參數(shù)，降低更換零部件的成本，提高施工進(jìn)度。
【專利說明】可變參數(shù)壓力平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，具體為一種可變參數(shù)壓力平衡盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]盾構(gòu)機(jī)，全名叫盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī)，盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī)已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程，它是一種隧道掘進(jìn)的專用工程機(jī)械。目前使用的盾構(gòu)機(jī)，其刀盤的驅(qū)動(dòng)裝置直接與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)連接，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)直接帶動(dòng)刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)，從而進(jìn)行隧道的掘進(jìn)。傳統(tǒng)上，將驅(qū)動(dòng)裝置的主軸承與齒圈設(shè)計(jì)為一個(gè)整體，此種設(shè)計(jì)雖然節(jié)省了空間，但增加了加工成本和維修成本；由于驅(qū)動(dòng)裝置在其壽命周期內(nèi)，會(huì)在不同工況條件下施工，對刀盤的扭矩、轉(zhuǎn)速等參數(shù)有不同的要求，反饋到盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部，便對驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、液壓和控制系統(tǒng)提出不同的技術(shù)要求，這樣就需要更換驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的主軸承、減速機(jī)、馬達(dá)等部件來滿足工況的要求，代價(jià)昂貴，且在更換主軸承、減速機(jī)和馬達(dá)等部件的同時(shí)，需要進(jìn)行停止施工，大量部件的更換，延長了施工進(jìn)度。
[0003]因此，根據(jù)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)不同工況條件，提供一種能夠調(diào)整刀盤驅(qū)動(dòng)參數(shù)，且減少減速機(jī)、馬達(dá)等大量部件更換，降低施工成本，提高施工進(jìn)度的壓力平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，已經(jīng)是一個(gè)值得研究的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種新型的盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，該刀盤驅(qū)動(dòng)裝置主軸承與齒圈分離，可有效降低維修成本；通過更換連接件，而不需更換減速機(jī)、馬達(dá)，即可輸出不同扭矩和轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置輸出不同的參數(shù)(轉(zhuǎn)速、扭矩)，降低更換零部件成本及對施工進(jìn)度的影響，提高施工進(jìn)度，降低施工成本。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
可變參數(shù)壓力平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，包括與刀盤連接的驅(qū)動(dòng)箱15，位于驅(qū)動(dòng)箱15內(nèi)的減速機(jī)、馬達(dá)和密封潤滑系統(tǒng)，所述的驅(qū)動(dòng)箱15為半封閉環(huán)形箱體，其前端面為開口狀，其后端為留有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)安裝孔的封閉結(jié)構(gòu)，其中部為空心結(jié)構(gòu)；所述的驅(qū)動(dòng)箱15的外部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)箱法蘭，將驅(qū)動(dòng)箱15與盾體通過第三雙頭螺栓9固定連接；所述的驅(qū)動(dòng)箱15內(nèi)安裝有主軸承、驅(qū)動(dòng)環(huán)、減速機(jī)、馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)齒圈、驅(qū)動(dòng)小齒輪、密封系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)；
所述的主軸承包括主軸承內(nèi)圈4和主軸承外圈8，主軸承內(nèi)圈4和主軸承外圈8之間為軸承滾子；所述的主軸承外圈8與驅(qū)動(dòng)箱15通過第四雙頭螺栓7固定連接，相對于驅(qū)動(dòng)箱15靜止不動(dòng)；主軸承內(nèi)圈4與驅(qū)動(dòng)環(huán)5固定連接；
所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)5同時(shí)與刀盤支撐、驅(qū)動(dòng)齒圈14固定連接；刀盤支撐上安裝有刀盤；所述的驅(qū)動(dòng)齒圈14與驅(qū)動(dòng)小齒輪12嚙合；
所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)5前端由第一雙頭螺栓3與刀盤法蘭和主軸承內(nèi)圈4連接，后端通過第二雙頭螺栓與驅(qū)動(dòng)齒圈14連接； 所述的密封系統(tǒng)包括外密封系統(tǒng)6和內(nèi)密封系統(tǒng)I ;所述的外密封系統(tǒng)6位于驅(qū)動(dòng)環(huán)5與驅(qū)動(dòng)箱15之間；所述的內(nèi)密封系統(tǒng)I位于驅(qū)動(dòng)箱15與大隔環(huán)2之間；所述的大隔環(huán)2與驅(qū)動(dòng)箱15和驅(qū)動(dòng)環(huán)5、以及盾體共同組成土倉；
所述的潤滑系統(tǒng)包括設(shè)置在驅(qū)動(dòng)箱15上與主軸承連通的主軸承潤滑通道10 ;與驅(qū)動(dòng)小齒輪12周圍軸承連通的第一軸承潤滑通道11和第二潤滑軸承通道13。
[0006]積極有益效果:本發(fā)明通過驅(qū)動(dòng)齒圈與主軸承的內(nèi)圈分離，實(shí)現(xiàn)了可以對驅(qū)動(dòng)齒圈、主軸承進(jìn)行單獨(dú)的加工和維修，降低維修成本。根據(jù)施工工況的需求，在不更換減速機(jī)、馬達(dá)以及后配套等設(shè)備的前提下，可以通過更換驅(qū)動(dòng)齒圈和驅(qū)動(dòng)小齒輪，實(shí)現(xiàn)不同的傳動(dòng)t匕，達(dá)到兩種驅(qū)動(dòng)輸出參數(shù)，降低更換零部件的成本和提高施工進(jìn)度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖一；
圖2為圖1的A-A向低傳動(dòng)比時(shí)結(jié)構(gòu)不意圖一；
圖3為圖1的A-A向高傳動(dòng)比時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖二 ；
圖4為兩種不同輸出參數(shù)時(shí)所用齒圈和驅(qū)動(dòng)齒輪的截面圖示意圖；
圖5為本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)箱結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為圖5的B-B向剖視圖；
圖7為本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)環(huán)示意圖；
圖8為圖7的C-C向剖視圖；
圖中為:內(nèi)密封系統(tǒng)1、大隔環(huán)2、第三雙頭螺栓3、主軸承內(nèi)圈4、驅(qū)動(dòng)環(huán)5、外密封系統(tǒng)
6、第四雙頭螺栓7、主軸承外圈8、第三雙頭螺栓9、主軸承潤滑通道10、第一軸承潤滑通道
11、驅(qū)動(dòng)小齒輪12、第二潤滑軸承通道13、驅(qū)動(dòng)齒圈14、驅(qū)動(dòng)箱15。

【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
如圖1、圖2、圖3所示，可變參數(shù)壓力平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，包括與刀盤連接的驅(qū)動(dòng)箱15，位于驅(qū)動(dòng)箱15內(nèi)的減速機(jī)、馬達(dá)和密封潤滑系統(tǒng)，所述的驅(qū)動(dòng)箱15為半封閉環(huán)形箱體，其前端面為開口狀，其后端為留有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)安裝孔的封閉結(jié)構(gòu)，其中部為空心結(jié)構(gòu)；所述的驅(qū)動(dòng)箱15的外部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)箱法蘭，將驅(qū)動(dòng)箱15與盾體通過第三雙頭螺栓9固定連接；所述的驅(qū)動(dòng)箱15內(nèi)安裝有主軸承、驅(qū)動(dòng)環(huán)、減速機(jī)、馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)齒圈、驅(qū)動(dòng)小齒輪、密封系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)；
所述的主軸承包括主軸承內(nèi)圈4和主軸承外圈8，主軸承內(nèi)圈4和主軸承外圈8之間為軸承滾子；所述的主軸承外圈8與驅(qū)動(dòng)箱15通過第四雙頭螺栓7固定連接，相對于驅(qū)動(dòng)箱15靜止不動(dòng)；主軸承內(nèi)圈4與驅(qū)動(dòng)環(huán)5固定連接；
所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)5同時(shí)與刀盤支撐、驅(qū)動(dòng)齒圈14固定連接；刀盤支撐上安裝有刀盤，使得主軸承對整個(gè)刀盤起到支撐的作用；所述的驅(qū)動(dòng)齒圈14與驅(qū)動(dòng)小齒輪12嚙合；
如圖7、圖8所示，所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)5前端由第一雙頭螺栓3與刀盤法蘭和主軸承內(nèi)圈4連接，后端通過第二雙頭螺栓與驅(qū)動(dòng)齒圈14連接；
所述的密封系統(tǒng)包括外密封系統(tǒng)6和內(nèi)密封系統(tǒng)I ;所述的外密封系統(tǒng)6位于驅(qū)動(dòng)環(huán)5與驅(qū)動(dòng)箱15之間；所述的內(nèi)密封系統(tǒng)I位于驅(qū)動(dòng)箱15與大隔環(huán)2之間；所述的大隔環(huán)2與驅(qū)動(dòng)箱15和驅(qū)動(dòng)環(huán)5共同組成土倉；減小了驅(qū)動(dòng)箱15的內(nèi)部空間，減少齒輪油使用量；如圖5、圖6所示，所述的潤滑系統(tǒng)包括設(shè)置在驅(qū)動(dòng)箱15上與主軸承連通的主軸承潤滑通道10 ;與驅(qū)動(dòng)小齒輪12周圍軸承連通的第一軸承潤滑通道11和第二潤滑軸承通道13。
[0009]由于采用上述設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)更換或維修驅(qū)動(dòng)齒圈14和主軸承；可安裝具有不同分度圓直徑的驅(qū)動(dòng)齒圈14，同時(shí)安裝與驅(qū)動(dòng)齒圈14匹配的驅(qū)動(dòng)小齒輪12。如圖4所示，為兩種不同搭配使用的驅(qū)動(dòng)齒圈14和驅(qū)動(dòng)小齒輪12。
[0010]當(dāng)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行掘土前進(jìn)的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)小齒輪帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)、主軸承內(nèi)圈、刀盤支撐轉(zhuǎn)動(dòng)，刀盤支撐上的刀盤在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，從而挖掘刀盤前方的泥土。本發(fā)明的盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)齒圈與主軸承的內(nèi)圈分離，可以單獨(dú)加工與維修驅(qū)動(dòng)齒圈，有效降低加工維修成本；
在不同地質(zhì)不同標(biāo)段施工時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置需要輸出兩種參數(shù)(扭矩、轉(zhuǎn)速):當(dāng)?shù)侗P需要大扭矩低轉(zhuǎn)速時(shí)，采用如圖2和圖4 (a)所示的驅(qū)動(dòng)小齒輪和驅(qū)動(dòng)齒圈；當(dāng)?shù)侗P需要小扭矩高轉(zhuǎn)速時(shí)，采用如圖3和圖4 (b)所示的驅(qū)動(dòng)小齒輪和驅(qū)動(dòng)齒圈。上述的設(shè)計(jì)，在不更換減速機(jī)、馬達(dá)以及后配套等設(shè)備的前提下，只更換驅(qū)動(dòng)齒圈和驅(qū)動(dòng)小齒輪，實(shí)現(xiàn)不同的傳動(dòng)比，達(dá)到兩種驅(qū)動(dòng)輸出參數(shù)。相對于減速機(jī)、馬達(dá)以及后配套等設(shè)備，更換驅(qū)動(dòng)齒圈和驅(qū)動(dòng)小齒輪的成本非常低。因此該盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置適合在盾構(gòu)機(jī)領(lǐng)域推廣。
[0011]以上實(shí)施案例僅用于說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在所述領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替代及改進(jìn)等，均應(yīng)視為本申請的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.可變參數(shù)壓力平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，包括與刀盤連接的驅(qū)動(dòng)箱(15)，位于驅(qū)動(dòng)箱(15)內(nèi)的減速機(jī)、馬達(dá)和密封潤滑系統(tǒng)，其特征在于:所述的驅(qū)動(dòng)箱(15)為半封閉環(huán)形箱體，其前端面為開口狀，其后端為留有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)安裝孔的封閉結(jié)構(gòu)，其中部為空心結(jié)構(gòu)；所述的驅(qū)動(dòng)箱(15)的外部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)箱法蘭，將驅(qū)動(dòng)箱(15)與盾體通過第三雙頭螺栓(9)固定連接；所述的驅(qū)動(dòng)箱(15)內(nèi)安裝有主軸承、驅(qū)動(dòng)環(huán)、減速機(jī)、馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)齒圈、驅(qū)動(dòng)小齒輪、密封系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變參數(shù)壓力平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述的主軸承包括主軸承內(nèi)圈(4)和主軸承外圈(8)，主軸承內(nèi)圈(4)和主軸承外圈(8)之間為軸承滾子；所述的主軸承外圈(8)與驅(qū)動(dòng)箱(15)通過第四雙頭螺栓(7)固定連接，相對于驅(qū)動(dòng)箱(15)靜止不動(dòng)；主軸承內(nèi)圈(4)與驅(qū)動(dòng)環(huán)(5)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變參數(shù)壓力平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)(5)同時(shí)與刀盤支撐、驅(qū)動(dòng)齒圈(14)固定連接；刀盤支撐上安裝有刀盤；所述的驅(qū)動(dòng)齒圈(14)與驅(qū)動(dòng)小齒輪(12)嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變參數(shù)壓力平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)(5)前端由第一雙頭螺栓(3)與刀盤法蘭和主軸承內(nèi)圈(4)連接，后端通過第二雙頭螺栓與驅(qū)動(dòng)齒圈(14)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變參數(shù)壓力平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述的密封系統(tǒng)包括外密封系統(tǒng)(6)和內(nèi)密封系統(tǒng)(I);所述的外密封系統(tǒng)(6)位于驅(qū)動(dòng)環(huán)(5)與驅(qū)動(dòng)箱(15)之間；所述的內(nèi)密封系統(tǒng)(I)位于驅(qū)動(dòng)箱(15)與大隔環(huán)2 (之)間；所述的大隔環(huán)(2)與驅(qū)動(dòng)箱(15)和驅(qū)動(dòng)環(huán)(5)共同組成土倉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變參數(shù)壓力平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述的潤滑系統(tǒng)包括設(shè)置在驅(qū)動(dòng)箱(15)上與主軸承連通的主軸承潤滑通道(10);與驅(qū)動(dòng)小齒輪(12)周圍軸承連通的第一軸承潤滑通道(11)和第二潤滑軸承通道(13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變參數(shù)壓力平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述的主軸承與驅(qū)動(dòng)齒圈(14)相分離，驅(qū)動(dòng)齒圈(14)可單獨(dú)更換與維修。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變參數(shù)壓力平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述的驅(qū)動(dòng)齒圈(14)和驅(qū)動(dòng)小齒輪(12)的更換，實(shí)現(xiàn)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置齒輪傳動(dòng)比改變，輸出不同的參數(shù)。
【文檔編號】E21D9/08GK104153785SQ201410329913
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】胡燕偉, 鄭康泰, 卓興建, 常巍峰, 蒲曉波, 張寧川 申請人:中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司