[實用新型]一種雙驅式隧道掘進機減速器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220677741.X
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN202971760U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 孫偉;魏靜;涂文平;王慶國;丁鑫
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F16H1/28
• 分類號: F16H1/28
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 徐淑東

技術領域

本發(fā)明涉及一種隧道掘進機減速器，特別涉及一種隧道掘進機減速器。

背景技術

隧道掘進機是盾構施工中的主要施工機械，由于盾構施工具有安全、可靠、環(huán)境影響小、勞動強度低、土方量少、效率高等優(yōu)點，在城市軌道、水利、市政工程、礦山、公路、鐵路隧道等領域應用非常廣泛。由于隧道掘進機經常在復雜、惡劣的工作環(huán)境下施工，所以對隧道掘進機的驅動和傳動系統(tǒng)要求較高，要求其能夠經受住重載荷和大沖擊，并且具備大功率、低速大扭矩輸出等功能；而這些要求對于傳動機構的材質、制造和加工相應的要求也較高。

驅動系統(tǒng)作為隧道掘進機的重要組成部分，對于盾構的性能有重要影響?，F(xiàn)有技術中，隧道掘進機為了適應不同的工作環(huán)境，需要實現(xiàn)多種輸出狀態(tài)以及具有低速、大扭矩等特點。普遍的方法是，為了應對工作過程中刀盤遇到土石阻力矩突然增大甚至塌陷等情況，驅動電機正常工作時只有額定功率的30%~40%,脫困情況下驅動功率才達到額定功率，采用多個變速系統(tǒng)和多個動力輸入共同驅動刀盤支撐，而為了實現(xiàn)系統(tǒng)大的傳動比，常常采用多級行星減速器。如此一來，電機正常工作時無法達到理想工作狀態(tài)，造成功率浪費且輸出效率低，整個變速系統(tǒng)體積大、重量大、結構復雜、安裝和維護困難，材料成本和加工成本巨大等問題。

中國專利文件CN?101413566A提出一種三級行星減速器，該減速器由輸入行星輪齒輪副、中間行星齒輪副和輸出行星齒輪副組成，輸入行星輪齒輪副由太陽輪輸入，行星架輸出，帶動中間行星齒輪副的太陽輪，同樣是中間級的行星架輸出帶動輸出級的太陽輪，最后由輸出級的行星架輸出動力。這種減速器實際工作時電機處于低負荷運轉，行星齒輪副結構復雜，行星輪受力不均勻，均載性能差。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的是針對現(xiàn)有隧道掘進機減速器的不足，采用了雙輸入差動結構以及N-W型傳動輸出機構，輸入動力經差動機構匯流通過連接軸輸出至第二級小齒輪，小齒輪與圓周分布的三個大齒輪外嚙合實現(xiàn)功率傳動、分流，大齒輪通過公共軸帶動第三級齒輪轉動，齒輪與公共內齒圈內嚙合實現(xiàn)匯流輸出，正常工作時大電機驅動、小電機制動，大電機額定功率輸出，當出現(xiàn)土石阻力矩過大甚至塌陷時，大電機、小電機同時驅動，實現(xiàn)隧道掘進機脫困，并且第二、三級采用N-W型傳動形式，簡化結構、減少嚙合點數(shù)，提高了均載性能，本發(fā)明還具有減速比大、體積小、重量輕、結構簡單等優(yōu)點，能夠實現(xiàn)低速大扭矩輸出。

一種雙驅式隧道掘進機減速器，包括動力輸入機構，動力傳遞機構和動力輸出機構，動力輸入機構為差動式行星輪系，包括輸入外齒輪、輸入太陽輪、輸入行星輪、行星架、和輸入齒圈；

所述輸入齒圈設有內齒和外齒，輸入太陽輪與輸入行星輪外嚙合，輸入行星輪和輸入內內齒圈的內齒嚙合，輸入外齒輪與輸入齒圈的外齒嚙合，行星輪支撐軸與行星架軸孔過盈配合連接。

所述差動式行星輪系的行星架通過動力傳遞機構和動力輸出結構將動力輸出至動力輸出軸；

所述動力傳遞機構和動力輸出機構包括動力傳遞的第二級和動力輸出的第三級；

所述動力傳遞的第二級包括小齒輪軸和大齒輪，小齒輪軸與在圓周平均分布的3個大齒輪嚙合，行星架輸出端與小齒輪軸通過花鍵連接在圓周方向傳動配合，小齒輪軸通過球軸承固定支撐在箱體孔內，大齒輪與輸出齒輪軸過盈配合連接在圓周方向傳動；

所述動力輸出的第三級包括輸出齒輪軸和內齒圈，輸出齒輪軸與內齒圈內嚙合傳動，輸出齒輪軸通過左端球軸承和右端球軸承固定支撐于箱體腔孔內，所述內齒圈與動力輸出軸在圓周方向固定連接。

所述內齒圈與動力輸出軸在圓周方向固定連接，所述動力輸出軸(23)通過左右兩端圓錐滾子軸承支撐在箱體孔內，動力輸出軸輸出側穿過箱體處密封處理。

有益效果：一、驅動系統(tǒng)的動力輸入采用了雙電機驅動、差動輸入的形式，通過改變兩電機的驅動形式，可以得到兩種輸出工況，能夠保證隧道掘進機正常工作及實現(xiàn)脫困的同時保證電機在理想情況下工作；二、減速器第二級、第三級，采用了N-W型傳動形式，在實現(xiàn)大的傳動比的同時減少了嚙合點數(shù)，提高了均載性能；三、相較于傳統(tǒng)減速器的驅動形式，本發(fā)明在滿足同等輸出要求的工況條件下，體積小、重量輕、結構簡單，材料成本和加工制造成本降低，同時安裝和維護的也更加便利。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明的傳動機構簡圖。

圖3為隧道掘進機驅動系統(tǒng)傳動示意圖。

圖4為隧道掘進機驅動系統(tǒng)多個減速器的分布示意圖。