[發(fā)明專利]一種具有柔性補(bǔ)償功能的TBM主軸軸承

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410452372.8
• 申請(qǐng)日: 2014-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN104533941B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱殿華;孫斌;郭偉;王攀;宋立瑋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): F16C27/04
• 分類號(hào): F16C27/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 李麗萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種巖石隧道掘進(jìn)機(jī)主軸部件，尤其涉及一種具有柔性補(bǔ)償功能的TBM主軸承。

背景技術(shù)

目前TBM(全斷面隧道掘進(jìn)機(jī))普遍采用三排四列或者三排三列滾柱式軸承，其中主推進(jìn)滾柱主要承受刀盤用于切削巖石的推進(jìn)力和刀盤的自重的傾覆力矩，徑向滾柱承受徑向力，反推進(jìn)滾柱承受傾覆力矩和反推力。

由于刀盤作為旋轉(zhuǎn)剛體具有的動(dòng)不平衡性、開挖斷面的巖石內(nèi)的不均勻性、滾刀不規(guī)則磨損、進(jìn)渣時(shí)的沖擊、刀具布置因素、切削巖石過程產(chǎn)生的應(yīng)力波等等都會(huì)引起刀盤振動(dòng)。

刀盤和軸承內(nèi)圈固連，與驅(qū)動(dòng)機(jī)相連的減速器外的小齒輪直接驅(qū)動(dòng)在軸承內(nèi)圈上分布的大齒圈，由于主軸承內(nèi)外圈難免存間隙，所以刀盤受到的復(fù)雜力矩和振動(dòng)將引起軸承內(nèi)圈的軸向竄動(dòng)和軸線的角偏移及少量的徑向偏移，并將嚴(yán)重影響減速器小齒輪與大齒圈的正常嚙合和減速器及驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正常運(yùn)行，進(jìn)而影響整個(gè)刀盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供一種新型TBM主軸承柔性改進(jìn)設(shè)計(jì)，能夠保證刀盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和減速器以及減速器小齒輪與大齒圈嚙合的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明TBM主軸軸承用于連接減速器(與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)相連)和TBM刀盤。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種具有柔性補(bǔ)償功能的TBM主軸軸承予以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案是：該主軸軸承包括軸承外圈和軸承內(nèi)圈，所述軸承外圈與TBM機(jī)頭架固定，所述軸承外圈由同軸并列設(shè)置的第一軸承外圈和第二軸承外圈構(gòu)成，所述軸承內(nèi)圈與所述軸承外圈之間設(shè)有主推動(dòng)滾柱、徑向滾柱和反推動(dòng)滾柱，所述軸承內(nèi)圈通過螺栓與TBM刀盤固連，所述第二軸承外圈內(nèi)設(shè)有大齒圈，所述大齒圈與減速器齒輪相嚙合，所述大齒圈與所述軸承外圈之間設(shè)有由兩個(gè)相同的單列角接觸圓柱滾子軸承組成的軸承組；所述大齒圈具有不同直徑的第一內(nèi)回轉(zhuǎn)表面和第二內(nèi)回轉(zhuǎn)表面，所述第一內(nèi)回轉(zhuǎn)表面的直徑大于所述第二內(nèi)回轉(zhuǎn)表面的直徑；所述大齒圈上與減速器齒輪嚙合的內(nèi)齒設(shè)置在第一內(nèi)回轉(zhuǎn)表面上；所述軸承內(nèi)圈與所述大齒圈之間設(shè)有鼓形齒式聯(lián)軸器，所述鼓形齒式聯(lián)軸器包括套筒，所述套筒的外回轉(zhuǎn)表面設(shè)有球面齒，球面中心在所述套筒的軸線上，所述軸承內(nèi)圈的內(nèi)回轉(zhuǎn)表面設(shè)有與所述套筒的外齒相嚙合的內(nèi)齒，所述套筒和所述大齒圈采用軸向螺栓聯(lián)接；所述大齒圈的第二內(nèi)回轉(zhuǎn)表面的直徑與所述套筒的內(nèi)徑相同。

進(jìn)一步講，本發(fā)明具有柔性補(bǔ)償功能的TBM主軸軸承，其中，所述套筒和所述大齒圈的內(nèi)側(cè)緊密接觸，所述套筒的外側(cè)設(shè)有擋板，所述擋板與所述軸承內(nèi)圈固定；所述擋板與所述套筒之間設(shè)有密封

所述軸承組與軸承外圈之間、所述軸承組與大齒圈之間分別設(shè)有軸向調(diào)整結(jié)構(gòu)，所述軸向調(diào)整結(jié)構(gòu)由擋圈和調(diào)整墊圈構(gòu)成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

由于本發(fā)明中的軸承內(nèi)圈和大齒圈為分離式結(jié)構(gòu)，并采用鼓形齒式聯(lián)軸器將軸承內(nèi)圈和大齒圈柔性連接，可應(yīng)對(duì)二者之間在施工中出現(xiàn)的軸向偏移、角偏移和徑向偏移，并能相應(yīng)的減少刀盤在掘進(jìn)過程中產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)大齒圈與減速器齒輪嚙合的影響。

大齒圈與軸承外圈采用兩個(gè)相同的單列角接觸圓柱滾子軸承組合成的軸承組相配合，可以防止大齒圈的軸向和徑向竄動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大齒圈與軸承外圈的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)明TBM主軸軸承可保證設(shè)備的刀盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和減速器以及減速器小齒輪與大齒圈嚙合的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具有柔性補(bǔ)償功能的TBM主軸軸承的裝配體示意圖。

圖中：4-軸承內(nèi)圈，6-反推進(jìn)滾柱，7-第一軸承外圈，8-徑向滾柱，9-主推進(jìn)滾柱，10-第二軸承外圈，11-軸套，12-單列角接觸圓柱滾子軸承，13-調(diào)整墊圈，15-調(diào)整墊圈，16-軸承擋圈，17-大齒圈，101-套筒，102-密封圈，103-擋板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。

如圖1所示，本發(fā)明具有柔性補(bǔ)償功能的TBM主軸軸承，包括軸承外圈和軸承內(nèi)圈4，所述軸承外圈與TBM機(jī)頭架固定，所述軸承外圈由同軸并列設(shè)置的第一軸承外圈7和第二軸承外圈10構(gòu)成，所述軸承內(nèi)圈4與所述軸承外圈之間設(shè)有主推動(dòng)滾柱9、徑向滾柱8和反推動(dòng)滾柱6，所述軸承內(nèi)圈4通過螺栓與TBM刀盤固連。