[發明專利]盾構機主驅動結構機械式扭矩過載保護裝置

在審

• 申請號: 201810567320.3
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108708918A
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 湯明東
• 申請（專利權）人: 遼寧三三工業有限公司
• 主分類號: F16D43/20
• 分類號: F16D43/20
• 代理公司: 北京鑫浩聯德專利代理事務所(普通合伙) 11380
• 代理人: 李荷香;呂愛萍

1.一種盾構機主驅動結構機械式扭矩過載保護裝置，包括主動部分和從動部分、設置在主動部分和從動部分之間的兩個保護器單元、扭矩傳遞機構、軸承、連接件，其中主動部分包括膨脹套和電機盤，動力源的輸入軸與電機盤通過膨脹套緊固連接，使得主動部分與動力源同步旋轉；從動部分為動力輸出部件，包括互相連接的動力輸出軸和花鍵套，在不發生脫扣的情況下隨主動部分同步旋轉，花鍵套通過連接件與扭矩傳遞機構連接，保護器單元設置在主動部分和從動部分之間，與電機盤和扭矩傳遞機構連接，用于傳遞扭矩和控制脫扣，保護器單元包括法蘭、球窩、鋼球、導向護套、擋圈鋼球、螺紋外套、柱銷、柱銷螺帽、分離螺帽、護罩、碟簧、外擋圈、內擋圈、底座和O形圈，球窩設置在電機盤上，鋼球的上方設有O形圈；碟簧套裝在柱銷上，一端抵頂外擋圈，螺紋外套與底座之間通過小螺距螺紋連接，底座上設有調節螺釘，通過旋動螺紋外套調整脫扣扭矩預設值；導向護套與柱銷和底座接觸，能夠為柱銷的移動進行導向；柱銷螺帽套接在柱銷的頂端，分離螺帽設置在柱銷螺帽的外側，分離螺帽的頂端與柱銷螺帽之間存在一定的間隙，護罩設置在分離螺帽外側，法蘭上設有調節裝置能夠調節球窩的高度，在扭矩過載保護裝置傳遞的扭矩未超過預設值時，碟簧所受擠壓力作用在外擋圈上，外擋圈擠壓擋圈鋼球，擋圈鋼球擠壓柱銷，柱銷的一端抵頂鋼球將鋼球頂在球窩內；當扭矩過載保護器傳遞的扭矩超過預設值時，保護器單元的鋼球從球窩中脫出，主動部分與從動部分分離，通過軸承實現相對旋轉；護罩拆下后，旋動分離螺帽，分離螺帽會逐漸頂起柱銷螺帽，帶動柱銷上移，實現手動脫扣。

2.根據權利要求1所述的盾構機主驅動結構機械式扭矩過載保護裝置，其特征在于：擋圈鋼球、外擋圈、內擋圈、柱銷構成扭矩反應放大器，外擋圈、內擋圈上均有斜面，外擋圈為楔形，柱銷上設置有錐面，擋圈鋼球分別與斜面和錐面接觸。

3.根據權利要求1所述的盾構機主驅動結構機械式扭矩過載保護裝置，其特征在于：外擋圈、內擋圈、擋圈鋼球設置有一組、兩組或三組。

4.根據權利要求1所述的盾構機主驅動結構機械式扭矩過載保護裝置，其特征在于：碟簧設置在螺紋外套和柱銷之間的間隙中。

5.根據權利要求1所述的盾構機主驅動結構機械式扭矩過載保護裝置，其特征在于：螺紋外套的外周表面設有刻度值，通過調整刻度值調整脫扣扭矩預設值。

6.根據權利要求5所述的盾構機主驅動結構機械式扭矩過載保護裝置，其特征在于：螺紋外套的外周表面設有20個刻度值。

7.根據權利要求5所述的盾構機主驅動結構機械式扭矩過載保護裝置，其特征在于：扭矩預設值的范圍分別為0-2000N·m、0-4000N·m、0-6000N·m。

8.根據權利要求1所述的盾構機主驅動結構機械式扭矩過載保護裝置，其特征在于：護罩的下端與螺紋外套接觸。

9.根據權利要求1所述的盾構機主驅動結構機械式扭矩過載保護裝置，其特征在于：過載保護裝置的外形尺寸為φ340mm×190 mm。

10.一種利用權利要求1-9之一所述的盾構機主驅動結構機械式扭矩過載保護裝置進行扭矩過載保護及調整脫扣扭矩的方法，包括以下步驟：

1）當扭矩過載保護裝置傳遞的扭矩值未超過預設值時，通過碟簧壓住鋼球，將鋼球卡在球窩里；

2）鋼球卡在球窩里時所受的力有三個，一個是碟簧的彈力，方向為沿著柱銷的軸向方向向下，第二個是主動部分與從動部分之間傳遞的扭力，方向為水平方向，第三個是球窩對鋼球的支反力；

3）隨著扭力的增大，支反力的方向變化α角度時，鋼球受力達到臨界平衡，扭力繼續增大時鋼球脫出；

4）鋼球開始脫出時，α角很快變大，鋼球快速脫離球窩；

5）通過調整碟簧的工作壓力調整鋼球脫出時扭矩的預設值；

6）排除過載問題后手動推動柱銷螺帽進行復位。