[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

本發明涉及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，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，當扭矩過載保護裝置傳遞的扭矩值在預設范圍內時，通過碟簧將鋼球卡在球窩里，當扭矩超過預設值時鋼球迅速脫出，能夠保護扭矩傳遞過程中重要的零部件，脫扣后鋼球不會反復卡進球窩中，通過調整碟簧的工作壓力能夠調整鋼球脫出時扭矩的預設值，從而實現能夠調整脫扣扭矩的目的，使得過載保護裝置適用范圍很大。

技術領域

本發明涉及一種過載保護裝置，尤其涉及一種盾構機主驅動結構扭矩過載保護裝置。

背景技術

扭矩過載保護結構用于進行扭矩限制或保護要求比較嚴苛的傳動機構中，其設置在動力源和扭矩傳遞機構（減速機或齒輪等變速機構）之間，現有的盾構機主驅動結構扭矩限制或過載保護手段多種多樣，根據其動力源驅動方式的不同，電機驅動的可以通過限制電流來進行控制，液壓驅動的可以通過控制流體壓力來進行控制，但上述兩種控制形式不夠直觀，結果偏差較大，且瞬間峰值可能超出設定值，并且由于是采用了間接控制進行扭矩限制或過載保護的方式，因此容易出現人為影響或其它因素造成的失效。

此外，還有摩擦式、牙嵌式、剪切式、分離式機械過載保護裝置，這些結構都有其明顯的缺點：如剪切式，只能設定一個臨界值，且不可調整，過載后即失效，失效后只能更換部件，成本較高；牙嵌式和摩擦式的控制精度不高，扭矩控制的值很不穩定，容易磨損失效；分離式機械過載保護裝置扭矩限制形式導致在扭矩的臨界值附近時會反復頻繁分離、結合，極易造成扭矩限制機構的磨損、沖擊大、控制精度不高。

發明內容

為了解決現有技術中盾構機主驅動結構扭矩過載保護裝置精度低、調節范

圍小、過載后恢復工作困難的缺點，本發明提供了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。

優選地，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；

優選地，外擋圈、內擋圈、擋圈鋼球設置有一組、兩組或三組；

優選地，碟簧設置在螺紋外套和柱銷之間的間隙中；

優選地，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；

優選地，螺紋外套的外周表面設有20個刻度值；