[發明專利]頂管機刀盤驅動機構

有效

• 申請號: 202110303676.8
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN112922629B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 唐飛;呂慶洲;姚寶;郭攀
• 申請（專利權）人: 安徽唐興裝備科技股份有限公司
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 劉勇

本發明涉及頂管機技術領域，尤其涉及頂管機刀盤驅動機構，包括：齒圈一、齒圈二，傳動機構一和傳動機構二；所述齒圈一的齒比小于齒圈二，所述齒圈一內部設置有支撐管、連接環、軸承；所述齒圈一用于驅動頂管機刀盤；所述支撐管同軸設置在齒圈一內部，再通過連接環外壁面與內壁面固定齒圈一與支撐管，其中齒圈一的齒朝向支撐管；所述支撐管外壁面處設有軸承，所述軸承內圈固定支撐管，軸承外圈固定齒圈二；本發明通過齒輪三讓齒圈二高速旋轉進行儲能，在通過連接件一與連接件二相連接，讓軸一與軸二分別連接的驅動裝置共同作用與齒輪一，同時凸塊與凹槽嚙合，通過齒輪二的慣性力與齒輪一的扭矩，瞬間增大對齒圈一的扭矩，讓刀盤進行脫困。

技術領域

本發明屬于頂管機技術領域，尤其涉及頂管機刀盤驅動機構。

背景技術

土傳統的TBM刀盤驅動系統主要有：雙速電機主驅動+液壓馬達輔助驅動方式與變頻電機驅動方式；雙速電機主驅動+液壓馬達輔助驅動方式存在的問題主要有：

一、不能連續調速，地質適應性差；

二、傳動機構復雜，故障率高，影響掘進速度；

三、液壓馬達和電機不能同時驅動；

因此目前的主要驅動方式為變頻電機驅動，盡管變頻電機在低速時相對于普通的電機可以輸出較大的扭矩，但是由于受到最大電磁轉矩的限制，變頻電機驅動方式的脫困扭矩有限。在剛啟動的時候，變頻電機的驅動特性很差，因此目前脫困仍然是TBM行業一個需要解決的技術難題。

發明內容

本發明的目的在于通過齒圈的高速旋轉產生慣性力，以讓刀盤進行脫困，本發明是通過以下技術方案實現上述目的。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

頂管機刀盤驅動機構，包括齒圈一、齒圈二、傳動機構一和傳動機構二；

所述齒圈一內部設置有支撐管，連接環和軸承；所述支撐管同軸設置在齒圈一內部，所述齒圈一通過連接環外壁面與支撐管固定連接，所述支撐管與連接環的連接處外壁面上開設有多個凹槽；所述支撐管外壁面處設有軸承，所述軸承外圈固定齒圈二；

所述齒圈二一側光滑表面朝向連接環，另一側凸齒與齒圈一端部平行；所述齒圈二一側光滑表面內壁設有矩形槽，所述矩形槽的數量與凹槽相同，所述齒圈二的矩形槽內分別設置有凸塊；所述凸塊通過電動推桿與矩形槽滑動連接；

所述傳動機構一與傳動機構二相互連接合為一組，多組等距設置在齒圈一與齒圈二的間隙處；

所述傳動機構一包括：軸一、擋板一、齒輪一、連接件一、齒輪二和連接件二；所述軸一一端連接驅動裝置，軸一的另一端延伸進齒圈一與齒圈二的間隙內，且軸一的延伸長度超出齒圈二的齒；

所述軸一位于齒圈一內的部分設置有螺紋，所述軸一延伸端設置有擋板一；所述齒輪一沿中心設有與軸一直徑相同的圓形通孔，且在圓形通孔的內壁設有螺紋；所述齒輪一的螺紋與軸一的螺紋相嚙合，且齒輪一與齒圈一相嚙合；

所述連接件一包括：管、滑環一，彈簧和抵合塊；所述管的內徑大于軸一，且管一端與齒輪一同軸固定；所述滑環一固定在管上，所述彈簧環繞管外側；所述抵合塊固定在管固定齒輪一相反的一端的外壁上，所述抵合塊沿管軸心進行環形排列，且管的軸心垂直；所述連接件二嵌套連接件一外側，其中連接件二朝向齒輪一的一端設有滑環二；所述滑環二與管相貼合，且彈簧位于滑環二與滑環一之間；所述齒輪二軸心設有圓形通孔，所述齒輪二兩側垂直壁面分別設有限位板，所述限位板一側垂直壁面連接連接件二端部，另一限位板內壁設有多個推板，所述管貫穿齒輪二與兩個限位板。

作為本發明的進一步方案，多個電動推桿通過導電環提供電能。

作為本發明的進一步方案，所述齒圈二上設有配重。