專利名稱：一種泥水平衡頂管機刀盤驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程設(shè)備，具體涉及一種泥水平衡頂管機刀盤驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
刀盤驅(qū)動裝置是泥水平衡頂管機的核心部件之一，其性能的好壞將決定頂管機的整機性能。泥水平衡頂管機驅(qū)動裝置由于受地下工作條件的限制，其需具備體積小，驅(qū)動功率大的特點，如何保證在尺寸有限的范圍內(nèi)獲得較大的驅(qū)動功率是許多國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)較難突破的關(guān)鍵技術(shù)難點；其次驅(qū)動刀盤在工作時由于刀盤的旋轉(zhuǎn)與進給使得驅(qū)動裝置主軸會承受較大的軸向力，如何解決驅(qū)動裝置在承受較大軸向力的情況下依然能可靠的工作也是其需要突破的關(guān)鍵點；最后，由于泥水平衡頂管機工作環(huán)境較為惡劣，其需具備較高的密封性能，若其密封性能不好，泥水、沙漿等雜質(zhì)進入驅(qū)動裝置箱體內(nèi)將會迅速使驅(qū)動裝置損壞，因此如何解決驅(qū)動裝置高可靠的密封性能也成為國內(nèi)頂管機生產(chǎn)企業(yè)的較為棘手的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對目前國內(nèi)頂管機驅(qū)動裝置整體性能水平不高的局面，提出一種在結(jié)構(gòu)上新穎、設(shè)計上合理、尺寸小，驅(qū)動功率大、密封性能好并具有高可靠性的泥水平衡頂管機刀盤驅(qū)動裝置。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種泥水平衡頂管機刀盤驅(qū)動裝置，包括:一箱體，一均勻分布于箱體上的若干個動力裝置，所述每個動力裝置包括電動機以及電動機驅(qū)動的行星齒輪減速器，所述行星齒輪減速器輸出軸上安裝一小齒輪，均勻分布的小齒輪合流驅(qū)動中心輪，中心輪與驅(qū)動主軸采用花鍵形式連接，若干個動力裝置產(chǎn)生的動力通過各自輸出軸上的小齒輪合流驅(qū)動中心輪后,將動力傳遞給驅(qū)動主軸，驅(qū)動主軸進而驅(qū)動與驅(qū)動主軸連接的驅(qū)動刀盤轉(zhuǎn)動。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，驅(qū)動主軸與箱體徑向連接處設(shè)置一滑動軸承，滑動軸承在驅(qū)動裝置工作時，通過潤滑油脂管，將潤滑脂源源不斷的輸送到滑動軸承的油槽內(nèi)，保證了滑動軸承的潤滑。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述箱體采用土砂密封環(huán)進行密封。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述驅(qū)動主軸上設(shè)一耐磨套，該耐磨套與驅(qū)動主軸采用過盈配合，所述的耐磨套外表面與土砂密封環(huán)連接，且與土砂密封環(huán)旋轉(zhuǎn)接觸的外表面采用中頻淬火并鍍硬鉻。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述驅(qū)動主軸上還設(shè)置一較大第一球面滾子推力軸承，確保了驅(qū)動主軸在受驅(qū)動刀盤較大頂力的作用下依然能可靠的工作。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述驅(qū)動主軸后端設(shè)置一較小第二球面滾子推力軸承，與較大第一球面滾子推力軸承共同作用，保護驅(qū)動主軸的雙向定位。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)新穎、設(shè)計合理、可靠性高等優(yōu)點，有效的解決了國內(nèi)刀盤驅(qū)動裝置體積大、驅(qū)動力小、可承受軸向頂力小、密封性能不好的缺點。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的A向圖。圖3為本發(fā)明的局部放大圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。參照圖1和圖2所述，一種泥水平衡頂管機刀盤驅(qū)動裝置，包括:一箱體8，一均勻分布于箱體8上的若干個動力裝置,所述每個動力裝置包括電動機I以及電動機I驅(qū)動的行星齒輪減速器4，所述行星齒輪減速器4輸出軸上安裝一小齒輪，均勻分布的小齒輪像行星輪一樣合流驅(qū)動中心輪7，中心輪7與驅(qū)動主軸6采用花鍵形式連接，若干個動力裝置產(chǎn)生的動力通過各自輸出軸上的小齒輪合流驅(qū)動中心輪7后，將動力傳遞給驅(qū)動主軸6，驅(qū)動主軸6進而驅(qū)動與驅(qū)動主軸連接的驅(qū)動刀盤轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的工作原理:電動機I驅(qū)動行星齒輪減速器4作為驅(qū)動裝置的動力源，該動力源采用8組的方式(電動機+減速器)被均勻的分布在箱體8上，這樣裝在行星齒輪減速器4輸出軸上的小齒輪便像一系列行星輪合流驅(qū)動中心輪7，而中心輪7與驅(qū)動主軸6采用漸開線花鍵連接，這樣合流的動力源便被傳至驅(qū)動主軸6進而驅(qū)動刀盤(刀盤與驅(qū)動主軸采用漸開線花鍵連接)。由于驅(qū)動刀盤在旋轉(zhuǎn)、進給時會承受較大的軸向力(與驅(qū)動刀盤進給方向相反)，而驅(qū)動刀盤被連接在驅(qū)動主軸6上，因此驅(qū)動主軸6也將承受了較大的軸向力，因此在設(shè)計時采用了一可承受較大軸向力的較大第一球面滾子推力軸承5，從而確保了驅(qū)動主軸6在受較大頂力的作用下依然能可靠的工作。參照圖3所示，由于驅(qū)動主軸6承受了較大的載荷且其與箱體8連接的徑向尺寸有限，傳統(tǒng)方式采用的滾動軸承其壽命將會很短進而影響整個驅(qū)動裝置的壽命，因此根據(jù)驅(qū)動主軸工況特點(低速重載)，設(shè)計了一種材料為鉛青銅(ZCuA110Fe3)的滑動軸承，該種材料的滑動軸承在潤滑充分的條件下具有良好的低速重載性能，采用該種滑動軸承有效的解決了驅(qū)動裝置主軸軸承工作壽命較短的問題。圖1中9為潤滑油脂管，其在驅(qū)動裝置工作時，將潤滑脂源源不斷的輸送到到滑動的油槽內(nèi)，保證了滑動軸承10的潤滑。另外為防止泥水、土沙等雜質(zhì)進入驅(qū)動箱體內(nèi)使得驅(qū)動裝置損壞，采用了材料為聚氨酯橡膠的土砂密封12進行密封(見附圖1和2)，該種材料的密封環(huán)較傳統(tǒng)的密封材料(如NBR\HNBR)具有更好的耐磨性、更高的拉伸強度、更好的耐油和耐燃性，同時為防止土砂密封12與驅(qū)動主軸6長期旋轉(zhuǎn)而磨損主軸，在驅(qū)動主軸6上采用過盈配合的方式加裝一耐磨套11，該耐磨套11與土砂密封12旋轉(zhuǎn)接觸的外表面采用中頻淬火并鍍硬鉻的工藝以提高其耐磨性，以上采用的密封方法、工藝及選用的材料有效的保證了驅(qū)動裝置的良好密封性能。最后，在驅(qū)動主軸后端(遠離驅(qū)動刀盤處)，設(shè)計一規(guī)格較小的第二球面滾子推力軸承3和鎖緊螺母2，防止驅(qū)動主軸向驅(qū)動刀盤進給方向移動的可能性，它們與較大第一球面滾子推力軸承5 —起起到了驅(qū)動裝置主軸雙向定位的作用。本發(fā)明的有益效果:(I)、采用均布、多組行星齒輪減速器進行合流，保證在尺寸允許的情況上，為刀盤驅(qū)動主軸提供足夠大的功率。( 2 )、采用可承受較大軸向力的球面滾子推力軸承保證驅(qū)動主軸在軸向受較大頂力的作用下可靠的工作；(3)、采用潤滑充分、可承受低速重載材料(ZCuAl 10Fe3)的滑動軸承來替代傳統(tǒng)滾動軸承，解決了驅(qū)動裝置主軸軸承由于受徑向尺寸較小而壽命較短、無法滿足實際需要的問題。( 4 )、采用具有更好耐磨性、更高拉伸強度、更好的耐油和耐燃材料的聚氨酯橡膠作為密封材料，并采用三重密封的方式保證驅(qū)動裝置具有優(yōu)良的密封性能。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種泥水平衡頂管機刀盤驅(qū)動裝置，其特征在于，包括: 一箱體， 一均勻分布于箱體上的若干個動力裝置，所述每個動力裝置包括電動機以及電動機驅(qū)動的行星齒輪減速器，所述行星齒輪減速器輸出軸上安裝一小齒輪，均勻分布的小齒輪合流驅(qū)動中心輪，中心輪與驅(qū)動主軸采用花鍵形式連接， 若干個動力裝置產(chǎn)生的動力通過各自輸出軸上的小齒輪合流驅(qū)動中心輪后，將動力傳遞給驅(qū)動主軸，驅(qū)動主軸進而驅(qū)動與驅(qū)動主軸連接的驅(qū)動刀盤轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泥水平衡頂管機刀盤驅(qū)動裝置，其特征在于:驅(qū)動主軸與箱體徑向連接處設(shè)置一滑動軸承，滑動軸承在驅(qū)動裝置工作時，通過潤滑油脂管，將潤滑脂源源不斷的輸送到滑動軸承的油槽內(nèi)，保證了滑動軸承的潤滑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泥水平衡頂管機刀盤驅(qū)動裝置，其特征在于:所述箱體采用土砂密封環(huán)進行密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種泥水平衡頂管機刀盤驅(qū)動裝置，其特征在于:所述驅(qū)動主軸上設(shè)一耐磨套，該耐磨套與驅(qū)動主軸采用過盈配合，所述的耐磨套外表面與土砂密封環(huán)連接，且與土砂密封環(huán)旋轉(zhuǎn)接觸的外表面采用中頻淬火并鍍硬鉻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泥水平衡頂管機刀盤驅(qū)動裝置，其特征在于:所述驅(qū)動主軸上還設(shè)置一較大第一球面滾子推力軸承，確保了驅(qū)動主軸在受驅(qū)動刀盤較大頂力的作用下依然能可靠的工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泥水平衡頂管機刀盤驅(qū)動裝置，其特征在于:所述驅(qū)動主軸后端設(shè)置一較小第二球面滾子推力軸承，與較大第一球面滾子推力軸承共同作用，保護驅(qū)動主軸的雙向定位。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種泥水平衡頂管機刀盤驅(qū)動裝置，包括一箱體，一均勻分布于箱體上的若干個動力裝置，所述每個動力裝置包括電動機以及電動機驅(qū)動的行星齒輪減速器，所述行星齒輪減速器輸出軸上安裝一小齒輪，均勻分布的小齒輪像行星輪一樣合流驅(qū)動中心輪，中心輪與驅(qū)動主軸花鍵連接，若干個動力裝置產(chǎn)生的動力通過各自的小齒輪合流驅(qū)動中心輪后，將動力傳遞給驅(qū)動主軸，驅(qū)動主軸進而驅(qū)動與驅(qū)動主軸連接的驅(qū)動刀盤轉(zhuǎn)動。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)新穎、設(shè)計合理、可靠性高等優(yōu)點，有效的解決了國內(nèi)刀盤驅(qū)動裝置體積大、驅(qū)動力小、可承受軸向頂力小、密封性能不好的缺點。
文檔編號E21D9/10GK103161473SQ20131008479
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者楊球來, 冒維鵬, 趙治軍, 王飛 申請人:上海盛運機械工程有限公司