行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及盾構(gòu)機(jī)的組件，特指一種行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在一些特殊隧道施工條件下，盾構(gòu)機(jī)在完成一段隧道掘進(jìn)之后并沒有傳統(tǒng)的接收井，或者盾構(gòu)機(jī)的部分關(guān)鍵部件出現(xiàn)故障難以現(xiàn)場維修，盾構(gòu)機(jī)外殼體等部件將棄留在隧道中。在該情形下，傳統(tǒng)的圓形刀盤及驅(qū)動部件由于尺寸巨大，無法進(jìn)行完整回收。為此需要采用組合式刀盤，通過組合形式的變換，既能滿足傳統(tǒng)刀盤的圓形斷面切削的要求，又具有刀盤外徑可收縮的特點。在國內(nèi)外，已有很多形式的組合刀盤隧道掘進(jìn)機(jī)，如《一種組合刀盤式掘進(jìn)機(jī)》(專利號201020294235.3)，以及《掘進(jìn)機(jī)的矩形組合式刀盤》(專利號201120021923.7)。但這類組合式刀盤在需要進(jìn)行局部圓形斷面切削時均采用傳統(tǒng)的單軸刀盤，無法向后移出對該部分進(jìn)行回收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置，解決傳統(tǒng)的單軸單排無法向后移出對刀盤整體進(jìn)行回收的問題。
[0004]實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0005]本發(fā)明一種行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置，包括:
[0006]殼體，具有容置空間；
[0007]安裝于所述殼體的容置空間內(nèi)的行星輪總成，包括行星輪機(jī)構(gòu)、第一傳動機(jī)構(gòu)、以及第二傳動機(jī)構(gòu)，所述第一傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述行星輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動；以及
[0008]安裝于所述行星輪機(jī)構(gòu)上的多個刀盤組件，所述刀盤組件與所述第二傳動機(jī)構(gòu)傳動連接;多個所述刀盤組件隨著所述行星輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行公轉(zhuǎn)，且每一所述刀盤組件隨著所述第二傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行自轉(zhuǎn)。
[0009]刀盤組件利用自轉(zhuǎn)形成可縮小外徑尺寸的組合式刀盤，從而達(dá)到可脫離盾構(gòu)機(jī)外殼體以及土倉隔板而進(jìn)行完整回收。刀盤組件在旋轉(zhuǎn)至一定角度時，整個刀盤裝置外徑尺寸會縮小，通過拆卸連接法蘭，可將組合刀盤裝置從隧道掘進(jìn)機(jī)內(nèi)整體移出，而無需其他任何破壞性的拆卸操作，從而保證了所有回收部件的完整性，方便維修和再次利用，節(jié)省施工成本。
[0010]本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述殼體包括一開口端和與所述開口端相對的端蓋板，所述行星輪機(jī)構(gòu)包括懸置于所述容置空間內(nèi)的圈板、封堵于所述開口端的密封框架、以及支撐連接所述密封框架和所述圈板的連接件，所述圈板通過所述第一傳動機(jī)構(gòu)與所述端蓋板固定連接。
[0011]本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述第一傳動機(jī)構(gòu)包括大軸承和驅(qū)動齒輪，所述驅(qū)動齒輪驅(qū)動所述大軸承旋轉(zhuǎn)，所述大軸承固設(shè)于所述圈板和所述端蓋板之間，并帶動所述圈板轉(zhuǎn)動。
[0012]本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述圈板上設(shè)有多個小軸承，所述小軸承與對應(yīng)的所述刀盤組件固定連接，并帶動所述刀盤組件轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)刀盤組件的公轉(zhuǎn)。
[0013]本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述刀盤組件包括刀盤軸和與所述刀盤軸連接的刀盤，所述刀盤軸穿設(shè)所述密封框架并與所述小軸承固定連接，所述刀盤位于所述密封框架的外側(cè)。
[0014]本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述殼體的容置空間內(nèi)設(shè)有固設(shè)于所述端蓋板上的中心架，所述第二傳動機(jī)構(gòu)包括固定在所述刀盤軸上的行星齒輪和固設(shè)于所述中心架上的第一固定輪，所述第一固定輪的外圈與所述行星齒輪相嚙合，所述行星齒輪隨著所述刀盤軸轉(zhuǎn)動并結(jié)合與所述第一固定輪的嚙合轉(zhuǎn)動以驅(qū)動所述刀盤軸轉(zhuǎn)動實現(xiàn)刀盤組件的自轉(zhuǎn)。
[0015]本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述第二傳動機(jī)構(gòu)包括固定在所述刀盤軸上的行星齒輪和固設(shè)于所述殼體內(nèi)壁上的第二固定輪，所述第二固定輪的內(nèi)圈與所述行星齒輪相嚙合，所述行星齒輪隨著所述刀盤軸轉(zhuǎn)動并結(jié)合與所述第二固定輪的嚙合轉(zhuǎn)動以驅(qū)動所述刀盤軸轉(zhuǎn)動實現(xiàn)刀盤組件的自轉(zhuǎn)。
[0016]本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述刀盤軸和所述密封框架之間設(shè)有軸密封圈。
[0017]本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述刀盤為菱形結(jié)構(gòu)，所述刀盤的長度小于盾構(gòu)殼體的半徑，寬度小于所述刀盤的旋轉(zhuǎn)中心至土倉隔板的距離的兩倍。
[0018]本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述密封框架與所述中心架之間設(shè)有內(nèi)密封圈，所述密封框架和所述殼體之間設(shè)有外密封圈。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置的第一實施例的剖視圖。
[0020]圖2為本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置的第一實施例的運動示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置的第一實施例的切削軌跡示意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置的第二實施例的剖視圖。
[0023]圖5為本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置的第二實施例的運動示意圖。
[0024]圖6為本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置的第二實施例的切削軌跡示意圖。
[0025]圖7為本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置收縮脫離的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖8為圖7的立體結(jié)構(gòu)示意。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0028]本發(fā)明提供了一種行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置，包括三個刀盤組件，刀盤組件旋轉(zhuǎn)至一定角度時，整個刀盤裝置外徑尺寸會縮小，通過拆卸連接法蘭，可將組合刀盤裝置從隧道掘進(jìn)機(jī)內(nèi)整體移出，而無需其他任何破壞性的拆卸操作，從而保證了所有回收部件的完整性，方便維修和再次利用，節(jié)省施工成本。刀盤組件自身繞軸自轉(zhuǎn)，同時行星輪機(jī)構(gòu)繞中心公轉(zhuǎn)，帶動刀盤組件一起公轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速比為3:1，刀盤組件復(fù)合運動，附著在刀盤組件上的刀具產(chǎn)生的切削軌跡能夠形成完整的圓形斷面，從而達(dá)到圓形斷面切削目的。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置進(jìn)行說明。
[0029]參閱圖1，顯示了本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置的第一實施例的剖視圖。下面結(jié)合圖1，對本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置進(jìn)行說明。
[0030]如圖1所示，本發(fā)明行星式盾構(gòu)多刀盤驅(qū)動裝置包括殼體16、安裝在殼體16內(nèi)的行星輪總成、以及安裝在行星輪總成上的多個刀盤組件;殼體16內(nèi)具有容置空間，殼體16為圓柱狀結(jié)構(gòu)，頂部設(shè)有開口端，底部設(shè)有端蓋板18，在端蓋板18的周緣設(shè)有一圈圍板，通過該圍板和端蓋板18圍合形成容置空間在端蓋板18上設(shè)有中心架10，中心架10位于容置空間的中心位置并與端蓋板18固定連接;行星輪總成包括行星輪機(jī)構(gòu)、第一傳動機(jī)構(gòu)、以及第二傳動機(jī)構(gòu)，第一傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動行星輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動;刀盤組件隨著行星輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動進(jìn)行公轉(zhuǎn)，刀盤組件與第二傳動機(jī)構(gòu)傳動連接，每一刀盤組件隨著第二傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行自轉(zhuǎn)。
[0031]行星輪機(jī)構(gòu)包括懸置于殼體16的容置空間內(nèi)的圈板17、封堵于殼體16上的開口端的密封框架13、以及支撐連接密封框架13和圈板17的連接件14，圈板17通過第一傳動機(jī)構(gòu)與殼體16的端蓋板18固定連接并懸置于殼體16的容置空間內(nèi)，以使得圈板17可以在殼體16內(nèi)部進(jìn)行轉(zhuǎn)動，密封框架13封堵殼體16的開口端，將殼體16內(nèi)的容置空間密封，以防止切削土體進(jìn)入該殼體16內(nèi)。在密封框架13上設(shè)有周邊孔，通過周邊孔安裝刀盤組件。
[0032]第一傳動機(jī)構(gòu)包括大軸承20和驅(qū)動齒輪19，驅(qū)動齒輪19驅(qū)動連接大軸承20并驅(qū)動大軸承20旋轉(zhuǎn)，大軸承20固設(shè)在圈板17和端蓋板18之間，該大軸承20帶動圈板17轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動行星輪機(jī)構(gòu)整體轉(zhuǎn)動。驅(qū)動齒輪19通過電機(jī)或液壓馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動，大軸承20的內(nèi)圈固設(shè)在端蓋板18上，外圈固設(shè)在圈板17上，大軸承20的外圈繞著內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動圈板17在外殼6內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)動。該圈板17的轉(zhuǎn)動帶動與圈板17連接的連接件14和密封框架13—起轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了行星輪機(jī)構(gòu)整體的轉(zhuǎn)動。在圈板17遠(yuǎn)離端蓋板18的一側(cè)設(shè)有多個小軸承6，該小軸承6對應(yīng)刀盤組件設(shè)置，通過小軸承6連接刀盤組件，小軸承6與對應(yīng)的刀盤組件固定連接，具體地，小軸承6的外圈與圈板17固定連接，小軸承6的內(nèi)圈與刀盤組件固定連接，圈板17的轉(zhuǎn)動通過小軸承6帶動刀盤組件轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)刀盤組件隨著行星輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行公轉(zhuǎn)。
[0033]刀盤組件包括刀盤軸5和與刀盤軸5連接的刀盤3，在刀盤3上安裝有多個刀具，刀盤3通過刀盤軸5連接小軸承6，刀盤軸5穿設(shè)密封框架13上的周邊孔與小軸承6固定連接，刀盤3位于密封框架13的外側(cè)。通過大軸承20帶動圈板17轉(zhuǎn)動，該圈板17的轉(zhuǎn)動通過小軸承6和刀盤軸5而帶動刀盤3進(jìn)行轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)刀盤3的公轉(zhuǎn)。
[0034]第二傳動機(jī)構(gòu)包括固定在刀盤軸5上的行星齒輪7和固設(shè)在中心架10上的第一固定輪12，第一固定輪12的外圈與行星齒輪7相嚙合，第一固定輪12的內(nèi)圈套設(shè)固定在中心架10上，外圈上設(shè)有齒輪，行星齒輪7的外圈上設(shè)有與第一固定輪12外圈上的齒輪相咬合的齒輪，行星