用于硬巖掘進機的空心軸電機反向傳動制動裝置的制造方法
【專利摘要】用于硬巖掘進機的空心軸電機反向傳動制動裝置，包括傳動齒輪組、行星齒輪減速器、空心軸電機、同心軸、液壓安全聯(lián)軸器和制動機構(gòu)，液壓安全聯(lián)軸器上設(shè)置有制動機構(gòu)，液壓安全聯(lián)軸器與空心軸電機的電機空心軸連接，所述的同心軸設(shè)置在電機空心軸內(nèi)，其一端與液壓安全聯(lián)軸器連接，其另一端穿過電機空心軸后與行星齒輪減速器的輸入端連接，行星齒輪減速器的輸出端連接傳動齒輪組。本裝置實現(xiàn)反向傳動與反向制動。
【專利說明】
用于硬巖掘進機的空心軸電機反向傳動制動裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及硬巖掘進機工程機械技術(shù)領(lǐng)域，具體為用于硬巖掘進機的空心軸電機反向傳動制動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在硬巖掘進機施工過程中，往往需要在某一工位作準確定位，緩慢地轉(zhuǎn)動刀盤，如換刀、保養(yǎng)、維護和檢修，通常刀盤處于靜平衡狀態(tài)，但若一個或多個刀頭被移開，刀盤將失去平衡會自轉(zhuǎn)，對操作人員形成較大的安全威脅，出于對安全、可調(diào)節(jié)控制和準確停車的迫切需要，為充分保障維修保養(yǎng)人員的安全需要驅(qū)動裝置具有快速、準確、可靠的制動功能。傳統(tǒng)的制動裝置安裝在電機與減速機之間，由制動分栗、搖臂杠桿、制動轂、制動帶、支架和彈簧等組成，體積較大，安裝拆卸不便，制動力矩不能精確控制和調(diào)節(jié)，制動時間長、維護保養(yǎng)困難，無法滿足安全、可調(diào)節(jié)控制和準確停車的需要，且制動時產(chǎn)生過多熱量導(dǎo)致減速機潤滑油老化加快，影響傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種用于硬巖掘進機的空心軸電機反向傳動制動裝置，實現(xiàn)反向傳動與反向制動。
[0004]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，所采用的技術(shù)方案是:用于硬巖掘進機的空心軸電機反向傳動制動裝置，包括傳動齒輪組、行星齒輪減速器、空心軸電機、同心軸、液壓安全聯(lián)軸器和制動機構(gòu)，液壓安全聯(lián)軸器上設(shè)置有制動機構(gòu)，液壓安全聯(lián)軸器與空心軸電機的電機空心軸連接，所述的同心軸設(shè)置在電機空心軸內(nèi)，其一端與液壓安全聯(lián)軸器連接，其另一端穿過電機空心軸后與行星齒輪減速器的輸入端連接，行星齒輪減速器的輸出端連接傳動齒輪組。
[0005]本實用新型所述的制動機構(gòu)為盤式制動器。
[0006]本實用新型所述的盤式制動器包括多個設(shè)置在制動盤上的制動閘，制動盤設(shè)置在液壓安全聯(lián)軸器上。
[0007]本實用新型所述的制動閘設(shè)有支撐固定件，支撐固定件的兩臂分別設(shè)置在制動盤的兩側(cè)，在兩個支撐臂上均設(shè)有用于安裝制動組的行腔，所述的制動組由設(shè)置在行腔內(nèi)的活塞導(dǎo)向柱、套設(shè)在活塞導(dǎo)向柱的制動襯片和制動塊組成，制動塊與制動襯片連接，控制制動襯片在活塞導(dǎo)向柱上來回滑動，實現(xiàn)制作襯片對制動盤的制動。
[0008]本實用新型所述的制動塊為液壓制動塊或氣壓制動塊。
[0009]本實用新型所述的制動塊由活塞、調(diào)節(jié)螺母、回位彈簧和碟式彈簧組組成，回位彈簧一端與制動襯片連接，另一端周向和徑向固定連接，調(diào)節(jié)螺母套設(shè)在活塞導(dǎo)向柱上，在調(diào)節(jié)螺母和活塞導(dǎo)向柱之間套設(shè)有碟式彈簧組，碟式彈簧組壓設(shè)在活塞導(dǎo)向柱的彈簧導(dǎo)向腔內(nèi)，活塞設(shè)置在活塞腔內(nèi)，并壓設(shè)在碟式彈簧組上，通過活塞的伸縮，使碟式彈簧組變形，回位彈簧帶動制動襯片在活塞導(dǎo)向柱軸向上滑動。
[0010]本實用新型所述的制動襯片上還設(shè)有兩個圓柱導(dǎo)向銷，兩個圓柱導(dǎo)向銷分別設(shè)置在活塞導(dǎo)向柱的兩側(cè)，對制動襯片進行徑向定位，并傳遞制動所產(chǎn)生的徑向力。
[0011]本實用新型所述的同心軸的兩端連接花鍵均為外花鍵。
[0012]本實用新型有益效果是:
[0013]1、空心軸電機反向傳動裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊、重量輕、外形尺寸小，安裝拆卸和使用維護方便;所述裝置中液壓安全聯(lián)軸器安全閥值可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，動作快、響應(yīng)速度快、靈敏度高，有效保護了空心軸電機和行星齒輪減速器免受過載扭矩的損傷;液壓安全聯(lián)軸器布置于空心軸電機尾部，當需要對其進行重新設(shè)定、維護和檢修時，操作人員無需進入空心軸電機和行星齒輪減速器之間的狹小空間，在外端即可完成相關(guān)操作，方便快捷，既降低了施工成本又提高了施工效率和操作人員的環(huán)境安全。
[0014]2、制動盤和盤式制動器安裝在電機尾部，因盤式制動器的制動襯片磨損影響制動效果時方便調(diào)整蝶式彈簧組或者更換制動襯片，操作簡便，能保證盤式制動器處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
[0015]3、盤式制動器由彈簧加載，液壓松閘，制動響應(yīng)時間短，制動及時，能實現(xiàn)精確停車，當在刀盤內(nèi)工作或人員和材料要通過刀盤時，刀盤轉(zhuǎn)動可隨時停止在指定的角度，確保刀盤不會無意的轉(zhuǎn)動，并可根據(jù)制動需求布置適當數(shù)量的盤式制動器，可滿足較大的制動力矩，結(jié)構(gòu)緊湊，對于空間比較緊湊的硬巖掘進機十分實用，明顯著增強了硬巖掘進機的安全性和刀盤驅(qū)動系統(tǒng)的地質(zhì)適應(yīng)性，使刀盤的驅(qū)動特性與巖石地質(zhì)特性相匹配，提高了裝機功率的利用率，本實用新型具有通用性的特點，適用于任何對空間布置、精確制動和安全制動有較高要求的傳動系統(tǒng)中。
[0016]4、每個對稱部分的制動器有兩個圓柱導(dǎo)銷，將制動襯片上的切向制動力傳遞到制動盤上，因此制動器活塞和制動襯片不受任何徑向力的影響，確保使用壽命長久。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0018]圖2為本實用新型的空心軸電機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實用新型的液壓安全聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本實用新型的同心軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖5為本實用新型的減速器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為本實用新型的小齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7為本實用新型的圖1中I部放大圖；
[0024]圖8為本實用新型的圖1A-A向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖9為本實用新型的圖8B-B面的部分剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖10為本實用新型的制動組的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖11為本實用新型的活塞導(dǎo)向柱的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖中:1、傳動齒輪組，101、小齒輪，1011、小齒輪外花鍵，102、大齒輪，2、行星齒輪減速器，201、行星齒輪減速器輸入端內(nèi)花鍵，202、行星齒輪減速器輸出端內(nèi)花鍵，203、行星齒輪減速器安裝法蘭，3、空心軸電機，301、電機減速器把合螺栓，302、電機空心軸，302、電機安裝法蘭，4、同心軸，401、同心軸輸入端外花鍵，402、同心軸輸出端外花鍵，5、液壓安全聯(lián)軸器，501、液壓安全聯(lián)軸器剪切管，502、液壓安全聯(lián)軸器剪切環(huán)，503、液壓安全聯(lián)軸器輪轂，504、液壓安全聯(lián)軸器空心鋼管，6、制動機構(gòu)，7、制動盤，8、制動閘，801、支撐固定件，8011、支撐臂，802、制動組，803、行腔，804、活塞導(dǎo)向柱，8041、活塞導(dǎo)向腔，805、制動襯片，8051、非石棉有機材料摩擦墊，8052、鋼材質(zhì)襯墊板，806、制動塊，8061、活塞，8062、調(diào)節(jié)螺母，8063、碟式彈簧組，8064、活塞腔，8065、回位彈簧，807、圓柱導(dǎo)向銷，9、聯(lián)軸器罩，901、聯(lián)軸器罩安裝法蘭，902、端蓋，9021、端蓋把合螺栓，903、聯(lián)軸器罩把合螺栓，10、長螺栓，11、密封，12、排氣口，13、螺母，14、墊圈，15、觀察門，16、制動蓋，17、安裝板，18、液壓油接口。
【具體實施方式】
[0029]用于硬巖掘進機的空心軸電機反向傳動制動裝置，反向傳動主要由:空心軸電機、電機空心軸、電機安裝法蘭、聯(lián)軸器罩安裝法蘭、液壓安全聯(lián)軸器、液壓安全聯(lián)軸器空心鋼套、液壓安全聯(lián)軸器輪轂、液壓安全聯(lián)軸器剪切管、液壓安全聯(lián)軸器剪切環(huán)、同心軸、同心軸輸入端外花鍵、同心軸輸出端外花鍵、端蓋、聯(lián)軸器罩、聯(lián)軸器罩檢修孔、行星齒輪減速器、行星齒輪減速器輸入端內(nèi)花鍵、行星齒輪減速器輸出端內(nèi)花鍵、行星齒輪減速器安裝法蘭、小齒輪、小齒輪外花鍵、大齒輪、電機減速器把合螺栓、聯(lián)軸器罩把合螺栓、端蓋把合螺栓構(gòu)成。所述空心軸電機為空心通軸設(shè)計，電機空心軸與液壓安全聯(lián)軸器空心鋼套相連，空心軸電機安裝法蘭與行星齒輪減速器安裝法蘭通過螺栓把合;所述液壓安全聯(lián)軸器輪轂為內(nèi)花鍵設(shè)計，與同心軸連接，另一端空心鋼套與電機空心軸連接;所述同心軸兩端帶有外花鍵，一端的外花鍵與液壓安全聯(lián)軸器的內(nèi)花鍵相連接，另一端的外花鍵與行星齒輪減速器輸入端的內(nèi)花鍵相連接;所述端蓋通過螺栓把合在液壓安全聯(lián)軸器輪轂上，起定位保護同心軸的作用;所述聯(lián)軸器罩通過螺栓把合在空心軸電機保護罩安裝端面上，聯(lián)軸器罩上設(shè)檢修孔，供檢修和觀察使用;所述行星齒輪減速器輸入端采用內(nèi)花鍵設(shè)計，與同心軸連接，輸出端亦采用內(nèi)花鍵設(shè)計，與小齒輪外花鍵連接;所述小齒輪一端采用外花鍵設(shè)計，與行星齒輪減速器輸出端內(nèi)花鍵連接，并與大齒輪嚙合;所述大齒輪與小齒輪嚙合?？招妮S電機傳動扭矩經(jīng)由液壓安全聯(lián)軸器、同心軸、行星齒輪減速器、小齒輪傳遞至大齒輪，液壓安全聯(lián)軸器傳遞的扭矩不超過預(yù)設(shè)值，超過預(yù)設(shè)值時，液壓安全聯(lián)軸器剪切管立刻被液壓安全聯(lián)軸器剪切環(huán)剪斷，液壓安全聯(lián)軸器空心鋼套和電機空心軸相對滑動，扭矩傳遞連接斷開，保護空心軸電機和行星齒輪減速器不受過載扭矩的損壞，過載因素處理完后，操作人員可在空心軸電機的尾部通過聯(lián)軸器罩檢修孔重設(shè)聯(lián)軸器再次獲得實體連接，而不必進入空心軸電機和減速器之間的空間操作。
[0030]用電機減速器把合螺栓將電機安裝法蘭和行星齒輪減速器安裝法蘭把合;將液壓安全聯(lián)軸器空心鋼套加熱至60-80°C，以便有足夠的裝配間隙，足以滑動到電機空心軸上，將電機空心軸與液壓安全聯(lián)軸器空心鋼套相連;將液壓安全聯(lián)軸器輪轂加熱至60_80°C，并推到液壓安全聯(lián)軸器空心鋼套上；穿過液壓安全聯(lián)軸器把同心軸穿入空心軸電機，使同心軸輸出端外花鍵與行星齒輪減速器輸入端內(nèi)花鍵相連接，同心軸輸入端外花鍵與液壓安全聯(lián)軸器輪轂內(nèi)花鍵相連接;通過液壓安全聯(lián)軸器剪切管按相關(guān)標準給液壓安全聯(lián)軸器空心鋼套加壓，使其膨脹，達到設(shè)定的傳遞扭矩值，獲得實體連接；用端蓋把合螺栓將端蓋把合在液壓安全聯(lián)軸器輪轂上；用聯(lián)軸器罩把合螺栓將聯(lián)軸器罩把合在聯(lián)軸器罩安裝法蘭上；行星減速器輸出端內(nèi)花鍵與小齒輪外花鍵連接，小齒輪與大齒輪嚙合傳遞扭矩?？招妮S電機傳動扭矩經(jīng)由液壓安全聯(lián)軸器、同心軸、行星齒輪減速器、小齒輪傳遞至大齒輪。在本實用新型所涉及裝置正常運行時端蓋起定位同心軸的作用，可通過安裝在空心軸電機上的聯(lián)軸器罩檢修孔觀察液壓安全聯(lián)軸器的運行狀態(tài)。
[0031]液壓安全聯(lián)軸器傳遞的扭矩不超過預(yù)設(shè)值，超過預(yù)設(shè)值時，液壓安全聯(lián)軸器剪切管被液壓安全聯(lián)軸器剪切環(huán)剪斷，液壓安全聯(lián)軸器空心鋼套和電機空心軸會立刻相對滑動，以保護空心軸電機和行星齒輪減速器不受過載扭矩的損壞，過載因素處理完后可通過聯(lián)軸器罩檢修孔重新安裝液壓安全聯(lián)軸器剪切管，并通過液壓安全聯(lián)軸器剪切管按相關(guān)標準給液壓安全聯(lián)軸器空心鋼套加壓，使其膨脹，達到設(shè)定的傳遞扭矩值，再次獲得實體連接。
[0032]液壓安全聯(lián)軸器的外輪轂上通過螺栓連接有一個制動盤，該利動盤為盤式制動器，盤式制動器通過安裝版固定在電機空心軸上，并與制動盤實現(xiàn)制動配對，制動閘可根據(jù)制動力矩的要求選擇合適的數(shù)量在制動盤周向均勻布置。
[0033]制動閘設(shè)有支撐固定件，支撐固定件由長螺栓、墊圈、固定塊和螺母組合而成，支撐固定件的兩臂分別設(shè)置在制動盤的兩側(cè)，在兩個支撐臂上均設(shè)有用于安裝制動組的行腔，所述的制動組由設(shè)置在行腔內(nèi)的活塞導(dǎo)向柱、套設(shè)在活塞導(dǎo)向柱的制動襯片和制動塊組成，制動塊與制動襯片連接，控制制動襯片在活塞導(dǎo)向柱上來回滑動，實現(xiàn)對制動盤的制動。制動塊可采用液壓或氣壓的方式對制動襯片進行壓緊和放松。
[0034]制動塊由活塞、調(diào)節(jié)螺母、回位彈簧和碟式彈簧組組成，回位彈簧一端與制動襯片連接，另一端周向和徑向固定連接，調(diào)節(jié)螺母套設(shè)在活塞導(dǎo)向柱上，在調(diào)節(jié)螺母和活塞導(dǎo)向柱之間套設(shè)有碟式彈簧組，碟式彈簧組壓設(shè)在活塞導(dǎo)向柱的彈簧導(dǎo)向腔內(nèi)，活塞設(shè)置在活塞腔內(nèi)，并壓設(shè)在碟式彈簧組上，通過活塞的伸縮，使碟式彈簧組變形，回位彈簧帶動制動襯片在活塞導(dǎo)向柱軸向上滑動。當施加壓力時，油缸內(nèi)充入的壓力油推動活塞向外移動壓縮碟式彈簧組，壓縮碟式彈簧組收縮，回位彈簧將制動襯片拉回，對稱制動器上的制動襯片松開制動盤實現(xiàn)松閘，當壓力油失壓時，在碟式彈簧組張力作用下迫使活塞向內(nèi)移動，碟式彈簧組壓住制動襯片，使制動襯片與制動盤接觸產(chǎn)生制動力矩。
[0035]盤式制動器由兩個對稱部分組成，每個對稱部分的制動襯片上連接有兩個圓柱導(dǎo)銷，從橫向上對制動襯片進行限位、導(dǎo)向作用，在進行制動時，將制動襯片上的切向制動力傳遞到制動盤上，因此制動器活塞不受任何徑向力的影響，確保使用壽命長久，制動扭矩由裝在電機空心軸尾部帶有內(nèi)花鍵的液壓安全聯(lián)軸器傳遞給空心軸電機，并由空心軸經(jīng)行星齒輪減速器和小齒輪傳遞至驅(qū)動大齒圈實現(xiàn)刀盤制動效果。
[0036]盤式制動器通過長螺栓、墊圈和螺母把合在安裝板上，安裝板與制動蓋相連，觀察門方便檢查內(nèi)部問題，密封防止液壓油漏油，由于制動襯片采用非石棉有機摩擦墊和鋼材質(zhì)襯墊板組成，非石棉有機摩擦墊與制動盤接觸，為防止因長期磨損使制動力矩減小而延長制動時間，補償制動襯片的磨損和保持滿負荷制動力，碟式彈簧組可通過調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)其壓縮量，以確保制動所需的正壓力。通過液壓裝置使制動襯片壓緊制動盤，使它們之間產(chǎn)生足夠的摩擦力，進而實現(xiàn)制動目的。
[0037]制動閘每一對稱部分有兩個圓柱導(dǎo)向銷，將制動襯片上的切向制動力傳遞到制動盤上，因此制動器活塞不受任何徑向力的影響，確保使用壽命長久，當施加壓力時，制動閘每一對稱部分上的兩個回位彈簧松開圓盤上的制動閘，保持打開排氣口 17直到空氣排盡。使用一段時間需更換制動襯片時，首先通過液壓油接口釋放壓力，活塞隨之向內(nèi)側(cè)移動，轉(zhuǎn)動兩側(cè)的調(diào)節(jié)螺母，直到調(diào)節(jié)螺母的中心孔內(nèi)的活塞導(dǎo)向柱與調(diào)節(jié)螺母的外表面平齊。
【主權(quán)項】
1.用于硬巖掘進機的空心軸電機反向傳動制動裝置，其特征在于:包括傳動齒輪組(I)、行星齒輪減速器(2)、空心軸電機(3)、同心軸(4)、液壓安全聯(lián)軸器(5)和制動機構(gòu)(6)，液壓安全聯(lián)軸器(5)上設(shè)置有制動機構(gòu)(6)，液壓安全聯(lián)軸器(5)與空心軸電機(3)的電機空心軸(302)連接，所述的同心軸(4)設(shè)置在電機空心軸(302)內(nèi)，其一端與液壓安全聯(lián)軸器(5)連接，其另一端穿過電機空心軸(302)后與行星齒輪減速器(2)的輸入端連接，行星齒輪減速器(2 )的輸出端連接傳動齒輪組(I)。2.如權(quán)利要求1所述的用于硬巖掘進機的空心軸電機反向傳動制動裝置，其特征在于:所述的制動機構(gòu)(6 )為盤式制動器。3.如權(quán)利要求2所述的用于硬巖掘進機的空心軸電機反向傳動制動裝置，其特征在于:所述的盤式制動器包括多個設(shè)置在制動盤(7)上的多個制動閘(8)，制動盤(7)設(shè)置在液壓安全聯(lián)軸器(5)上。4.如權(quán)利要求3所述的用于硬巖掘進機的空心軸電機反向傳動制動裝置，其特征在于:所述的制動閘(8)設(shè)有支撐固定件(801)，支撐固定件(801)的兩臂分別設(shè)置在制動盤(7)的兩側(cè)，在兩個支撐臂(8011)上均設(shè)有用于安裝制動組(802)的行腔(803)，所述的制動組(802)由設(shè)置在行腔(803)內(nèi)的活塞導(dǎo)向柱(804)、套設(shè)在活塞導(dǎo)向柱(804)的制動襯片(805)和制動塊(806 )組成，制動塊(806 )與制動襯片(805 )連接，控制制動襯片(805 )在活塞導(dǎo)向柱(804)上來回滑動，實現(xiàn)制動襯片(805)對制動盤(7)的制動。5.如權(quán)利要求4所述的用于硬巖掘進機的空心軸電機反向傳動制動裝置，其特征在于:所述的制動塊(806)為液壓制動塊或氣壓制動塊。6.如權(quán)利要求4所述的用于硬巖掘進機的空心軸電機反向傳動制動裝置，其特征在于:所述的制動塊(806)由活塞(8061)、調(diào)節(jié)螺母(8062)、回位彈簧(8065)和碟式彈簧組(8063)組成，回位彈簧(8 O 6 5 )—端與制動襯片(8 O 5 )連接，另一端周向和徑向固定連接，調(diào)節(jié)螺母(8062)套設(shè)在活塞導(dǎo)向柱上，在調(diào)節(jié)螺母(8062)和活塞導(dǎo)向柱(804)之間套設(shè)有碟式彈簧組(8063)，碟式彈簧組(8063)壓設(shè)在活塞導(dǎo)向柱(804)的彈簧導(dǎo)向腔(8041)內(nèi)，活塞(8061)設(shè)置在活塞腔(8064)內(nèi)，并壓設(shè)在碟式彈簧組(8063)上，通過活塞(8064)的伸縮，使碟式彈簧組(8063)變形，回位彈簧(8065)帶動制動襯片(805)在活塞導(dǎo)向柱(804)軸向上滑動。7.如權(quán)利要求4所述的用于硬巖掘進機的空心軸電機反向傳動制動裝置，其特征在于:所述的制動襯片(805)上還設(shè)有兩個圓柱導(dǎo)向銷(807)，兩個圓柱導(dǎo)向銷(807)分別設(shè)置在活塞導(dǎo)向柱的兩側(cè)，對制動襯片(805)進行徑向定位。8.如權(quán)利要求1所述的用于硬巖掘進機的空心軸電機反向傳動制動裝置，其特征在于:所述的同心軸(4 )的兩端連接花鍵均為外花鍵。
【文檔編號】F16D65/14GK205509752SQ201620170886
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月7日
【發(fā)明人】高隨芹, 王占軍, 屈冬婷, 苗軍克, 趙智峰, 占華龍
【申請人】中信重工機械股份有限公司