CN103821532A - 一种用于土压平衡盾构螺旋输送机的驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于土压平衡盾构螺旋输送机的驱动装置，包括驱动箱、驱动箱盖、内齿回转支承、内齿驱动盘、鼓形齿铰接环以及球头轴等；驱动箱、内齿回转支承以及驱动箱盖的外圈同心连接；内齿回转支承与电机连接；内齿驱动盘同心设置在内齿回转支承上；鼓形齿铰接环与球头轴同心连接，且设置在内齿驱动盘内；还设有回转密封装置以及鼓形齿密封装置。本发明采用内齿回转支承，整个驱动结构合理紧凑；采用两种密封装置的结合，驱动密封外界压力很小，提高其密封性能；采用球头轴与鼓形齿铰接环的组合，能使螺旋轴性对驱动装置根据自重要求自由偏转一定角度，解决了回转支承倾覆力矩问题，保证了土压平衡盾构螺旋输送机安全、高效地运转。
Description
技术领域
本发明涉及隧道工程施工设备技术领域，特别地，涉及一种用于土压平衡盾构螺旋输送机的驱动装置。
背景技术
近年来，土压平衡盾构机在隧道施工中以其对地面和地下环境影响小、掘进速度快、地表沉降小等特点，被广泛应用于市政工程、城市轨道交通、铁路、公路、水利建设等地下隧道建设工程中。作为土压平衡盾构机出渣的必须部件，螺旋输送机安全、高效的运转是保证隧道顺利、快速贯通的必要条件。
目前，螺旋输送机的驱动方式主要分为两种：（1）中部周边驱动，其存在以下缺点：a、驱动前后都需要密封，存在两处密封面，增加了密封的风险点；b、在螺旋输送机运转过程中，前后密封位置外部时刻处于高压状态，对密封安全可靠性要求高；c、由于螺旋轴相对驱动装置是非对称的，螺旋轴对回转支承（铜支承套）有很大的倾覆力矩，长时间运转就会加剧回转支承（铜支承套）的磨损，降低螺旋输送机的使用寿命；（2）后部中心驱动，其主要缺点是驱动部件加工精度要求高，价格相当昂贵。
因此，为了满足现实的需要，发明一种能实现螺旋输送机安全、高效运转的驱动装置具有非常重要的意义。
发明内容
本发明目的在于提供一种结构紧凑合理、能实现土压平衡盾构螺旋输送机安全、高效运转的驱动装置，具体技术方案如下：
一种用于土压平衡盾构螺旋输送机的驱动装置，包括驱动箱、驱动箱盖、内齿回转支承、内齿驱动盘、鼓形齿铰接环、耐磨环、唇形密封部件、密封隔离环、球面密封部件以及球头轴；
所述驱动箱、内齿回转支承以及驱动箱盖的外圈同心连接在一起形成驱动箱体；
所述内齿回转支承的内齿圈与电机连接；
所述内齿驱动盘同心设置在所述内齿回转支承的内齿圈上；
所述鼓形齿铰接环与所述球头轴同心连接，且通过球面压紧法兰同心设置在所述内齿驱动盘内，所述球头轴与螺旋轴连接；
所述耐磨环通过所述球面压紧法兰同心设置在所述内齿驱动盘上；
所述唇形密封部件以及密封隔离环通过唇形密封压紧环同心设置在所述驱动箱内，所述唇形密封部件的唇口与所述耐磨环接触形成回转密封装置；
所述球面密封部件通过球面密封压紧环同心设置在所述球面压紧法兰上，且与所述鼓形齿铰接环的球面形成鼓形齿密封装置。
以上技术方案中优选的，所述内齿回转支承的内齿圈通过减速机与所述电机连接。
以上技术方案中优选的，所述驱动箱、驱动箱盖以及内齿回转支承的外圈通过螺栓同心连接在一起。
以上技术方案中优选的，所述鼓形齿铰接环以及球头轴通过螺栓同心连接在一起。
以上技术方案中优选的，所述内齿驱动盘通过螺栓同心固定在所述内齿回转支承的内齿圈上。
以上技术方案中优选的，所述球头轴与所述螺旋轴焊接在一起。
为了达到更好的技术效果，还包括定位销，所述定位销将所述耐磨环设置在所述内齿驱动盘上。
本发明具有以下有益效果：
（1）本发明采用内齿回转支承，多点驱动；采用内齿回转支承外圈作为驱动箱体的一部分，使整个驱动结构更为合理紧凑；采用回转密封装置和鼓形齿密封装置的结合，只有一个密封面，驱动密封处基本和外部大气连通，驱动密封外界压力很小，大大降低了密封的风险；采用球头轴与鼓形齿铰接环的组合，能使螺旋轴性对驱动装置根据自重要求自由偏转一定角度，解决了回转支承倾覆力矩问题，保证了土压平衡盾构螺旋输送机安全、高效地运转，同时减小其他各部件之间的摩擦，从而延长了整个驱动装置的使用寿命。
（2）本发明中内齿回转支承的内齿圈通过减速机与电机连接，能很好地过渡电机传递的动力，保证装置运行的稳定性，同时延长装置的使用寿命。
（3）本发明中驱动箱、驱动箱盖以及内齿回转支承的外圈之间的连接、齿铰接环与球头轴之间的连接以及内齿驱动盘与内齿回转支承的内齿圈之间的连接均通过螺栓连接，牢固可靠，且安装、拆卸方便。
（4）本发明中球头轴与螺旋轴焊接在一起，能很好地带动螺旋轴旋转。
（5）本发明中还设有定位销，将耐磨环设置在内齿驱动盘上，即能起到很好的定位效果，又能加强耐磨环与内齿驱动盘之间的连接。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例1中用于土压平衡盾构螺旋输送机的驱动装置的结构示意图；
图2是图1中局部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
一种用于土压平衡盾构螺旋输送机的驱动装置，详见图1，具体包括驱动箱6、驱动箱盖9、内齿回转支承8、内齿驱动盘7、鼓形齿铰接环12、耐磨环14、唇形密封部件4、密封隔离环5、球面密封部件17、球头轴18以及定位销13。
所述驱动箱6、内齿回转支承8以及驱动箱盖9的外圈通过螺栓同心连接在一起形成驱动箱体，所述驱动箱体的一侧与土压平衡盾构螺旋输送机的箱体2连接，箱体2内设有螺旋轴1，采用内齿回转支承，使整个驱动结构更为合理紧凑。
所述内齿回转支承8的内齿圈通过减速机10与电机11连接，能很好地过渡电机传递的动力，保证装置运行的稳定性，同时延长装置的使用寿命。
所述内齿驱动盘7通过螺栓同心设置在所述内齿回转支承8的内齿圈上。
所述鼓形齿铰接环12与所述球头轴18通过螺栓同心连接，且通过球面压紧法兰15同心设置在所述内齿驱动盘7内，所述球头轴18与螺旋轴1焊接在一起，成为一体结构，两者焊接能很好地带动螺旋轴旋转，且采用球头轴与鼓形齿铰接环的组合，能使螺旋轴性对驱动装置根据自重要求自由偏转一定角度A，详见图2，此角偏转度控制在1.5°以内，无需偏转太大（从理论上分析，本偏转角度只要存在一定的偏角转就会对后部驱动部分的受力有所改善）,解决了回转支承倾覆力矩问题，保证了土压平衡盾构螺旋输送机安全、高效地运转，同时减小其他各部件之间的摩擦，从而延长了整个驱动装置的使用寿命。
所述耐磨环14通过所述定位销13以及所述球面压紧法兰15同心设置在所述内齿驱动盘7上。
所述唇形密封部件4以及密封隔离环5通过唇形密封压紧环3同心设置在所述驱动箱6内，所述唇形密封部件4的唇口与所述耐磨环14接触，形成回转密封装置；所述球面密封部件17通过球面密封压紧环16同心设置在所述球面压紧法兰15上，且与所述鼓形齿铰接环12的球面形成鼓形齿密封装置，采用回转密封装置和鼓形齿密封装置的结合，只有一个密封面，驱动密封处基本和外部大气连通，驱动密封外界压力很小，大大降低了密封的风险。
在螺旋输送机正常工作输送渣土时，电机11通过减速机10驱动所述内齿回转支承8的内齿圈旋转，进而依次带动所述内齿驱动盘7、鼓形齿铰接环12、球头轴18以及螺旋轴1旋转，完成螺旋输送机的正常出渣功能。由于本发明通过内齿驱动盘7和鼓形齿铰接环12能实现驱动装置和螺旋轴之间的柔性连接，即允许螺旋轴相对驱动装置有一定角度的偏转，用来降低由于螺旋轴自重及其在旋转过程中震动对驱动装置的影响，保证驱动装置在螺旋输送机运转过程中安全、高效的工作。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于土压平衡盾构螺旋输送机的驱动装置，其特征在于：包括驱动箱（6）、驱动箱盖（9）、内齿回转支承（8）、内齿驱动盘（7）、鼓形齿铰接环（12）、耐磨环（14）、唇形密封部件（4）、密封隔离环（5）、球面密封部件（17）以及球头轴（18）；
所述驱动箱（6）、内齿回转支承（8）以及驱动箱盖（9）的外圈同心连接在一起形成驱动箱体；
所述内齿回转支承（8）的内齿圈与电机（11）连接；
所述内齿驱动盘（7）同心设置在所述内齿回转支承（8）的内齿圈上；
所述鼓形齿铰接环（12）与所述球头轴（18）同心连接，且通过球面压紧法兰（15）同心设置在所述内齿驱动盘（7）内，所述球头轴（18）与螺旋轴（1）连接；
所述耐磨环（14）通过所述球面压紧法兰（15）同心设置在所述内齿驱动盘（7）上；
所述唇形密封部件（4）以及密封隔离环（5）通过唇形密封压紧环（3）同心设置在所述驱动箱（6）内，所述唇形密封部件（4）的唇口与所述耐磨环（14）接触，形成回转密封装置；
所述球面密封部件（17）通过球面密封压紧环（16）同心设置在所述球面压紧法兰（15）上，且与所述鼓形齿铰接环（12）的球面形成鼓形齿密封装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于土压平衡盾构螺旋输送机的驱动装置，其特征在于：所述内齿回转支承（8）的内齿圈通过减速机（10）与所述电机（11）连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于土压平衡盾构螺旋输送机的驱动装置，其特征在于：所述驱动箱（6）、驱动箱盖（9）以及内齿回转支承（8）的外圈通过螺栓同心连接在一起。
4.根据权利要求1所述的一种用于土压平衡盾构螺旋输送机的驱动装置，其特征在于：所述鼓形齿铰接环（12）以及球头轴（18）通过螺栓同心连接在一起。
5.根据权利要求1所述的一种用于土压平衡盾构螺旋输送机的驱动装置，其特征在于：所述内齿驱动盘（7）通过螺栓同心固定在所述内齿回转支承（8）的内齿圈上。
6.根据权利要求1所述的一种用于土压平衡盾构螺旋输送机的驱动装置，其特征在于：所述球头轴（18）与所述螺旋轴（1）焊接在一起。
7.根据权利要求1所述的一种用于土压平衡盾构螺旋输送机的驱动装置，其特征在于：还包括定位销（13），所述定位销（13）将所述耐磨环（14）设置在所述内齿驱动盘（7）上。
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