CN105485259A - 盾构机分流输出式行星减速箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及土压平衡盾构机专用减速技术领域，一种盾构机分流输出式行星减速箱，包括机座及机座内的第一、二级行星传动件，传动件包括第一、二太阳轮、第一、二行星轮第一、二行星架及第一、二内齿圈，机座端面连接内端盖，内端盖外侧连接大端盖。其特征在于：大端盖底部设有蝶阀，包括阀杆、圆形蝶板及圆形通道，圆形通道端部连接可拆卸油杯，油杯内有磁性物；第二行星架输出轴端连接的传动齿轮与二分流齿轮啮合，分流齿轮与盾构机刀盘大齿圈啮合。有益效果：分流啮合副使减速箱承载力提高一倍；分流啮合副使减速箱事故概率减少一半；可定期将混在润滑油中的铁质粉末取出。

Description

盾构机分流输出式行星减速箱
技术领域
本发明涉及土压平衡盾构机专用减速技术领域，是《土压平衡盾构机摆线减速器》ZL201110091247.5的改进，一种盾构机分流输出式行星减速箱。
本发明在减速箱输出传动齿轮与盾构机刀盘大齿圈之间引入了两只分流齿轮，使减速箱承载力提高一倍，因而可减半装配，节省了一笔可观的三级行星减速器外汇支出。
背景技术
国家863“全断面掘进机关键技术”子课题《土压平衡盾构机大功率减速器》，长期以来掌握在德国海瑞克、维尔特、美国罗宾斯和日本三菱等公司手中。
土压平衡盾构机是当前世界上最先进隧道施工机械，而《减速器》则是盾构机的核心部件，我国长期依赖进口。土压平衡盾构机价格几千万，常年在户外恶劣环境中工作，因此与之配套减速器的最大困难在于必须使用可靠、寿命长及高度轻量化(小体积、大扭矩)。
国外《土压平衡盾构机大功率减速器》采用的三级行星串联结构，国外产品的轻量化程度远高于国内现有行星减速器。例如，某公司承担的《土压平衡盾构机大功率减速器》国家863计划(2007～2010)，其结构与参数仿自国外产品：第一级25-20-65、第二级27-21-69、第三级24-24-72，输出转速n＝10.64rpm、输出扭矩T＝76237Nm，样机外型Φ570×900、重量1012kg，分别为NBD-560型二级行星减速器的61％与55％(见于重庆大学博士论文《基于土压平衡盾构机的大功率减速器数值仿真分析》)。
本发明人的发明专利《土压平衡盾构机摆线减速器》ZL201110091247.5比之国家863项目《用于土压平衡盾构机的大功率三级行星减速器》(200810231114.1)，其有益效果是：轴向尺寸比三级行星减速器缩短45～55％、制造成本低。
发明内容
本发明是《土压平衡盾构机摆线减速器》ZL201110091247.5的改进，一种盾构机分流输出式行星减速箱，其目的是：可减半装配减速箱；及可定期清除油中铁质粉末，延长使用寿命。
为实现发明专利的目的，本发明采用如下技术方案：
(技术方案一)
大端盖底部设有蝶阀，蝶阀包括阀杆、阀杆连接的圆形蝶板及圆形通道，圆形蝶板可在圆形通道中转动实现阀门的开、闭，圆形通道的端部连接可拆卸油杯，油杯内有磁性物，转动阀杆-圆形蝶板关闭非啮合区油池圆通道，拆下油杯，倒出油杯中磁性物吸附的铁质粉末，改善潤滑油油品，从而延长减速箱使用寿命；
(技术方案二)
第二行星架输出轴端上连接传动齿轮，传动齿轮与其两侧相同的第一、二分流齿轮啮合，第一、二分流齿轮与盾构机回转刀盘大型内齿圈啮合，使减速箱承载力提高一倍，因而可减半装配，节省一笔可观三级行星减速器的外汇支出，第一分流齿轮用轴承支承在第一心轴上，第二分流齿轮用轴承支承在第二心轴上，二心轴紧固在内圆筒输出端的端面上。
本发明所采用的技术方案的理论依据如下：
(A)理论研究表明，传动中的啮合副，出现齿面损耗是不可避免的：
(a)上海机械学院《机械设计基础》上103页：“齿轮传动装备使用一段时间后拆下可发现轮齿表面出现磨损痕迹，特别在润滑较差或润滑油不纯洁的条件下，磨损现象更为明显，轮齿根部磨损较顶部严重，小齿轮磨损又较大齿轮严重。磨损是由于接触面之间有作用力和相对滑动造成的。…齿廓间有了相对滑动长度ΔS，表明齿廓要磨损。”
(b)朱孝录《齿轮传动设计手册》94页：在动力齿轮传动中，轮齿表面由于滑动磨损、腐蚀、过热等等，因而出现齿面损耗是不可避免的。
(B)蝶阀是用圆形蝶板作启闭件并随阀杆转动来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着阀杆轴线旋转，旋转角度为0°～90°，旋转到90°时，阀门则全开。
有益技术效果本发明能产生下述为本领域技术人员所知的有益技术效果：
(1)分流啮合副使减速箱承载力提高一倍，因而可减半装配减速箱节省外汇；
(2)分流啮合副使减速箱事故发生的概率减少一半；
(3)可定期将潤滑油中的铁粉取出，改善潤滑油油品，从而延长减速箱使用寿命。
附图说明
图1本发明实施例结构示意图
图2本发明系五减速箱《输出传动齿轮-分流齿轮-盾构机刀盘大齿圈》十分流原理图
具体实施方式下面结合附图对本发明详加描述：
参照图1，一种盾构机分流输出式行星减速箱，包括机座1及设在机座1内的第一、二级传动件，所述第一级传动件包括设在输入轴14轴端的第一太阳轮13、第一行星轮17、第一行星轴16、第一行星架11及第一内齿圈10，输入轴14用第一轴承15支承在大端盖12中心孔，第二级传动件包括第二太阳轮8、第二行星轮、第二行星轴，第二行星架4及第二内齿圈7，第一、二内齿圈10、7分别连接在内端盖18外侧中心孔与机座1的内孔，所述机座1输入端端面连接内端盖18，所述内端盖18外侧连接大端盖12，所述第二行星架4两侧分别用第二、三轴承5、9支承在机座1输出端中心孔与内端盖18内侧中心孔，其特征在于：
所述大端盖12底部设有蝶阀，蝶阀包括阀杆21、阀杆连接的圆形蝶板及圆形通道，圆形蝶板可在圆形通道中转动实现阀门的开、闭，圆形通道的端部连接可拆卸油杯20，油杯20内有磁性物，蝶阀是用圆形蝶板作启闭件并随阀杆转动来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门，蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向，在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着阀杆轴线旋转，旋转角度为0°～90°，旋转到90°时，阀门则全开，因而可定期将混在潤滑油中的铁质粉末取出：转动阀杆-圆形蝶板关闭非啮合区油池圆通道，拆下油杯，倒出油杯中磁性物吸附的铁质粉末，改善潤滑油油品，从而延长减速箱使用寿命；
所述第二行星架4输出轴端上连接传动齿轮2，所述传动齿轮2与其两侧相同的第一、二分流齿轮3、6啮合，所述第一、二分流齿轮3、6与盾构机回转刀盘大型内齿圈啮合，使减速箱承载力提高一倍，因而可减半装配，节省一笔可观三级行星减速器的外汇支出，所述第一分流齿轮3用轴承支承在第一心轴上，第二分流齿轮6用轴承支承在第二心轴19上，二心轴紧固在机座1输出端的端面上。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种盾构机分流输出式行星减速箱，包括机座(1)及设在机座(1)内的第一、二级传动件，所述第一级传动件包括设在输入轴(14)轴端的第一太阳轮(13)、第一行星轮(17)、第一行星轴(16)、第一行星架(11)及第一内齿圈(10)，输入轴(14)用第一轴承(15)支承在大端盖(12)中心孔，第二级传动件包括第二太阳轮(8)、第二行星轮、第二行星轴，第二行星架(4)及第二内齿圈(7)，第一、二内齿圈(10、7)分别连接在内端盖(18)外侧中心孔与机座(1)的内孔，所述机座(1)输入端端面连接内端盖(18)，所述内端盖(18)外侧连接大端盖(12)，所述第二行星架(4)两侧分别用第二、三轴承(5、9)支承在机座(1)输出端中心孔与内端盖(18)内侧中心孔，其特征在于：
所述大端盖(12)底部设有蝶阀，蝶阀包括阀杆(21)、阀杆连接的圆形蝶板及圆形通道，圆形蝶板可在圆形通道中转动实现阀门的开、闭，圆形通道的端部连接可拆卸油杯(20)，油杯(20)内有磁性物；
所述第二行星架(4)输出轴端上连接传动齿轮(2)，所述传动齿轮(2)与其两侧相同的第一、二分流齿轮(3、6)啮合，所述第一、二分流齿轮(3、6)与盾构机回转刀盘大型内齿圈啮合，所述第一分流齿轮(3)用轴承支承在第一心轴上，第二分流齿轮(6)用轴承支承在第二心轴(19)上，二心轴紧固在机座(1)输出端的端面上。
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