CN105570390A - 盾构机分流输出式内摆线减速箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及盾构机减速技术领域，一种盾构机分流输出式内摆线减速箱，包括机座及机座内的传动件，传动件包括内摆线齿圈、摆线轮、偏心轴承及输出机构，其特征在于：大端盖底部有蝶阀，包括阀杆与圆形通道，阀杆连接蝶板，圆形通道端部连接可拆卸油杯，油杯内有磁性物；输出轴用轴承支承在机座内，输出轴端连接传动齿轮，传动齿轮与其两侧分流齿轮啮合，分流齿轮与盾构机刀盘内齿圈啮合，二分流齿轮用轴承分别支承在二心轴上，二心轴紧固在机座输出端的端面上。有益效果：二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；二分流啮合副使减速箱的事故率减少一半；可定期将混在油中铁粉取出。

Description

盾构机分流输出式内摆线减速箱
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内摆线减速箱。
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。
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内摆线减速箱，目的是：减半装配减速箱；可定期清除油中铁质粉末，延长使用寿命。
内摆线传动是一种内摆线齿圈与摆线轮啮合的传动，因而也属于摆线传动技术领域。论文《摆线等距线齿轮传动副及其装置》(15页)指出：“由于内摆线齿圈与摆线轮为纯滚动啮合且润滑状态良好，因此在输入功率相同情况下，双摆线啮合副比之通用摆线，承载能力约提高50％。”(沈培基等)考虑内摆线齿圈加工精度，按提高30～40％计算较合理。内摆线齿圈取代通用摆线的针轮，优点是结构简单、另件少，最大减速比159时毋须抽齿。
为实现本发明专利的目的，采用如下技术方案：
(技术方案一)
大端盖的底部设有蝶阀，蝶阀包括阀杆与圆形通道，阀杆上连接圆形蝶板，圆形蝶板可在圆形通道中转动，圆形通道的端部连接可拆卸油杯，油杯内有磁性物，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；
(技术方案二)
输出轴用第二轴承支承在机座内孔，输出轴轴端连接传动齿轮，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，第一分流齿轮用第三轴承支承在第一心轴上，第一分流齿轮用第四轴承支承在第二心轴上，二心轴紧固在机座输出端的端面上。
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)二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)二分流啮合副使减速箱使减速箱的事故率减少一半；
(3)可定期将混在潤滑油中的铁质粉末取出。
附图说明
图1本发明实施例结构示意图
图2本发明系五减速箱的《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内摆线减速箱，包括机座1及设在机座1内的传动件，所述传动件包括输入轴12、摆线轮、内摆线齿圈8、W输出机构及设在输入轴11轴伸端、支承摆线轮的双偏心轴承13，所述输入轴12用第一轴承11支承在大端盖10内孔，大端盖10连接在机座1输入端的端面上，所述W输出机构包括输出轴2与柱销7，所述摆线轮四片相同，包括两侧相位相同的摆线轮9与中间两片相位相同的摆线轮8，两侧摆线轮9与中间摆线轮8相位差180°，所述柱销7的一端紧配在输出轴2的圆盘6上，柱销7的另一端紧配均载环14，柱销5上设的三相同均载圈17分别置于两两摆线轮间，因而可以实现在动平衡状态下运转，传动特别平稳，其特征在于：
所述大端盖10的底部设有蝶阀，蝶阀包括阀杆19与圆形通道，所述阀杆19上连接的圆形蝶板，圆形蝶板可在圆形通道中转动，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；
所述输出轴2用第二轴承5支承在机座1内孔，输出轴2轴端连接传动齿轮3，所述传动齿轮3与其两侧相同的第一、二分流齿轮4、16啮合，所述第一、二分流齿轮4、16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4用第三轴承支承在第一心轴上，所述第一分流齿轮16用第四轴承支承在第二心轴15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内摆线减速箱，包括机座(1)及设在机座(1)内的传动件，所述传动件包括输入轴(12)、摆线轮、内摆线齿圈(8)、W输出机构及设在输入轴(11)轴伸端、支承摆线轮的双偏心轴承(10)，所述输入轴(12)用第一轴承(11)支承在大端盖(10)内孔，大端盖(10)连接在机座(1)输入端的端面上，所述W输出机构包括输出轴(2)与柱销(7)，所述摆线轮四片相同，包括两侧相位相同的摆线轮(9)与中间两片相位相同的摆线轮(8)，两侧摆线轮(9)与中间摆线轮(8)相位差180°，所述柱销(7)的一端紧配在输出轴(2)的圆盘(6)上，柱销(7)的另一端紧配均载环(14)，柱销(5)上设的三相同均载圈(17)分别置于两两摆线轮间，其特征在于：
所述大端盖(10)的底部设有蝶阀，蝶阀包括阀杆(19)与圆形通道，所述阀杆(19)上连接的圆形蝶板，圆形蝶板可在圆形通道中转动，圆形通道的端部连接可拆卸油杯(20)，油杯(20)内有磁性物；
所述输出轴(2)用第二轴承(5)支承在机座(1)内孔，输出轴(2)轴端连接传动齿轮(3)，所述传动齿轮(3)与其两侧相同的第一、二分流齿轮(4、16)啮合，所述第一、二分流齿轮(4、16)与盾构机回转刀盘大型内齿圈啮合，所述第一分流齿轮(4)用第三轴承支承在第一心轴上，所述第一分流齿轮(16)用第四轴承支承在第二心轴(15)上，二心轴紧固在机座(1)输出端的端面上。
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