CN105736880B - 一种盾构机新型多通道中心回转接头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盾构机新型多通道中心回转接头，连接法兰与主驱动箱相连接，转子与过渡件相连接，转子为空心环状结构，转子的外圈设有外圈定子，转子的内圈设有内圈定子；外圈定子和内圈定子上设有环槽，转子上设有介质通道，环槽与介质通道相连通；液压回转接头与中心过渡转轴相连，中心过渡转轴与过渡件连接；液压回转接头后方设有旋转编码器。本发明通过采用空心轴转子、双层定子结构，内圈定子和外圈定子均可以实现向转子中输送改良介质，可以提供改良介质的多通道输送，中心回转接头总长可大大缩短，重量也相对较轻，安装至盾构机时的悬臂长度较短，受力条件大大改善，提高了中心回转接头的使用可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及盾构法隧道施工设备的技术领域，具体涉及一种盾构机新型多通道中心回转接头。
背景技术
随着城市建设的快速发展，尤其是机械化施工程度的不断提高，盾构法越来越多的应用到铁路、公路隧道的建设当中。为了对盾构机开挖下来的渣土进行改良，盾构施工过程中需要将泡沫、膨润土等添加剂通过中心回转接头通到刀盘前端掌子面。铁路、公路隧道开挖断面较大，开挖直径通常在8~15m左右，施工采用的大直径盾构机渣土改良所需要的改良介质用量较多，需要一种多通道中心回转接头提供改良介质的通道。
目前，常规直径盾构机的中心回转接头采用如图1所示的结构，连接法兰2与盾构机的主驱动箱相连接，定子4与连接法兰2通过螺栓相连，定子4是改良介质的输入端。转子3前端与刀盘管路法兰相连，工作时随刀盘的转动而旋转，将定子4输入的改良介质通至刀盘的前端。相邻介质通道之间设置有通道密封13，转子3后方连接有液压回转接头11，液压回转接头11向刀盘提供由液压通道和高压水通道。液压回转接头11后方设有旋转编码器12，旋转编码器11用来监测刀盘旋转的角度。该中心回转接头的定子4采用分片式结构。若改良通道的路数需要增加时，需增加定子4的片数，同时转子3内的介质通道也需要相应的增加，中心回转接头的长度和直径均均会增大。由于中心回转接头安装时仅通过连接法兰2与主驱动箱采用螺栓连接，整个中心回转接头为长悬臂结构，若改良通道的路数过多时，悬臂较长，结构受力条件不好，且后部需要较长的安装空间。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种盾构机新型多通道中心回转接头，采用空心轴转子、双层定子结构实现多路改良介质的输入，中心回转接头总长度较短，解决了多路回转接头安装悬臂较长，受力条件不好的问题，提高了中心回转接头的整体使用性能，节省了长度方向的空间。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种盾构机新型多通道中心回转接头，包括过渡件、连接法兰、转子、外圈定子、内圈定子、中心过渡转轴、液压旋转接头和旋转编码器，连接法兰与主驱动箱相连接，转子与过渡件相连接，转子为空心环状结构，转子外圈设有外圈定子，转子的内圈设有内圈定子；所述外圈定子和内圈定子上设有环槽，转子上设有介质通道，环槽与介质通道相连通；所述液压回转接头与中心过渡转轴相连，中心过渡转轴与过渡件连接；液压回转接头后方设有旋转编码器。
进一步地，所述外圈定子与连接法兰固定连接，外圈定子通过限位板与内圈定子相连接，限位板限制内圈定子转动。
进一步地，所述外圈定子和内圈定子均为分片式结构的定子，外圈定子之间设有O型密封圈，内圈定子之间设有O型密封圈，外圈定子之间通过螺栓相连接，内圈定子之间通过螺栓相连接。
进一步地，在每片外圈定子和内圈定子上均设有环槽，环槽之间设有通道密封。
进一步地，所述外圈定子的改良介质沿周向输入，内圈定子上设有沿轴向的流通孔，改良介质从右端面输入经流通孔输送至环槽。
进一步地，所述外圈定子通过外圈轴承支撑在转子的外圈，内圈定子通过内圈轴承支撑在转子的内圈。
进一步地，所述过渡件与主驱动箱之间设置密封系统，密封系统包括多个并排设置的唇形密封，唇形密封之间设有隔环。
进一步地，所述液压回转接头的定子通过限位杆与内圈定子相连接，限位杆限制液压回转接头的定子转动。
本发明通过采用空心转子、双层定子结构，在转子的内圈和外圈分别设有内圈定子和外圈定子，内圈定子和外圈定子均可以实现向转子中输送改良介质，可以提供改良介质的多通道输送，中心回转接头总长可大大缩短，重量也相对较轻，安装至盾构机时的悬臂长度较短，受力条件大大改善，提高了中心回转接头的使用可靠性，同时节省了长度空间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为常规直径盾构机的中心回转接头的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明转子剖面图。
图4为本发明外圈转子的剖面图。
图5为本发明内圈转子的剖面图。
其中，1为过渡件，2为连接法兰，3为转子，4为外圈定子，5为内圈定子，6为外圈轴承，7为限位板，8为内圈轴承，9为限位杆，10为中心过渡转轴，11为液压回转接头，12为旋转编码器，13为通道密封，14为O型圈，15为主驱动箱，16为密封系统，17为环槽，18为介质通道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种盾构机新型多通道中心回转接头，如图2所示，包括过渡件1、连接法兰2、转子3、外圈定子4、内圈定子5、外圈轴承6、限位板7、内圈轴承8、限位杆9、中心过渡转轴10、液压回转接头11和编码器12，过渡件1与转子3相连接，连接法兰2与主驱动箱15相连接，装配时过渡件1与刀盘法兰浮动连接，实现转子3随着刀盘的转动而转动，并将改良介质输送至刀盘。过渡件1与主驱动箱15之间设置密封系统16，避免渣土进入盾构机内部。密封系统16包括多个并排设置的唇形密封，唇形密封之间设有隔环。密封系统16承压能力与盾构机设计压力相匹配。
液压回转接头11通过中心过渡转轴10与过渡件1相连接，液压回转接头11向刀盘提供液压油和水通道。液压回转接头11后方设有旋转编码器12，旋转编码器11用来检测刀盘的旋转角度。
转子3为空心环状结构，转子3内设有改良的介质通道18。转子3的外圈设有外圈定子4，转子3的内圈设有内圈定子5。外圈定子4和内圈定子5上设有环槽17，环槽17与转子3上的介质通道18相连通，转子3旋转时，环槽17内充满改良介质，保证改良介质能够连续向刀盘输送。转子3的介质通道18的深度根据外圈定子4和内圈定子5安装位置不同而逐渐加深。通过外圈定子4和内圈定子5增加了改良介质的多通道输送，中心回转接头的总长可大大缩短，重量也相对较轻，安装至盾构主机时悬臂长度较短，受力条件大大改善，可提高中心回转接头使用可靠性，并且节约长度方向上的空间。
优选地，外圈定子4和内圈定子5均为分片式结构，外圈定子4改良介质沿周向输入，内圈定子5设有沿轴向的流通孔19，介质在右端面输入经流通孔19输送至每片的环槽17。外圈定子4之间设有O型密封圈14，内圈定子5之间设有O型密封圈14，避免通道内的改良介质泄漏。外圈定子4与连接法兰2通过螺栓相连接，外圈定子4之间通过螺栓相连接，内圈定子5之间通过螺栓相连接。在每片外圈定子4和内圈定子5上均设有环槽17，环槽17之间设有通道密封13，通道密封13包括两个唇形密封，唇形密封之间设有隔环，唇形密封的唇口朝向相临近的环槽17，保证各通道改良介质不泄露。保证各通道改良介质不泄露。
优选地，外圈定子4和通过外圈轴承6支撑在转子3的外圈，内圈定子5通过内圈轴承8支撑在转子3的内圈。连接法兰2与主驱动箱15相连接，外圈定子4与连接法兰2相连接，外圈定子4与内圈定子5之间安装有限位板7，保证刀盘工作时，外圈定子4和内圈定子5不随刀盘旋转。内圈定子5与液压回转接头11的定子之间安装有限位杆9，通过限位杆9限制液压回转接头11的定子转动。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种盾构机新型多通道中心回转接头，其特征在于，包括过渡件（1）、连接法兰（2）、转子（3）、外圈定子（4）、内圈定子（5）、中心过渡转轴（10）、液压回转接头（11）和旋转编码器（12），连接法兰（2）与主驱动箱（15）相连接，转子（3）与过渡件（1）相连接，转子（3）为空心环状结构，转子（3）的外圈设有外圈定子（4），转子（3）的内圈设有内圈定子（5）；所述外圈定子（4）和内圈定子（5）上设有环槽，转子（3）上设有介质通道（18），外圈定子（4）和内圈定子（5）上的环槽与介质通道（18）相连通；所述液压回转接头（11）与中心过渡转轴（10）相连，中心过渡转轴（10）与过渡件（1）连接；液压回转接头（11）后方设有旋转编码器（12）。
2.根据权利要求1所述的盾构机新型多通道中心回转接头，其特征在于，所述外圈定子（4）与连接法兰（2）固定连接，外圈定子（4）通过限位板（7）与内圈定子（5）相连接，限位板（7）限制内圈定子（5）转动。
3.根据权利要求1所述的盾构机新型多通道中心回转接头，其特征在于，所述外圈定子（4）和内圈定子（5）均为分片式结构的定子，外圈定子（4）之间设有O型密封圈，内圈定子（5）之间设有O型密封圈，外圈定子（4）之间通过螺栓相连接，内圈定子（5）之间通过螺栓相连接。
4.根据权利要求3所述的盾构机新型多通道中心回转接头，其特征在于，在每片外圈定子（4）和内圈定子（5）上均设有环槽，外圈定子（4）和内圈定子（5）上的环槽之间设有通道密封（13）。
5.根据权利要求4所述的盾构机新型多通道中心回转接头，其特征在于，所述外圈定子（4）的改良介质沿周向输入，内圈定子（5）上设有沿轴向的流通孔（19），改良介质从右端面输入经流通孔（19）输送至外圈定子（4）和内圈定子（5）上的环槽。
6.根据权利要求1所述的盾构机新型多通道中心回转接头，其特征在于，所述外圈定子（4）通过外圈轴承（6）支撑在转子（3）的外圈，内圈定子（5）通过内圈轴承（8）支撑在转子（3）的内圈。
7.根据权利要求1所述的盾构机新型多通道中心回转接头，其特征在于，所述过渡件（1）与主驱动箱（15）之间设置密封系统（16），密封系统（16）包括多个并排设置的唇形密封，唇形密封之间设有隔环。
8.根据权利要求1所述的盾构机新型多通道中心回转接头，其特征在于，所述液压回转接头（11）的定子通过限位杆（9）与内圈定子（5）相连接，限位杆（9）限制液压回转接头（11）的定子转动。
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