CN107023304B - 偏心转盘驱动勒洛三角形刀盘切削装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种偏心转盘驱动勒洛三角形刀盘切削装置，包括刀盘和驱动装置，驱动装置位于刀盘后部，所述驱动装置包括电动机、行星减速器、端盖座、偏心转盘I、偏心转盘、交叉滚子转盘轴承、三排圆柱滚子轴承I、三排圆柱滚子轴承、双列圆柱滚子轴承、大齿轮、小齿轮和驱动箱体；所述电动机的输出端与行星减速器输入端相连，行星减速器前部与端盖座相连，端盖座连接交叉滚子转盘轴承外圈并与驱动箱体相连。本发明断面呈正方形掘进机的刀盘驱动设备，不仅具有结构紧凑的优点，而且可以做到全断面切削和全方位搅拌，既没有盲区，也不存在着搅拌死角。同时驱动结构使得各复杂地质条件下大断面方形隧洞开挖成为可能。
Description
技术领域
本发明属于隧道施工设备技术领域，具体涉及一种新型切削正方形断面的偏心转盘驱动勒洛三角形刀盘切削装置。
背景技术
目前，已有的正方形、矩形、拱门形断面顶管、盾构等掘进机切削系统多由几个圆形断面刀盘组合，它的缺点是不能做到100% 全断面切削，故始终存在着盲区。而少数偏心多轴结构的刀盘形式切削系统，它虽然能在各种断面形状中实现100% 的全断面切削，但由于它的偏心距比较小，故搅拌性能不佳。还有一些同类装置的结构非常复杂，地质适应能力有限，都不能完全满足使用需求。
发明内容
为了解决上述问题，针对现有技术的不足，本发明公开了一种新型切削正方形断面的偏心转盘驱动勒洛三角形刀盘切削装置，能够实现多种地质条件下的正方形隧道全断面开挖与搅拌。
本发明是通过以下技术方案来解决其技术问题的：
本发明偏心转盘驱动勒洛三角形刀盘切削装置，包括刀盘和驱动装置，驱动装置位于刀盘后部，所述驱动装置包括电动机、行星减速器、端盖座、偏心转盘I、偏心转盘 Ⅱ、交叉滚子转盘轴承、三排圆柱滚子轴承I、三排圆柱滚子轴承Ⅰ、双列圆柱滚子轴承、大齿轮、小齿轮和驱动箱体；所述电动机的输出端与行星减速器输入端相连，行星减速器前部与端盖座相连，端盖座连接交叉滚子转盘轴承外圈并与驱动箱体相连；偏心转盘I一端连接三排圆柱滚子轴承I内圈，另一端通过双列圆柱滚子轴承与偏心转盘Ⅱ连接；偏心转盘Ⅱ一端与交叉滚子转盘轴承内圈连接，另一端与三排圆柱滚子轴承Ⅱ外圈连接；小齿轮一端与三排圆柱滚子轴承Ⅱ内圈连接，另一端与刀盘座连接；大齿轮固定于驱动箱体内侧，与小齿轮内啮合。
作为本发明的优选方案，所述刀盘包括刀盘面板，在刀盘面板上布置有切刀和十字刀头，在刀盘后部设置有刀盘改良剂通道，所述刀盘改良剂通道为曲柄结构与改良剂注入装置回转接头连接。
作为本发明的优选方案，所述大齿轮与小齿轮的齿数比为4：3。
作为本发明的优选方案，所述刀盘半径为2.5倍小齿轮分度圆直径。
作为本发明的优选方案，所述驱动装置包括多台电动机。
作为本发明的优选方案，所述刀盘面板形状为勒洛三角形。
本发明偏心转盘驱动勒洛三角形刀盘切削装置的有益效果为：本发明断面呈正方形掘进机的刀盘驱动设备，不仅具有结构紧凑的优点，而且可以做到全断面切削和全方位搅拌，既没有盲区，也不存在着搅拌死角。同时可布置切刀、十字刀头的准面板式刀盘结构，及多台电机周边驱动的驱动结构形式，使得各复杂地质条件下大断面方形隧洞开挖成为可能。
附图说明
图1 是本发明的结构示意图；
图2 是本发明的刀盘结构示意图；
图3 是该切削装置后视图；
图4 是刀盘刀具切削点轨迹示意图。
其中：1为刀盘；2为驱动；3为盾体；4为回转接头；301为出渣口；101为刀盘面板；102为刀盘改良剂通道；103为刀盘扭腿；104为刀盘座；105为切刀；106为十字刀头；107为刀盘开挖轮廓；201为交叉滚子转盘轴承；202为端盖座；203为三排圆柱滚子轴承I；204为行星减速器；205为电动机；206为小齿轮；207为三排圆柱滚子轴承II；208为双列圆柱滚子轴承；209为偏心转盘II；210为偏心转盘I；211为大齿轮；212为驱动箱体。
具体实施方式
如附图所示，本发明偏心转盘驱动勒洛三角形刀盘切削装置，包括刀盘1和驱动装置2，驱动装置2位于刀盘1后部，通过驱动装置2驱动刀盘1运转。
驱动装置2包括电动机205、行星减速器204、端盖座202、偏心转盘I210、偏心转盘II209、交叉滚子转盘轴承201、三排圆柱滚子轴承I203、三排圆柱滚子轴承II207、双列圆柱滚子轴承208、大齿轮211、小齿轮206和驱动箱体212；所述电动机205的输出端与行星减速器204输入端相连，行星减速器204前部与端盖座202相连，端盖座202连接交叉滚子转盘轴承201外圈并与驱动箱体212相连；偏心转盘I210一端连接三排圆柱滚子轴承I203内圈，另一端通过双列圆柱滚子轴承208与偏心转盘II209连接；偏心转盘II209一端与交叉滚子转盘轴承201内圈连接，另一端与三排圆柱滚子轴承II207外圈连接；小齿轮206一端与三排圆柱滚子轴承II207内圈连接，另一端与刀盘104座连接；大齿轮211固定于驱动箱体212内侧，与小齿轮206内啮合。
刀盘1包括刀盘面板101，刀盘面板101形状为勒洛三角形。在刀盘面板101上布置有切刀105和十字刀头106，在刀盘后部设置有刀盘改良剂通道102，所述刀盘改良剂通道102为曲柄结构与改良剂注入装置回转接头4相连接。
为实现刀盘1公转加自转切削，进而实现正方形隧洞全断面切削和全方位搅拌。进一步的，所述大齿轮211与小齿轮206的齿数比为4：3。所述刀盘半径（如附图2所示“R”）为2.5倍小齿轮206分度圆直径。
为满足大断面高扭矩动力需求，所述驱动装置2包括多台电动机205（如附图3所示），多台电动机周边驱动提供动力。
本发明的工作流程如下：电动机205转速通过行星减速器减速204以后驱动偏心转盘Ⅰ210，偏心转盘Ⅱ210带动偏心转盘Ⅱ209旋转，偏心转盘Ⅱ209连动小齿轮206做公转运动，同时小齿轮206在大齿轮211内啮合作用下做与公转方向相反的自转运动。而小齿轮206与刀盘1为紧连接，刀盘1在小齿轮206的驱动下做公转运动的同时完成自身的旋转，其十字刀头106刀具运动轨迹如附图4所示，实现方形隧洞全断面切削和全方位搅拌。
Claims (6)
1.一种偏心转盘驱动勒洛三角形刀盘切削装置，包括刀盘（1）和驱动装置（2），驱动装置（2）位于刀盘（1）后部，其特征在于：所述驱动装置（2）包括电动机（205）、行星减速器（204）、端盖座（202）、偏心转盘I（210）、偏心转盘（209）、交叉滚子转盘轴承（201）、三排圆柱滚子轴承I（203）、三排圆柱滚子轴承（207）、双列圆柱滚子轴承（208）、大齿轮（211）、小齿轮（206）和驱动箱体（212）；所述电动机（205）的输出端与行星减速器（204）输入端相连，行星减速器（204）前部与端盖座（202）相连，端盖座（202）连接交叉滚子转盘轴承（201）外圈并与驱动箱体（212）相连；偏心转盘I（210）一端连接三排圆柱滚子轴承I（203）内圈，另一端通过双列圆柱滚子轴承（208）与偏心转盘（209）连接；偏心转盘（209）一端与交叉滚子转盘轴承（201）内圈连接，另一端与三排圆柱滚子轴承（207）外圈连接；小齿轮（206）一端与三排圆柱滚子轴承（207）内圈连接，另一端与刀盘（104）座连接；大齿轮（211）固定于驱动箱体（212）内侧，与小齿轮（206）内啮合。
2.根据权利要求1所述的偏心转盘驱动勒洛三角形刀盘切削装置，其特征在于：所述刀盘（1）包括刀盘面板（101），在刀盘面板（101）上布置有切刀（105）和十字刀头（106），在刀盘后部设置有刀盘改良剂通道（102），所述刀盘改良剂通道（102）为曲柄结构与回转接头（4）连接。
3.根据权利要求1所述的偏心转盘驱动勒洛三角形刀盘切削装置，其特征在于：所述大齿轮（211）与小齿轮（206）的齿数比为4：3。
4.根据权利要求1所述的偏心转盘驱动勒洛三角形刀盘切削装置，其特征在于：所述刀盘（1）半径为2.5倍小齿轮（206）分度圆直径。
5.根据权利要求1所述的偏心转盘驱动勒洛三角形刀盘切削装置，其特征在于：所述驱动装置（2）包括多台电动机（205）。
6.根据权利要求2所述的偏心转盘驱动勒洛三角形刀盘切削装置，其特征在于：所述刀盘面板（101）形状为勒洛三角形。
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