CN109340359A - 用于盾构机主驱动齿轮箱润滑油的自动冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于盾构机主驱动齿轮箱润滑油的自动冷却装置，包括上盖板和下盖板，下盖板上设有进出油口，进出油口内安装有润滑油进出通道；上、下盖板的内部设有冷却水道，上、下盖板上分别设有冷却水进、出口，并分别安装有冷却水进、出管；冷却水进管的进水入口连接至冷水水泵，冷却水进管和出管上分别设有第一、二温度传感器和第一、二电动球阀，另设有控制器CPU接收第一、二温度传感器测量的温度信号控制第一、二电动球阀和冷水水泵的工作。该自动冷却装置可以自动检测油温并根据油温对润滑油进行冷却，可以有效的带走齿轮箱内各部件运转产生的热量，降低润滑油温度，提高润滑油和液压元件的使用寿命，提高盾构机的工作效率。
Description
技术领域
本发明属于盾构机技术领域，具体的说是涉及一种盾构机主驱动齿轮箱润滑油自动冷却装置，尤其涉及一种用于盾构机主驱动齿轮箱润滑油的自动冷却装置。
背景技术
盾构机主驱动齿轮箱是盾构机主驱动各部件安装的基础，其他各部件均通过螺栓与齿轮箱连接在一起，并通过安装于齿轮箱内的齿轮、轴承等部件传递来自于马达或电机输出的动力，并将动力通过一定的减速比放大后传递给刀盘，驱动刀盘切削渣土，从而使盾构机在推进系统的作用下向前掘进。
为保证齿轮箱内各传动部件之间的充分润滑，带走机构在工作中产生的大量热量，齿轮箱内必须添加有润滑油并设计有润滑油冷却装置。在现有的盾构机主驱动齿轮箱润滑油冷却系统中，润滑油冷却主要依靠设置于齿轮箱外部的一台或两台齿轮油泵以及与齿轮油泵组成液压回路的片式散热器来进行，片式散热器有两条通路，一条通入润滑油，一条通入冷却水，当润滑油在齿轮油泵压力的作用下通入片式散热器时，散热器中的冷却水就会对润滑油进行冷却，带走润滑油中的热量，从而达到降低齿轮箱内温度的目的。
但目前润滑油冷却装置还存在以下缺点：1)因盾构机空间位置有限，片式散热器体积及容量较小，散热能力较小，无法完全带走机构运转所产生的热量，长期运转会造成齿轮箱内润滑油温度升高，导致润滑油粘度降低，润滑性能下降，对液压元件及齿轮箱内零件均会产生较大的影响，同时温度过高会导致润滑油氧化速度加快，润滑油变质，降低润滑油的使用寿命；2)齿轮箱内润滑油温度升高到盾构机温度限定值时，会引起盾构机自保护系统启动，盾构机停机，须待温度降低到限定值以下方可开机启动，致使盾构机工作效率降低；3)因散热器散热能力较小，齿轮油泵需连续不断的运转方能保证齿轮箱内润滑油温度不超过限定值，齿轮油泵长期连续运转会造成油泵寿命的降低，同时也浪费了资源和能源。
基于以上原因，有必要发明一种用于盾构机主驱动齿轮箱润滑油的自动冷却装置，
发明内容
针对现有盾构机主驱动齿轮箱润滑油冷却装置存在的技术问题，本发明提供了一种用于盾构机主驱动齿轮箱润滑油的自动冷却装置，以在盾构机掘进过程中，对润滑油进行冷却，有效带走齿轮箱体内各部件产生的热量，提高润滑油及相关液压元件的使用寿命，减少盾构机因润滑油温度升高导致的停机时间，降低油泵长时间连续运转产生的能源消耗。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于盾构机主驱动齿轮箱润滑油的自动冷却装置，包括固定于盾构机主驱动齿轮箱外侧面上的上盖板和下盖板，该上盖板和下盖板之间密封固定连接，该下盖板上设有用于向所述盾构机主驱动齿轮箱内注油和放油的进出油口，该进出油口内安装有润滑油进出通道；所述上盖板和下盖板的内部设有相互连通为一体的冷却水道，所述下盖板上设有连通至所述冷却水道的一端的冷却水进口，所述上盖板上设有连通至所述冷却水道的另一端的冷却水出口，所述冷却水进口内安装有冷却水进管，所述冷却水出口内安装有冷却水出管；所述冷却水进管的进水入口连接至冷水水泵，该冷却水进管上设有第一温度传感器和第一电动球阀，所述冷却水出管上设有第二温度传感器和第二电动球阀，另设有控制器CPU，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第一电动球阀、第二电动球阀和冷水水泵分别与该控制器CPU连接，该控制器CPU根据接收到的第一温度传感器和第二温度传感器测量的温度信号控制所述第一电动球阀、第二电动球阀和冷水水泵的工作。
作为本发明的进一步改进，所述冷却水道环绕所述润滑油进出通道设置。
作为本发明的进一步改进，所述冷却水道垂直所述润滑油进出通道设置。
作为本发明的进一步改进，所述冷却水出口设于所述上盖板远离所述齿轮箱的一侧面上，所述冷却水出口设于所述下盖板远离所述齿轮箱的一侧面上。
作为本发明的进一步改进，所述润滑油进出通道的外侧面上加工有沟槽，该沟槽内安装有密封圈；该润滑油进出通道内安装有润滑油进出油管。
作为本发明的进一步改进，所述上盖板和下盖板之间通过螺栓固定连接，且二者之间设有多道密封圈。
本发明的有益效果是：该自动冷却装置可以自动检测油温并根据油温对润滑油进行冷却，在盾构机掘进过程中，通过该装置对润滑油的冷却，可以有效的带走齿轮箱内各部件运转产生的热量，降低润滑油温度，提高润滑油和液压元件的使用寿命，减少盾构机因润滑油温度升高导致的停机时间，提高盾构机的工作效率，同时也可根据油温自动启停该冷却装置，降低油泵长时间连续运转产生的能源消耗，以实现降低能源消耗的目的。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
结合附图，作以下说明：
1——冷却水道； 2——盾构机主驱动齿轮箱；
3——润滑油进出通道； 4——冷却水进口；
5——冷却水出口； 6——冷却水进管；
7——冷却水进管； 8——润滑油进出油管；
9——第一温度传感器； 10——第一电动球阀；
11——控制器CPU； 12——冷水水泵；
13——第二温度传感器； 14——第二电动球阀；
15——上盖板； 16——下盖板；
17——润滑油。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。但本发明的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖范围之内。
参阅图1，为本发明所述的一种用于盾构机主驱动齿轮箱润滑油的自动冷却装置，包括冷却水道1、盾构机主驱动齿轮箱2、润滑油进出通道3、冷却水进口4、冷却水出口5、冷却水进管6、冷却水出管7、润滑油进出油管8、控制器CPU 11以及温度传感器和电动球阀等。
其中，冷却水道1由两块通过螺栓连接的上盖板15和下盖板16组成，该上盖板和下盖板同时固定在盾构机主驱动齿轮箱2的外侧面上，二者之间通过密封圈进行密封，防止冷水进入齿轮箱及向外泄露，并将盾构机主驱动齿轮箱2包覆其内，即盾构机的传动机构和润滑油17均位于齿轮箱内。
下盖板靠近上盖板一侧内设有用于润滑油注油和放油的进出油口，润滑油进出通道3安装于该进出油口，同时在润滑油进出通道3加工有沟槽，以安装相应的密封圈对进出油口进行密封，防止油水混合。润滑油进出通道3内安装有润滑油进出油管8，以对齿轮箱进行供油。优选的，冷却水道1环绕润滑油进出通道设置，更优的，冷却水道垂直润滑油进出通道设置。
下盖板远离齿轮箱的一侧面上加工有连通至冷却水道1的一端的冷却水进口，上盖板远离齿轮箱的一侧面上加工有连通至冷却水道1的另一端的冷却水出口5，冷却水进口4内安装有冷却水进管6，冷却水出口5内安装有冷却水出管7。
冷却水进管6的进水入口连接至冷水水泵12，该冷却水进管6上设有第一温度传感器9和第一电动球阀10，冷却水出管7上设有第二温度传感器13和第二电动球阀14，另设有控制器CPU 11，第一温度传感器、第二温度传感器、第一电动球阀、第二电动球阀和冷水水泵分别与该控制器CPU连接，该控制器CPU根据接收到的第一温度传感器和第二温度传感器测量的温度信号控制所述第一电动球阀、第二电动球阀和冷水水泵的工作。
在盾构机开始工作之前，控制器CPU 11会发出信号，此时第一电动球阀10和第二电动球阀9开启，冷却水进管6和冷却水出管7形成通路，然后冷却水泵12(或电机)根据控制器CPU 11的指令开启，源源不断的将冷却水输送至冷却水道1，进而对齿轮箱内的润滑油进行冷却。
在对润滑油进行冷却的过程中，冷却水出水温度会随着时间的推移不断升高，当达到动态平衡时，冷却水温度就会维持在一个区间不在升高，此时可通过第二温度传感器10监测冷却水出水温度，进而判断润滑油温度；如果润滑油被设置在相对较低的温度下工作，此时可根据第二温度传感器10传来的温度信号，控制CPU11向冷却水泵/电机12发出指令，提高水泵的泵送能力，增加进出水量来保证润滑油中的热量被带走。
由此可见，该自动冷却装置可以自动检测油温并根据油温对润滑油进行冷却，在盾构机掘进过程中，通过该装置对润滑油的冷却，可以有效的带走齿轮箱内各部件运转产生的热量，降低润滑油温度，提高润滑油和液压元件的使用寿命，减少盾构机因润滑油温度升高导致的停机时间，提高盾构机的工作效率，同时也可根据油温自动启停该冷却装置，降低油泵长时间连续运转产生的能源消耗，以实现降低能源消耗的目的。
Claims (6)
1.一种用于盾构机主驱动齿轮箱润滑油的自动冷却装置，其特征在于：包括固定于盾构机主驱动齿轮箱(2)外侧面上的上盖板(15)和下盖板(16)，该上盖板和下盖板之间密封固定连接，该下盖板上设有用于向所述盾构机主驱动齿轮箱(2)内注油和放油的进出油口，该进出油口内安装有润滑油进出通道(3)；所述上盖板和下盖板的内部设有相互连通为一体的冷却水道(1)，所述下盖板上设有连通至所述冷却水道(1)的一端的冷却水进口(4)，所述上盖板上设有连通至所述冷却水道(1)的另一端的冷却水出口(5)，所述冷却水进口(4)内安装有冷却水进管(6)，所述冷却水出口(5)内安装有冷却水出管(7)；所述冷却水进管(6)的进水入口连接至冷水水泵(12)，该冷却水进管(6)上设有第一温度传感器(9)和第一电动球阀(10)，所述冷却水出管(7)上设有第二温度传感器(13)和第二电动球阀(14)，另设有控制器CPU(11)，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第一电动球阀、第二电动球阀和冷水水泵分别与该控制器CPU连接，该控制器CPU根据接收到的第一温度传感器和第二温度传感器测量的温度信号控制所述第一电动球阀、第二电动球阀和冷水水泵的工作。
2.根据权利要求1所述的用于盾构机主驱动齿轮箱润滑油的自动冷却装置，其特征在于：所述冷却水道环绕所述润滑油进出通道设置。
3.根据权利要求2所述的用于盾构机主驱动齿轮箱润滑油的自动冷却装置，其特征在于：所述冷却水道垂直所述润滑油进出通道设置。
4.根据权利要求1所述的用于盾构机主驱动齿轮箱润滑油的自动冷却装置，其特征在于：所述冷却水出口设于所述上盖板远离所述齿轮箱的一侧面上，所述冷却水出口设于所述下盖板远离所述齿轮箱的一侧面上。
5.根据权利要求1所述的用于盾构机主驱动齿轮箱润滑油的自动冷却装置，其特征在于：所述润滑油进出通道(3)的外侧面上加工有沟槽，该沟槽内安装有密封圈；该润滑油进出通道(3)内安装有润滑油进出油管(8)。
6.根据权利要求1所述的用于盾构机主驱动齿轮箱润滑油的自动冷却装置，其特征在于：所述上盖板和下盖板之间通过螺栓固定连接，且二者之间设有多道密封圈。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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