CN114688170A - 盾构机齿轮箱试验用轴承座结构和盾构机齿轮箱试验系统 - Google Patents

盾构机齿轮箱试验用轴承座结构和盾构机齿轮箱试验系统 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种盾构机齿轮箱试验用轴承座结构和盾构机齿轮箱试验系统，涉及齿轮箱试验技术领域，包括轴承座主体、转接板、定位轴承以及油封组件，轴承座主体具有装配孔以及均与装配孔连通的进油孔和回油孔；转接板上设置有用于与盾构机主体连接的多个连接部，多个连接部的尺寸不同，以适应不同型号的盾构机；转接板与轴承座主体连接；定位轴承嵌设于装配孔内；油封组件用于封堵装配孔的两端。试验结果可靠性高。

Description

盾构机齿轮箱试验用轴承座结构和盾构机齿轮箱试验系统
技术领域
本发明涉及齿轮箱试验技术领域，具体而言，涉及一种盾构机齿轮箱试验用轴承座结构和盾构机齿轮箱试验系统。
背景技术
大功率盾构机主驱动齿轮箱在空载试验及加载试验时，由于转速高以及使用空间的问题，散热能力差，采用自然冷却的热功率不足，齿轮箱运行温度较高，试验难以长时间进行，并且，客户需求出厂需进行加载试验。加载试验下，齿轮箱的散热能力更差，运行时间短，易出现故障。
经发明人研究发现，现有技术中的盾构机主齿轮箱试验时存在如下缺点：
散热效果差，运行时间短，试验结果不准确，且易出现振动，噪音大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种盾构机齿轮箱试验用轴承座结构和盾构机齿轮箱试验系统，其能够提高试验过程中齿轮箱输入轴的散热效果，能够长时间运行，稳定性高，不易出现振动和噪音。
本发明的实施例是这样实现的：
第一方面，本发明提供一种盾构机齿轮箱试验用轴承座结构，包括：
轴承座主体、转接板、定位轴承以及油封组件，所述轴承座主体具有装配孔以及均与所述装配孔连通的进油孔和回油孔；所述转接板上设置有用于与盾构机主体连接的多个连接部，所述多个连接部的尺寸不同，以适应不同型号的盾构机；所述转接板与所述轴承座主体连接；所述定位轴承嵌设于所述装配孔内；所述油封组件用于封堵所述装配孔的两端。
在可选的实施方式中，所述轴承座主体上设置有第一法兰结构，所述第一法兰结构与所述转接板连接。
在可选的实施方式中，所述轴承座主体上设置有第二法兰结构，所述第二法兰结构与所述第一法兰结构在所述轴承座的轴线上间隔排布，所述第二法兰结构用于连接电机。
在可选的实施方式中，所述连接部设置为法兰孔。
在可选的实施方式中，所述定位轴承的数量为两个，所述装配孔的孔壁上设置有环形凸部，两个所述定位轴承分别位于所述环形凸部的两侧且均与所述环形凸部抵接。
在可选的实施方式中，所述盾构机齿轮箱试验用轴承座结构还包括调整环，所述调整环嵌设于所述装配孔内，且所述调整环与所述定位轴承远离所述环形凸部的一侧抵接。
在可选的实施方式中，所述调整环的数量为两个，两个所述定位轴承位于两个所述调整环之间。
在可选的实施方式中，所述进油孔和所述回油孔均位于两个所述定位轴承之间，所述进油孔的轴线与所述回油孔的轴线延伸方向相同。
在可选的实施方式中，所述油封组件包括盖板和密封圈，所述盖板与所述轴承座主体连接，所述盖板设有用于穿设齿轮箱输入轴的穿设孔，所述密封圈嵌设于所述穿设孔内。
第二方面，本发明提供一种盾构机齿轮箱试验系统，包括：
前述实施方式中任一项所述的盾构机齿轮箱试验用轴承座结构。
本发明实施例的有益效果是：
综上所述，本实施例提供的盾构机齿轮箱试验用轴承座结构，在试验进行前，将轴承座主体套接在齿轮箱的输入轴外，且位于轴承座主体内的定位轴承的内圈套接在输入轴外。在轴承座主体的装配孔的两端均设置油封组件，如此，油封组件、轴承座主体和输入轴共同限定出了环形的冷却腔室。同时，将转接板与盾构机主体连接。在试验进行过程中，从进油孔输入润滑油液，润滑油液处于冷却腔室中，并且能从回油孔排出，实现循环流动，进而将试验过程中齿轮箱产生的热量带走，实现对齿轮箱的冷却处理，齿轮箱的温度不易升高，运行稳定可靠，能长时间运行，试验结果准确性高。同时，由于转接板上具有多个不同尺寸的连接部，能够与不同型号尺寸的盾构机主体连接，适用范围广，成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例的盾构机齿轮箱试验用轴承座结构的应用示意图；
图2为本发明实施例的转接板的结构示意图。
图标：
001-输入轴；100-轴承座主体；110-主筒；111-进油孔；112-回油孔；120-第一法兰结构；130-第二法兰结构；140-环形凸部；200-转接板；210-固定孔；220-连接部；300-第一定位轴承；400-第二定位轴承；500-油封组件；510-盖板；520-密封圈；600-第一调整环；700-第二调整环。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
目前，在进行盾构机齿轮箱进行空载或负载试验时，将扭矩通过齿轮箱的输入轴001进行传递，输入轴001高速转动，由于齿轮箱的运行速度以及空间受限等因素，试验过程中齿轮箱散热能力差，温度高，试验的持续时间短，实验结果可靠性差。并且，在高温下运行，齿轮箱的输入轴001会产生振动，噪音大。
鉴于此，设计者设计了一种盾构机齿轮箱试验用轴承座结构，能够提高齿轮箱试验过程中的散热能力，齿轮箱的温度不易升高，运行稳定可靠，能够长时间加载运行，试验结果可靠性高。不易产生噪音，试验环境好。
请参阅图1和图2，本实施例中，盾构机齿轮箱试验用轴承座结构包括轴承座主体100、转接板200、定位轴承以及油封组件500，轴承座主体100具有装配孔以及均与装配孔连通的进油孔111和回油孔；转接板200上设置有用于与盾构机主体连接的多个连接部220，多个连接部220的尺寸不同，以适应不同型号的盾构机；转接板200与轴承座主体100连接；定位轴承嵌设于装配孔内；油封组件500用于封堵装配孔的两端。
本实施例提供的盾构机齿轮箱试验用轴承座结构的工作原理如下：
在试验进行前，将轴承座主体100套接在齿轮箱的输入轴001外，且位于轴承座主体100内的定位轴承的内圈套接在输入轴001外。在轴承座主体100的装配孔的两端均设置油封组件500，如此，油封组件500、轴承座主体100和输入轴001共同限定出了环形的冷却腔室。同时，将转接板200与盾构机主体连接。在试验进行过程中，从进油孔111输入润滑油液，润滑油液处于冷却腔室中，并且能从回油孔112排出，实现循环流动，进而将试验过程中齿轮箱产生的热量带走，实现对齿轮箱的冷却处理，齿轮箱的温度不易升高，运行稳定可靠，能长时间运行，试验结果准确性高。同时，由于转接板200上具有多个不同尺寸的连接部220，能够与不同型号尺寸的盾构机主体连接，适用范围广，成本低。
本实施例中，可选的，轴承座主体100包括主筒110、第一法兰结构120和第二法兰结构130，主筒110的横截面轮廓为圆环形，主筒110具有在其轴线延伸方向上排布的第一端和第二端口，第一法兰结构120与第二法兰结构130均与主筒110连接且分别位于第一端和第二端。应当理解，主筒110、第一法兰结构120、第二法兰结构130可以设置为一体式结构，也即轴承座主体100可以采用一体式成型工艺制成。第一法兰结构120与转接板200连接，第二法兰结构130用于与电机的壳体连接。
进一步的，主筒110的内筒壁设有环形凸部140，环形凸部140为圆环结构，环形凸部140的轴线与主筒110的轴线共线。进油孔111和回油孔112均设于主筒110的筒壁上，进油孔111和回油孔112均贯穿主筒110的筒壁以及环形凸部140。具体的，进油孔111的一端位于主筒110的外筒壁上，另一端位于环形凸部140的周面上，回油孔112的一端位于主筒110的外筒壁上，另一端位于环形凸部140的周面上。并且，进油孔111和回油孔112呈镜像对称设置，进油孔111和回油孔112的轴线共线。应当理解，在其他实施例中，进油孔111和回油孔112还可以呈其他方式排布。进一步的，进油孔111和回油孔112均为圆孔。
可选的，定位轴承的数量为两个，分别为第一定位轴承300、第二定位轴承400，第一定位轴承300和第二定位轴承400均嵌设于装配孔内，第一定位轴承300的外圈与环形凸部140的一个环端面抵持，第二定位轴承400的外圈与环形凸部140的另一个环端面抵持，并且进油孔111和回油孔112均位于第一定位轴承300和第二定位轴承400之间。
本实施例中，可选的，转接板200设置为环形板，转接板200上设置有固定孔210，转接板200与第一法兰结构120连接，也即，转接板200与第一法兰结构120贴合，且通过螺栓将转接板200与第一法兰结构120连接。转接板200位于第一法兰结构120远离第二法兰结构130的一侧，转接板200能与盾构机主体可拆卸地连接。
可选的，转接板200上的连接部220设置为法兰孔，每个连接部220包括多个在圆周方向上排布的法兰孔，并且，该圆周所在平面与主筒110的轴线垂直，圆心位于主筒110的轴线上。不同尺寸的连接部220所在的圆周不同，如此，能够适应不同型号盾构机主体上的安装孔，将螺栓等紧固件穿设在安装孔和对应的法兰孔中实现转接板200与盾构机的装配。也即，当盾构机主体型号不同时，盾构机上用于与转接板200对接的安装孔所在圆周的直径不同，当盾构机主体型号改变后，由于连接部220的尺寸不同，盾构机上的安装孔能选择性的与转接板200上对应的连接部220对接。
本实施例中，可选的，盾构机齿轮箱试验用轴承座结构还包括调整环，调整环嵌设于装配孔内，且调整环与定位轴承远离环形凸部140的一侧抵接。具体的，调整环的数量为两个，分别为第一调整环600和第二调整环700，第一调整环600和第二调整环700均嵌设在装配孔内，第一调整环600与第一定位轴承300的外圈远离第二定位轴承400的一侧抵接，第二调整环700与第二定位轴承400的外圈远离第一定位轴承300的一侧抵接。
通过设置两个调整环，能够根据需要改变调整环在其轴线上的宽度，如此，能够实现轴承座结构在输入轴001的轴线上的位置微调。
本实施例中，可选的，油封组件500设置为两个，两个油封组件500分别设于主筒110的轴线上的两端。例如，两个油封组件500中的一个与第一端连接用于密封第一端所在端口，两个油封组件500中的另一个与第二端连接用于密封第二端所在端口，如此，两个油封组件500、主筒110和输入轴001能够共同限定出环形的冷却腔室。第一定位轴承300和第二定位轴承400的至少部分均能够被浸泡于油液中，润滑效果好。
可选的，油封组件500包括盖板510和密封圈520，盖板510贴合在主筒110的端面上并通过螺钉与主筒110固定连接。盖板510设有用于穿设齿轮箱的输入轴001的穿设孔，密封圈520嵌设于穿设孔内。当输入轴001穿设于盖板510和轴承座主体100内后，将两个油封组件500固定在轴承座主体100的两端，并且盖板510的部分伸入装配孔中并与对应的调整环抵接。
本实施例提供的盾构机齿轮箱试验用轴承座结构的使用方式如下：
当齿轮箱进行空载试验时，从进油孔111或回油孔112处添加润滑油进入到冷却腔室中，然后利用封堵塞封堵进油孔111和回油孔112，采用飞溅的方式进行润滑和冷却。
当齿轮箱进行负载试验时，调整轴承座主体100的位置使其以进油孔111和回油孔112大致为水平的方式装配至输入轴001外。然后，利用强制润滑方式将润滑油液从进油孔111注入并且使润滑油液从回油孔112排出，实现润滑油液的循环流动，带走热量，实现齿轮箱的冷却。
本实施例提供的盾构机齿轮箱试验用轴承座结构，在试验进行过程中，从进油孔111输入润滑油液，润滑油液处于冷却腔室中，并且能从回油孔112排出，实现循环流动，进而将试验过程中齿轮箱产生的热量带走，实现对齿轮箱的冷却处理，齿轮箱的温度不易升高，运行稳定可靠，能长时间运行，试验结果准确性高。
本实施例还提供了一种盾构机齿轮箱试验系统，包括电机和上述实施例提到的盾构机齿轮箱试验用轴承座结构，电机的输出轴与输入轴001连接，提供扭矩。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盾构机齿轮箱试验用轴承座结构，其特征在于，包括：
轴承座主体、转接板、定位轴承以及油封组件，所述轴承座主体具有装配孔以及均与所述装配孔连通的进油孔和回油孔；所述转接板上设置有用于与盾构机主体连接的多个连接部，所述多个连接部的尺寸不同，以适应不同型号的盾构机；所述转接板与所述轴承座主体连接；所述定位轴承嵌设于所述装配孔内；所述油封组件用于封堵所述装配孔的两端。
2.根据权利要求1所述的盾构机齿轮箱试验用轴承座结构，其特征在于：
所述轴承座主体上设置有第一法兰结构，所述第一法兰结构与所述转接板连接。
3.根据权利要求2所述的盾构机齿轮箱试验用轴承座结构，其特征在于：
所述轴承座主体上设置有第二法兰结构，所述第二法兰结构与所述第一法兰结构在所述轴承座的轴线上间隔排布，所述第二法兰结构用于连接电机。
4.根据权利要求1所述的盾构机齿轮箱试验用轴承座结构，其特征在于：
所述连接部设置为法兰孔。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的盾构机齿轮箱试验用轴承座结构，其特征在于：
所述定位轴承的数量为两个，所述装配孔的孔壁上设置有环形凸部，两个所述定位轴承分别位于所述环形凸部的两侧且均与所述环形凸部抵接。
6.根据权利要求5所述的盾构机齿轮箱试验用轴承座结构，其特征在于：
所述盾构机齿轮箱试验用轴承座结构还包括调整环，所述调整环嵌设于所述装配孔内，且所述调整环与所述定位轴承远离所述环形凸部的一侧抵接。
7.根据权利要求6所述的盾构机齿轮箱试验用轴承座结构，其特征在于：
所述调整环的数量为两个，两个所述定位轴承位于两个所述调整环之间。
8.根据权利要求5所述的盾构机齿轮箱试验用轴承座结构，其特征在于：
所述进油孔和所述回油孔均位于两个所述定位轴承之间，所述进油孔的轴线与所述回油孔的轴线延伸方向相同。
9.根据权利要求1所述的盾构机齿轮箱试验用轴承座结构，其特征在于：
所述油封组件包括盖板和密封圈，所述盖板与所述轴承座主体连接，所述盖板设有用于穿设齿轮箱输入轴的穿设孔，所述密封圈嵌设于所述穿设孔内。
10.一种盾构机齿轮箱试验系统，其特征在于，包括：
权利要求1-9中任一项所述的盾构机齿轮箱试验用轴承座结构。
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