CN203604550U - 盾构机搅龙双电机驱动减速机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及盾构机搅龙减速驱动技术领域，是日本三菱重工机械株式会社盾构机搅龙驱动装置的改进，一种盾构机搅龙双电机驱动减速机，其特征在于：包括电机、小齿轮、大齿轮、圆盖板、机座及内摆线传动件，电机装在圆盖板上，小齿轮联接电机，圆盖板装在机座上，内摆线传动件包括输入轴、双偏心套、轴承、针销、内摆线齿圈、二摆线轮及柱销式输出机构，柱销式输出机构包括输出轴、柱销及柱套，输出轴用轴承支承在机座内孔，内摆线齿圈联接在机座输入端，输入轴轴承分别支承在圆盖板与输出轴圆盘内。有益效果：结构简单、故障率小、更换方便；结构较油马达及液压系统简单，只要不渴油，使用便很可靠；内摆线结构简单造价可降低25-35％。
Description
技术领域
本实用新型涉及盾构机搅龙减速驱动技术领域，是日本三菱重工机械株式会社盾构机搅龙驱动装置的改进，一种盾构机搅龙双电机驱动减速机。
背景技术
搅龙是盾构机的重要部件，其功能是将隧道中的泥土、砂石等杂物源源不断送至洞外。
日本三菱重工机械株式会社盾构机中，搅龙驱动装置采用的是《两套低速大扭矩双内曲线径向马达+一级齿轮》联接搅龙结构形式，其存在的问题是：
(1)低速级平行轴传动不合理：低速级小齿轮输入扭矩25630×2(Nm)，大齿轮(Z2＝68、m＝12.0、b＝205)输至搅龙扭矩高达166000(Nm)，大齿轮渗碳淬火、磨齿工艺难度较大；
(2)由于《低速大扭矩双内曲线径向马达》结构复杂、工艺难度高，国内少有生产厂家，因而对于造价高达亿元盾构机多数从国外进口，价格十分昂贵；
(3)应用《低速大扭矩双内曲线径向马达》需配备油压控制系统等。
实用新型内容
根据对国内外资料的检索，未发现采用双电机《一级减速+一齿差减速》结构形式。本实用新型目的在于提供造价低、维修方便，使用可靠的一种盾构机搅龙双电机驱动装置，实现盾构件部件的国产化。本实用新型技术方案如下：
一种盾构机搅龙双电机驱动减速机，包括两台驱动电机、两只小齿轮、中心大齿轮、圆盖板、机座及内摆线传动件，所述电机装置在圆盖板上，所述小齿轮联接在驱动电机轴伸端，所述圆盖板装置在机座上。双电机驱动理论依据：“采用双电机驱动双曲柄的四环板减速器，可以在动平衡状态下平稳运转，这时两个曲柄机械性能的两个电动机驱动，依靠电动机的转差特性-载荷大时转速下降，载荷小时转速上升规律，使通过连杆上的针轮带动同一环板齿轮的两台电动机自动保持转矩与功率的均载。”(闻邦椿《机械设计手册》卷2.9-148页)
理论上，低速级输出扭矩大，因此应采用多分流或多齿啮合的传动结构，即采用电机连接内摆线传动件，然后双轴同时驱动四环板输出轴，使搅龙作功，试比较：
(一)三菱重工机械株式会社盾构机中，搅龙的驱动装置采用的低速大扭矩双内曲线径向马达，输出扭矩T＝25630(Nm)、输出转速n＝40rpm，一级齿轮：Z1＝21、Z2＝68、b＝170(mm)，大齿轮Z2＝68输至搅龙的扭矩高达166000(Nm)。
原设计一级齿轮：输入功率N1＝214.7kW、n1＝40rpm、齿数Z1＝21、Z2＝68、模数m＝12.0、T1＝25630×2(Nm)b＝170(mm)，接触、弯曲强度安全系数：SH＝1.10、SF＝1.36、(不合格) 加大齿宽b＝205(mm)：SH＝1.20、SF＝1.64
(二)本发明双电机驱动：N1＝110×2(kW)、n1＝1000rpm、i＝81，低速级i2＝55、摆线传动：Rz＝325、Za＝55、Zb＝56、K1＝0.6892、K2＝1.8223、Y1mai＝1.46、e＝4.0、rz＝10.0、b＝90(mm)、针销-轮齿接触应力：σjmax＝(8914／Rz){Y1max T2／B}0.5＝1423(MPa)
过载倍数＝(1600÷1423)2＝1.26，T2＝1.26×166000＝209774(Nm)
内摆线传动件包括输入轴、双偏心套、轴承、内摆线齿圈、二摆线轮及柱销式输出机构，柱销式输出机构包括输出轴、柱销及柱套，输出轴用支承轴承支承在机座中心凸缘内孔，内摆线齿圈联接在机座输入端内孔，输入轴两端用轴承分别支承在圆盖板与输出轴圆盘的内孔。
由内摆线齿圈-摆线轮构成的双摆线传动，其啮合特点是互为包络线的摆线等距线齿轮作为共轭曲线齿轮机构，比之针轮-摆线轮传动，其优点在于：(1)用内摆线齿圈便取代了由针齿壳、很多针齿及针齿套构成的针轮，因而结构简单、另件少、单级减速比可达200(《没有针轮的摆线变速机》机械传动2006.04)；(2)内摆线齿圈与外摆线轮为纯滚动、完全润滑状态啮合，因此其承载能力比之上述摆线传动计算例可提高1个机型。
【有益效果】比之背景技术，其有益效果在于：
(1)电动机结构简单、故障率极小、更换方便；
(2)减速机结构较油马达及液压系统简单得多，只要不渴油，使用便很可靠；
(3)内摆线传动结构简单，造价可降低25-35％。
附图说明
图1.是本实用新型实施例的结构示意图
具体实施方式
以下结合附图对本发明详加叙述：
参照图1.一种盾构机搅龙双电机驱动减速机，其特征在于：
包括两台驱动电机1、两只小齿轮2、中心大齿轮3、圆盖板13、机座12及内摆线传动件，所述驱动电机1装置在圆盖板13上，所述小齿轮2联接在驱动电机1轴伸端，所述圆盖板13装置在机座12上；
所述内摆线传动件包括输入轴14、双偏心套4、轴承9、内摆线齿圈11、第一、二摆线轮5、6及柱销式输出机构，所述柱销式输出机构包括输出轴8、柱销10及柱套，所述输出轴8用支承轴承7支承在机座12中心凸缘内孔；
所述内摆线齿圈11联接在机座12输入端内孔；
所述输入轴14两端用轴承分别支承在圆盖板13与输出轴8圆盘的内孔。
上述实施例是对本实用新型的说明，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)
1.一种盾构机搅龙双电机驱动减速机，其特征在于：包括两台驱动电机(1)、两只小齿轮(2)、中心大齿轮(3)、圆盖板(13)、机座(12)及内摆线传动件，所述驱动电机(1)装置在圆盖板(13)上，所述小齿轮(2)联接在驱动电机(1)轴伸端，所述圆盖板(13)装置在机座(12)上；所述内摆线传动件包括输入轴(14)、双偏心套(4)、轴承(9)、内摆线齿圈(11)、第一、二摆线轮(5、6)及柱销式输出机构，所述柱销式输出机构包括输出轴(8)、柱销(10)及柱套，所述输出轴(8)用支承轴承(7)支承在机座(12)中心凸缘内孔；所述内摆线齿圈(11)联接在机座(12)输入端内孔；所述输入轴(14)两端用轴承分别支承在圆盖板(13)与输出轴(8)圆盘的内孔。
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2013
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| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Liaoning Sansan Industry Co., Ltd. Assignor: Li Xiang Contract record no.: 2014990000781 Denomination of utility model: Speed reducer arranged on shield tunneling machine auger and driven by double motors Granted publication date: 20140521 License type: Exclusive License Record date: 20140928 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Liaoning Sansan Industry Co., Ltd. Assignor: Li Xiang Contract record no.: 2014990000781 Date of cancellation: 20150323 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140521 Termination date: 20160912 |