CN219035524U - 一种硬岩掘进机主驱动减速机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种硬岩掘进机主驱动减速机，减速机齿轮传动部分属2级NGW行星轮系串联的结构，螺栓穿过机体一、二级齿圈和机体二将减速机水平安装在主机上，透盖一、水冷机体、一级齿圈、机体一、二级齿圈、机体二和透盖二固定，动力依次经花键套、一级太阳轮、一级行星轮、一级行星架、二级太阳轮、二级行星轮、二级行星架传递；结构紧凑、承载能力强，配置水冷循环装置，可实现长时间连续运转。内部各零部件的设计与选取充分考虑了减速机的使用工况，尤其是可以在高转速工况下运行，这将有效帮助提高掘进机的施工效率。适用于其他可配套的掘进机。

Description

一种硬岩掘进机主驱动减速机

技术领域

本实用新型涉及硬岩掘进机技术领域，具体而言，尤其涉及应用在掘进机主驱动系统中，用于降速增扭驱动掘进机刀盘旋转的硬岩掘进机主驱动减速机。

背景技术

硬岩掘进机又称全断面硬岩隧道掘进机(TBM)，是掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工，在铁路、水电、交通、矿山、市政等隧洞工程中应用正在迅猛增长。

硬岩掘进机主驱动减速机作为掘进机的核心部件之一，具有外形尺寸小、功率密度大、输出扭矩大、运行转速高、单次连续运行时间长、可靠性要求高等特点，同时还需要承受较大的振动和交变载荷。目前，硬岩掘进机主驱动减速机主要依靠进口，少数国产减速机虽成功在掘进机上得到应用，但仍然存在承载能力弱、可靠性差等问题。另外随着掘进机的发展，对施工效率和设备成本的要求日益增大，这也对减速机提出了更高的要求，高运行转速、高承载能力、高可靠性和低成本逐步成为了硬岩掘进机主驱动减速机的新需求。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种硬岩掘进机主驱动减速机。本实用新型主要利用紧凑的传动系统、水冷系统和高承压润滑密封系统的设计应用，从而起到可适应硬岩掘进机的严苛工况，同时提高减速机的运行转速和水冷能力以提高掘进机的施工效率，另外充分压缩减速机的各零部件尺寸，降低减速机成本以提高减速机本身和掘进机的市场竞争力。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种硬岩掘进机主驱动减速机，包含：花键套、透盖一、水冷机体、进水口螺塞、一级行星轮轴、一级行星轮、液位装置、机体一、透气塞、二级行星轮轴、二级行星轮、二级行星架、透盖二、透盖三、输出齿轮、承磨套、机体二、挡板、二级齿圈、二级太阳轮、放油螺塞、温度传感器、一级齿圈、一级行星架、一级太阳轮、出水口螺塞、漏油报警螺塞；

减速机齿轮传动部分属2级NGW行星轮系串联的结构，螺栓穿过机体一、二级齿圈和机体二将减速机水平安装在主机上，透盖一、水冷机体、一级齿圈、机体一、二级齿圈、机体二和透盖二固定，动力依次经花键套、一级太阳轮、一级行星轮、一级行星架、二级太阳轮、二级行星轮、二级行星架传递至输出齿轮；

液压马达通过螺栓安装在水冷机体上，透盖一通过螺钉安装在水冷机体右侧，花键套右侧花键用于连接液压马达，左侧花键与一级太阳轮相连，花键套和透盖一之间安装油封用于减速机输入端密封，花键套和水冷机体之间安装2个轴承；

一级太阳轮与多个一级行星轮啮合，多个一级行星轮同时与一级齿圈啮合，一级齿圈通过螺钉安装在水冷机体和机体一之间，一级行星轮通过一级行星轮轴安装在一级行星架上，一级行星架通过花键与二级太阳轮连接，二级太阳轮与多个二级行星轮啮合，多个二级行星轮同时与二级齿圈啮合，二级齿圈通过螺钉安装在机体一和机体二之间，二级行星轮通过二级行星轮轴安装在二级行星架上；

二级行星架通过花键与输出齿轮连接，二级行星架与输出齿轮之间通过2处圆柱止口进行定位，二级行星架与输出齿轮之间安装O型密封圈，挡板安装在输出齿轮右侧对输出齿轮进行轴向定位；

一级太阳轮和二级太阳轮之间、二级太阳轮和输出齿轮之间设置轴承，以应对上述各零件之间的相对转动；

透盖二通过螺钉与机体二把合，二级行星架上安装承磨套，透盖二上留有注脂口用于对密封件的润滑，机体二与二级行星架之间安装轴承，二级行星架与机体一之间安装轴承，透盖三通过弹簧挡圈顶靠承磨套并固定，透盖三与透盖二构成角岩密封结构。

进一步的，

透盖二和承磨套之间安装可承受两侧压力的密封件(最大承压1MPa)。

进一步的，

挡板通过螺栓和防松垫片安装在输出齿轮右侧。

进一步的，

减速机采用水冷循环的冷却方式，水冷机体上设置有迷宫式水冷结构，冷却水由进水口螺塞处流入水冷机体，冷却水流过迷宫结构与水冷机体充分接触后经出水口螺塞处流出。

进一步的，

各行星轮与行星轮轴之间安装有轴承及垫片，各行星轮轴通过行星架上的销轴孔和弹簧挡圈进行定位。

进一步的，

还包括：用于释放减速机运行时的内部压力的透气塞；用于监测减速机运行油温的温度传感器；用于监测减速机输入端是否漏油的漏油报警螺塞；用于监测油位的液位装置以及多处注放油口用于注油和放油。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本机构采用水冷装置与机体一体铸造的结构，在满足外形尺寸要求的情况下最大程度增加了水冷散热面积；而现有技术无水冷或采用结构复杂的焊接结构。

2、本机构太阳轮和输出齿轮之间均布置了小尺寸的深沟球轴承，有效减少了各零件之间的摩擦，也降低了发热；而现有技术为两端面直接接触。

3、本机构配置液位装置、温度传感器、透气塞、漏油报警等附件，可对减速机运行状态进行监测；而现有技术有的附件没有。

4、本机构配置角岩密封结构以及高承压油封，可有效抵御来自外部的高压，并能够有效保持油封唇口润滑及防尘；而现有技术无角岩密封结构或无法承受外部压力。

5、本机构结构紧凑，功率密度大，可靠性高；而现有技术存在外形尺寸过大、承载能力弱、可靠性差等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的三维外形图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型的另一相位的结构示意图。

图4为本实用新型的输入端结构示意图。

图中：1-花键套、2-透盖一、3-水冷机体、4-进水口螺塞、5-一级行星轮轴、6-一级行星轮、7-液位装置、8-机体一、9-透气塞、10-二级行星轮轴、11-二级行星轮、12-二级行星架、13-透盖二、14-透盖三、15-输出齿轮、16-承磨套、17-机体二、18-挡板、19-二级齿圈、20-二级太阳轮、21-放油螺塞、22-温度传感器、23-一级齿圈、24-一级行星架、25-一级太阳轮、26-出水口螺塞、27-漏油报警螺塞。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。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讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1至图4所示，本实用新型提供了一种硬岩掘进机主驱动减速机，包含花键套1、透盖一2、水冷机体3、进水口螺塞4、一级行星轮轴5、一级行星轮6、液位装置7、机体一8、透气塞9、二级行星轮轴10、二级行星轮11、二级行星架12、透盖二13、透盖三14、输出齿轮15、承磨套16、机体二17、挡板18、二级齿圈19、二级太阳轮20、放油螺塞21、温度传感器22、一级齿圈23、一级行星架24、一级太阳轮25、出水口螺塞26、漏油报警螺塞27)。

减速机齿轮传动部分属2级NGW行星轮系串联的结构，螺栓穿过机体一8、二级齿圈和机体二17将减速机水平安装在主机上，透盖一2、水冷机体3、一级齿圈23、机体一8、二级齿圈19、机体二17和透盖二13固定，动力依次经花键套1、一级太阳轮25、一级行星轮6、一级行星架24、二级太阳轮20、二级行星轮11、二级行星架12传递至输出齿轮15。

液压马达通过螺栓安装在水冷机体3上，透盖一2通过螺钉安装在水冷机体3右侧，花键套1右侧花键用于连接液压马达，左侧花键与一级太阳轮25相连，花键套1和透盖一2之间安装油封用于减速机输入端密封，花键套1和水冷机体3之间安装2个轴承。一级太阳轮25与多个一级行星轮6啮合，多个一级行星轮6同时与一级齿圈23啮合，一级齿圈23通过螺钉安装在水冷机体3和机体一8之间，一级行星轮6通过一级行星轮轴5安装在一级行星架24上，一级行星架24通过花键与二级太阳轮20连接，二级太阳轮20与多个二级行星轮11啮合，多个二级行星轮11同时与二级齿圈19啮合，二级齿圈19通过螺钉安装在机体一8和机体二17之间，二级行星轮11通过二级行星轮轴10安装在二级行星架12上。

二级行星架12通过花键与输出齿轮15连接，二级行星架12与输出齿轮15之间通过2处圆柱止口进行定位，二级行星架12与输出齿轮15之间安装O型密封圈，挡板18通过螺栓和防松垫片安装在输出齿轮15右侧对输出齿轮15进行轴向定位。

各行星轮与行星轮轴之间安装有轴承及垫片，各行星轮轴通过行星架上的销轴孔和弹簧挡圈进行定位。一级太阳轮25和二级太阳轮20之间、二级太阳轮20和输出齿轮15之间设置轴承，以应对上述各零件之间的相对转动。透盖二13通过螺钉与机体二17把合，二级行星架12上安装承磨套16，透盖二13和承磨套16之间安装可承受两侧压力的密封件最大承压1MPa，透盖二13上留有注脂口用于对密封件的润滑，机体二17与二级行星架12之间安装轴承，二级行星架12与机体一8之间安装轴承，透盖三14通过弹簧挡圈顶靠承磨套16并固定，透盖三14与透盖二13构成角岩密封结构。减速机各需要密封的结合面间均布置O型密封圈。

减速机采用水冷循环的冷却方式，水冷机体3上设置有迷宫式水冷结构，冷却水由进水口螺塞4处流入水冷机体3，冷却水流过迷宫结构与水冷机体3充分接触后经出水口螺塞26处流出。

另外，减速机设置透气塞9用于释放减速机运行时的内部压力；设置温度传感器22用于监测减速机运行油温；设置漏油报警螺塞27用于监测减速机输入端是否漏油；设置液位装置7用于监测油位；设置多处注放油口用于注油和放油。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

如图1、图2、图3、图4所示，一种硬岩掘进机主驱动减速机，包含花键套1、透盖一2、水冷机体3、进水口螺塞4、一级行星轮轴5、一级行星轮6、液位装置7、机体一8、透气塞9、二级行星轮轴10、二级行星轮11、二级行星架12、透盖二13、透盖三14、输出齿轮15、承磨套16、机体二17、挡板18、二级齿圈19、二级太阳轮20、放油螺塞21、温度传感器22、一级齿圈23、一级行星架24、一级太阳轮25、出水口螺塞26、漏油报警螺塞27。

减速机齿轮传动部分属2级NGW行星轮系串联的结构，螺栓穿过机体一8、二级齿圈和机体二17将减速机水平安装在主机上，透盖一2、水冷机体3、一级齿圈23、机体一8、二级齿圈19、机体二17和透盖二13固定，动力依次经花键套1、一级太阳轮25、一级行星轮6、一级行星架24、二级太阳轮20、二级行星轮11、二级行星架12传递至输出齿轮15。

液压马达通过螺栓安装在水冷机体3上，透盖一2通过螺钉安装在水冷机体3右侧，花键套1右侧花键用于连接液压马达，左侧花键与一级太阳轮25相连，花键套1和透盖一2之间安装油封用于减速机输入端密封，花键套1和水冷机体3之间安装2个轴承。一级太阳轮25与多个一级行星轮6啮合，多个一级行星轮6同时与一级齿圈23啮合，一级齿圈23通过螺钉安装在水冷机体3和机体一8之间，一级行星轮6通过一级行星轮轴5安装在一级行星架24上，一级行星架24通过花键与二级太阳轮20连接，二级太阳轮20与多个二级行星轮11啮合，多个二级行星轮11同时与二级齿圈19啮合，二级齿圈19通过螺钉安装在机体一8和机体二17之间，二级行星轮11通过二级行星轮轴10安装在二级行星架12上。

二级行星架12通过花键与输出齿轮15连接，二级行星架12与输出齿轮15之间通过2处圆柱止口进行定位，二级行星架12与输出齿轮15之间安装O型密封圈，挡板18通过螺栓和防松垫片安装在输出齿轮15右侧对输出齿轮15进行轴向定位。

各行星轮与行星轮轴之间安装有轴承及垫片，各行星轮轴通过行星架上的销轴孔和弹簧挡圈进行定位。一级太阳轮25和二级太阳轮20之间、二级太阳轮20和输出齿轮15之间设置轴承，以应对上述各零件之间的相对转动。透盖二13通过螺钉与机体二17把合，二级行星架12上安装承磨套16，透盖二13和承磨套16之间安装可承受两侧压力的密封件最大承压1MPa，透盖二13上留有注脂口用于对密封件的润滑，机体二17与二级行星架12之间安装轴承，二级行星架12与机体一8之间安装轴承，透盖三14通过弹簧挡圈顶靠承磨套16并固定，透盖三14与透盖二13构成角岩密封结构。减速机各需要密封的结合面间均布置O型密封圈。

减速机采用水冷循环的冷却方式，水冷机体3上设置有迷宫式水冷结构，冷却水由进水口螺塞4处流入水冷机体3，冷却水流过迷宫结构与水冷机体3充分接触后经出水口螺塞26处流出。

另外，减速机设置透气塞9用于释放减速机运行时的内部压力；设置温度传感器22用于监测减速机运行油温；设置漏油报警螺塞27用于监测减速机输入端是否漏油；设置液位装置7用于监测油位；设置多处注放油口用于注油和放油。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种硬岩掘进机主驱动减速机，其特征在于，包括：

花键套(1)、透盖一(2)、水冷机体(3)、进水口螺塞(4)、一级行星轮轴(5)、一级行星轮(6)、液位装置(7)、机体一(8)、透气塞(9)、二级行星轮轴(10)、二级行星轮(11)、二级行星架(12)、透盖二(13)、透盖三(14)、输出齿轮(15)、承磨套(16)、机体二(17)、挡板(18)、二级齿圈(19)、二级太阳轮(20)、放油螺塞(21)、温度传感器(22)、一级齿圈(23)、一级行星架(24)、一级太阳轮(25)、出水口螺塞(26)、漏油报警螺塞(27)；

减速机齿轮传动部分属2级NGW行星轮系串联的结构，螺栓穿过机体一(8)、二级齿圈和机体二(17)将减速机水平安装在主机上，透盖一(2)、水冷机体(3)、一级齿圈(23)、机体一(8)、二级齿圈(19)、机体二(17)和透盖二(13)固定，动力依次经花键套(1)、一级太阳轮(25)、一级行星轮(6)、一级行星架(24)、二级太阳轮(20)、二级行星轮(11)、二级行星架(12)传递至输出齿轮(15)；

液压马达通过螺栓安装在水冷机体(3)上，透盖一(2)通过螺钉安装在水冷机体(3)右侧，花键套(1)右侧花键用于连接液压马达，左侧花键与一级太阳轮(25)相连，花键套(1)和透盖一(2)之间安装油封用于减速机输入端密封，花键套(1)和水冷机体(3)之间安装2个轴承；

一级太阳轮(25)与多个一级行星轮(6)啮合，多个一级行星轮(6)同时与一级齿圈(23)啮合，一级齿圈(23)通过螺钉安装在水冷机体(3)和机体一(8)之间，一级行星轮(6)通过一级行星轮轴(5)安装在一级行星架(24)上，一级行星架(24)通过花键与二级太阳轮(20)连接，二级太阳轮(20)与多个二级行星轮(11)啮合，多个二级行星轮(11)同时与二级齿圈(19)啮合，二级齿圈(19)通过螺钉安装在机体一(8)和机体二(17)之间，二级行星轮(11)通过二级行星轮轴(10)安装在二级行星架(12)上；

二级行星架(12)通过花键与输出齿轮(15)连接，二级行星架(12)与输出齿轮(15)之间通过2处圆柱止口进行定位，二级行星架(12)与输出齿轮(15)之间安装O型密封圈，挡板(18)安装在输出齿轮(15)右侧对输出齿轮(15)进行轴向定位；

一级太阳轮(25)和二级太阳轮(20)之间、二级太阳轮(20)和输出齿轮(15)之间设置轴承，以应对上述各零件之间的相对转动；

透盖二(13)通过螺钉与机体二(17)把合，二级行星架(12)上安装承磨套(16)，透盖二(13)上留有注脂口用于对密封件的润滑，机体二(17)与二级行星架(12)之间安装轴承，二级行星架(12)与机体一(8)之间安装轴承，透盖三(14)通过弹簧挡圈顶靠承磨套(16)并固定，透盖三(14)与透盖二(13)构成角岩密封结构。

2.根据权利要求1所述的一种硬岩掘进机主驱动减速机，其特征在于，

透盖二(13)和承磨套(16)之间安装可承受两侧压力的密封件。

3.根据权利要求1或2所述的一种硬岩掘进机主驱动减速机，其特征在于，

挡板(18)通过螺栓和防松垫片安装在输出齿轮(15)右侧。

4.根据权利要求3所述的一种硬岩掘进机主驱动减速机，其特征在于，

减速机采用水冷循环的冷却方式，水冷机体(3)上设置有迷宫式水冷结构，冷却水由进水口螺塞(4)处流入水冷机体(3)，冷却水流过迷宫结构与水冷机体(3)充分接触后经出水口螺塞(26)处流出。

5.根据权利要求4所述的一种硬岩掘进机主驱动减速机，其特征在于，

各行星轮与行星轮轴之间安装有轴承及垫片，各行星轮轴通过行星架上的销轴孔和弹簧挡圈进行定位。

6.根据权利要求5所述的一种硬岩掘进机主驱动减速机，其特征在于，

还包括：用于释放减速机运行时的内部压力的透气塞(9)；用于监测减速机运行油温的温度传感器(22)；用于监测减速机输入端是否漏油的漏油报警螺塞(27)；用于监测油位的液位装置(7)以及多处注放油口用于注油和放油。

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