JPH1181874A - Electric reduction gear for driving shield cutter and electric reduction gear - Google Patents

Electric reduction gear for driving shield cutter and electric reduction gear

Info

Publication number
JPH1181874A
JPH1181874A JP9242430A JP24243097A JPH1181874A JP H1181874 A JPH1181874 A JP H1181874A JP 9242430 A JP9242430 A JP 9242430A JP 24243097 A JP24243097 A JP 24243097A JP H1181874 A JPH1181874 A JP H1181874A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reduction gear
clutch
planetary
cutter
friction coefficient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9242430A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3445106B2 (en
Inventor
Shiyouji Yoichi
昭治 世一
Hiroyuki Mita
博之 三田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHINKO ZOKI KK
Shinko Engineering Co Ltd
Original Assignee
SHINKO ZOKI KK
Shinko Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHINKO ZOKI KK, Shinko Engineering Co Ltd filed Critical SHINKO ZOKI KK
Priority to JP24243097A priority Critical patent/JP3445106B2/en
Publication of JPH1181874A publication Critical patent/JPH1181874A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3445106B2 publication Critical patent/JP3445106B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the reduction of torque transmitted to a cutter face by forming the relation of a slide speed and a friction coefficient between clutch plates in such a way that the slide speed is above a fixed slide speed and the friction coefficient is constant or rises slightly. SOLUTION: An electric reduction gear for driving shield cutter X decelerates an output of an electric motor 1 by a planetary reduction gear mechanism 2 to rotate and drive a cutter face 52 from an output shaft 4. The planetary reduction gear mechanism 2 decelerates at three steps by sun gears 13, 18, 23 and a plurality of planetary gears at outer periphery thereof 14, 19, 24. The electric reduction gear X itself is made compact by assembling a wet hydraulic clutch plate 3 in the planetary reduction gear mechanism 2 integrally and arranging it in a case main body 9. A friction plate 31 is made of a material having a high friction coefficient or static friction coefficient close to it. When slide occurs while a steel plate 30 and the friction plate 31 are in pressure-contact, it is possible to drive the cutter face 52 without reducing transmission torque even if a clutch plate 32 begins to slide.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、原動機の回転を減
速して出力軸に伝達する電動減速機に係わり、特に、ト
ンネル掘削をするシールド式掘削機に適したシールドカ
ッタ駆動用電動減速機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric reduction gear for reducing the rotation of a prime mover and transmitting the rotation to an output shaft, and more particularly to an electric reduction gear for driving a shield cutter suitable for a shield type excavator for tunnel excavation. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来からトンネル掘削に用いられる掘削
機としては、前面に掘削用カッタが配列されたカッタフ
ェイスを有する円筒シールドを備え、円筒シールを前進
させながらカッタフェイスを回転駆動させる事で連続的
に掘削するシールド式掘削機がある。このシールド式掘
削機のカッタフェイスを駆動するには、遊星減速機、ク
ラッチ及び電動モータの順に直列的に連結された電動減
速機を用いることにより、適正な回転出力で駆動させ
る。この様に、シールド駆動用の電動減速機のクラッチ
としては、従来からパウダクラッチ、湿式クラッチ及び
電磁クラッチ等が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an excavator used for tunnel excavation is provided with a cylindrical shield having a cutter face in which excavating cutters are arrayed on a front surface, and continuously rotating the cutter face while advancing the cylindrical seal. There is a shield type excavator that excavates in a regular manner. In order to drive the cutter face of the shield type excavator, the planetary speed reducer, the clutch, and the electric motor are driven with an appropriate rotational output by using an electric speed reducer connected in series in this order. As described above, a powder clutch, a wet clutch, an electromagnetic clutch, and the like are conventionally used as clutches of the electric reduction gear for driving the shield.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シール
ド駆動用の電動減速機にパウダクラッチを用いたもので
は、カッタフェイスに過負荷が作用すると、クラッチに
スベリが発生し、そのスベリ速度が一定以上の速度にな
るとクラッチ間の摩擦係数が著しく減少する。従って、
トンネル掘削時に過負荷が作用すると、クラッチ間の摩
擦係数の減少によりカッタフェイスに伝達されるトルク
も低下をきたすことになり、カッタフェイスを駆動させ
ることができなくなる。
However, in an apparatus using a powder clutch for an electric reduction gear for driving a shield, when an overload is applied to a cutter face, slippage occurs in the clutch, and the slippage speed exceeds a certain level. At speed, the coefficient of friction between the clutches decreases significantly. Therefore,
If an overload is applied during tunnel excavation, the torque transmitted to the cutter face also decreases due to a decrease in the friction coefficient between the clutches, and the cutter face cannot be driven.

【0004】又、湿式クラッチを用いたものでは、電動
モータの出力をスムーズに遊星減速機に伝達するため、
単にON/OFFされるもので、カッタフェイスに過負
荷が作用した時は、電動モータのサーマルにより電流の
上昇を下げる事でトルクリミッタの機能を果していた。
従って、湿式クラッチ自体でトルクリミッタの機能を持
たせるものでない。
[0004] In the case of using a wet clutch, the output of the electric motor is smoothly transmitted to the planetary reduction gear.
It is simply turned on / off, and when an overload acts on the cutter face, the function of the torque limiter has been achieved by reducing the rise in current due to thermal of the electric motor.
Therefore, the function of the torque limiter is not provided by the wet clutch itself.

【0005】又、電磁クラッチを用いたものでは、防爆
が要求される雰囲気での使用が困難なものとなる。更
に、電動減速機を遊星減速機、クラッチ及び電動モータ
の順に直列的に連結して構成すると、電動減速機自体が
大型化する。
[0005] In the case of using an electromagnetic clutch, it is difficult to use it in an atmosphere where explosion proof is required. Further, when the electric reduction gear is connected in series in the order of the planetary reduction gear, the clutch and the electric motor, the electric reduction gear itself becomes larger.

【0006】本発明は、この問題を解決するためになさ
れたもので、電動減速機の小型化を図りつつ、カッタフ
ェイスに対する過負荷時に適正な出力で駆動させること
にある。
The present invention has been made to solve this problem, and it is an object of the present invention to reduce the size of an electric reduction gear and to drive the cutter face with an appropriate output when an overload is applied to the cutter face.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明のシールドカッタ駆動用減速機は、原動機の
回転を減速して前記カッタフェイスに伝達する遊星減速
機構と、前記原動機と遊星減速機構に連結され、油圧で
摺動されるピストンによって圧接自在な多数枚のクラッ
チ板を有する湿式油圧クラッチとを備え、該湿式油圧ク
ラッチは、圧接された各クラッチ板間のスベリ速度と摩
擦係数の関係を、一定のスベリ速度以上で摩擦係数が一
定又は僅かに上昇するように構成されているものであ
る。これにより、湿式油圧クラッチのクラッチ板間のス
ベリ速度が高速となっても、摩擦係数の減少をきたさな
いので、過負荷により各クラッチ板がスベリ始めても、
シールド式掘削機のカッタフェイスに伝達される伝達ト
ルクを減少させない。
In order to solve the above-mentioned problems, a shielded cutter driving speed reducer according to the present invention is provided with a planetary speed reduction mechanism for reducing the rotation of a prime mover and transmitting the rotation to the cutter face; A wet hydraulic clutch having a number of clutch plates which are connected to a mechanism and which can be pressed by a hydraulically slidable piston. The wet hydraulic clutch has a sliding speed and a coefficient of friction between the pressed clutch plates. The relationship is such that the friction coefficient is constant or slightly increased at a certain sliding speed or higher. As a result, even if the sliding speed between the clutch plates of the wet hydraulic clutch becomes high, the friction coefficient does not decrease, so even if each clutch plate starts sliding due to overload,
The transmission torque transmitted to the cutter face of the shielded excavator is not reduced.

【0008】又、湿式油圧クラッチが、前記遊星減速機
構に一体的に組み込まれているものである。これによ
り、従来のように、減速機、クラッチ及びモータを直列
的に転結する必要がなく、電動減速機の小型化を図れ
る。
Further, a wet hydraulic clutch is integrally incorporated in the planetary speed reduction mechanism. This eliminates the necessity of serially connecting the reduction gear, the clutch, and the motor as in the related art, and can reduce the size of the electric reduction gear.

【0009】更に、本発明の電動減速機では、原動機の
回転を減速して出力する遊星減速機構と、該遊星減速機
構に一体的に組み込まれて前記原動機に連結され、油圧
で摺動されるピストンによって圧接自在な多数枚のクラ
ッチ板を有する湿式油圧クラッチとを備え、該湿式油圧
クラッチは、圧接された各クラッチ板間のスベリ速度と
摩擦係数の関係を、一定のスベリ速度以上で摩擦係数が
一定又は僅かに上昇するように構成されているものであ
る。これにより、湿式油圧クラッチのクラッチ板間のス
ベリ速度が高速となっても、摩擦係数の減少をきたさな
いので、過負荷により各クラッチ板がスベリ始めても、
遊星減速機構から出力される伝達トルクを減少させな
い。
Further, in the electric reduction gear of the present invention, a planetary reduction mechanism for reducing the speed of rotation of the prime mover and outputting the same is integrated with the planetary reduction mechanism, connected to the prime mover, and slid by hydraulic pressure. A wet hydraulic clutch having a number of clutch plates that can be freely pressed by a piston, wherein the wet hydraulic clutch determines the relationship between the sliding speed and the friction coefficient between the pressed clutch plates by determining the friction coefficient at a certain sliding speed or higher. Is configured to be constant or slightly increased. As a result, even if the sliding speed between the clutch plates of the wet hydraulic clutch becomes high, the friction coefficient does not decrease, so even if each clutch plate starts sliding due to overload,
The transmission torque output from the planetary reduction mechanism is not reduced.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態における
シールドカッタ駆動用電動減速機について、図面を参照
して説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing an electric reduction gear for driving a shield cutter according to an embodiment of the present invention.

【0011】図1において、シールドカッタ駆動用電動
減速機X(以下、単に「電動減速機X」という)は、ト
ンネル掘削するシールド式掘削機Yに複数設けられてお
り、シールド式掘削機Yを駆動させる。シールド式掘削
機Yは、円筒シールド50を有しており、円筒シール5
0はその前面に複数の掘削用カッタ51が配列されたカ
ッタフェイス52が設けられ、図示しない油圧ジャッキ
により前進される。電動減速機Xは、電動モータ1(原
動機)、3段の遊星減速機構2、遊星減速機構2に一体
的に組み込まれた湿式油圧クラッチ3とで構成され、電
動モータ1の出力を遊星減速機構2により減速して、シ
ールド50内に延びる出力軸4先端のピニオン53と噛
み合うリングギア54(内歯歯車を有するリング)によ
りカッタフェイス52を回転駆動させる。
In FIG. 1, a plurality of shielded cutter driving electric reducers X (hereinafter, simply referred to as “electric reducers X”) are provided in a shield type excavator Y for tunnel excavation. Drive. The shield type excavator Y has a cylindrical shield 50 and a cylindrical seal 5.
The cutter 0 is provided with a cutter face 52 in which a plurality of excavating cutters 51 are arranged on the front surface, and is advanced by a hydraulic jack (not shown). The electric reduction gear X includes an electric motor 1 (motor), a three-stage planetary reduction mechanism 2, and a wet hydraulic clutch 3 integrated with the planetary reduction mechanism 2. The output of the electric motor 1 is a planetary reduction mechanism. 2, the cutter face 52 is rotationally driven by a ring gear 54 (a ring having an internal gear) that meshes with a pinion 53 at the tip of the output shaft 4 extending into the shield 50.

【0012】次に、電動減速機Xの具体的な構成を、図
1、図2に基づいて説明する。図1及び図2において、
電動減速機Xは、4つの筒状ケース5〜8をボルト連結
することで構成されるケース本体9を有し、ケース本体
9の一端を閉鎖する板材10に電動モータ1が固定され
ている。電動モータ1の回転軸11は、板材10を回転
自在に貫通してケース本体9内に突出しており、遊星減
速機構2を介して出力軸4に連結されている。出力軸4
は、ケース本体9の各ケース7,8に対して2つの軸受
を介して回転自在に軸支されており、該ケース本体9か
ら突出する側で図1に示すシールド式掘削機Yのカッタ
フェイス52のリングギア54に連結される。
Next, a specific configuration of the electric reduction gear X will be described with reference to FIGS. 1 and 2,
The electric reduction gear X has a case main body 9 formed by connecting four cylindrical cases 5 to 8 by bolts, and the electric motor 1 is fixed to a plate 10 closing one end of the case main body 9. The rotating shaft 11 of the electric motor 1 penetrates the plate 10 rotatably and protrudes into the case body 9, and is connected to the output shaft 4 via the planetary reduction mechanism 2. Output shaft 4
Is rotatably supported on each of the cases 7 and 8 of the case body 9 via two bearings, and the cutter face of the shielded excavator Y shown in FIG. 52 is connected to the ring gear 54.

【0013】遊星減速機構2は、3段階で電動モータ1
の出力(回転数)を減速する機能を有するもので、回転
軸11に連結された伝動軸12に形成された第1太陽歯
車13と、第1太陽歯車13の外周に噛み合う複数の第
1遊星歯車14とを有している。各第1遊星歯車14
は、ケース本体9と回転軸11との間で回転自在にされ
たリングギア15(内歯歯車を有するリング)に噛み合
っている。又、各第1遊星歯車14は、伝動軸12に連
設する伝達軸16に固設された第1キャリア17に回転
自在に軸支されている。伝達軸16には、第2太陽歯車
18が固設されており、第2太陽歯車18の外周には複
数の第2遊星歯車19が噛み合っている。各第2遊星歯
車19は、ケース本体9のケース6内周に形成された内
歯歯車20に噛み合っており、出力軸4と伝達軸16間
の伝達軸21に固設された第2キャリア22に回転自在
に軸支されている。伝達軸21には、第3太陽歯車23
が固設されており、第3太陽歯車23の外周には複数の
第3遊星歯車24が噛み合っている。各第3遊星歯車2
4は、ケース本体9のケース7内周の内歯歯車25に噛
み合っており、出力軸4に形成された第3キャリア26
に回転自在に軸支されている。尚、遊星減速機構2は、
3段で減速するものに限定されるものでなく、減速条件
に応じて、1段、又は2段、4段以上で減速するもので
あっても良い。これにより、シール式掘削機Yのカッタ
フェイス52に対する適正な回転出力(動力)を伝達で
きる。
The planetary reduction mechanism 2 has three stages of the electric motor 1
A first sun gear 13 formed on a transmission shaft 12 connected to a rotation shaft 11, and a plurality of first planets meshing with the outer periphery of the first sun gear 13. And a gear 14. Each first planetary gear 14
Is meshed with a ring gear 15 (a ring having an internal gear) rotatable between the case body 9 and the rotating shaft 11. Each first planetary gear 14 is rotatably supported by a first carrier 17 fixed to a transmission shaft 16 connected to the transmission shaft 12. A second sun gear 18 is fixed to the transmission shaft 16, and a plurality of second planetary gears 19 mesh with the outer periphery of the second sun gear 18. Each second planetary gear 19 meshes with an internal gear 20 formed on the inner periphery of the case 6 of the case body 9, and a second carrier 22 fixed to a transmission shaft 21 between the output shaft 4 and the transmission shaft 16. Is rotatably supported. A third sun gear 23 is provided on the transmission shaft 21.
Are fixed, and a plurality of third planetary gears 24 mesh with the outer periphery of the third sun gear 23. Each third planetary gear 2
A third carrier 26 meshes with an internal gear 25 on the inner periphery of the case 7 of the case body 9, and is formed on the output shaft 4.
Is rotatably supported. Note that the planetary reduction mechanism 2
The speed is not limited to three-stage deceleration, but may be one-stage, two-stage, four-stage or more, depending on the deceleration condition. Thereby, an appropriate rotation output (power) to the cutter face 52 of the seal type excavator Y can be transmitted.

【0014】湿式油圧クラッチ3は、薄い環状鋼板30
と、薄い環状鋼板の芯材に摩擦材料を接着した摩擦板3
1との多数枚からなるクラッチ板32と、油圧により摺
動される円筒ピストン33とを有して構成されており、
遊星減速機構2に一体的に組み込まれている。クラッチ
板32の各鋼板30と摩擦板31とは、図3にも示す様
に、ケース本体9のケース5とリングギア15との間に
あって、入力軸11の軸方向に交互に配置されている。
各鋼板30はケース5内周に固設されてリングギア15
側に突出され、又各摩擦板31はリングギア15外周に
固設されてケース5側に突出されており、各鋼板30と
摩擦板31とは所定の隙間を隔てて圧接自在にされてい
る。ピストン33はクラッチ板32の電動モータ1側に
配置されており、ケース5内周の段付孔34にシール材
35(Oリング)を介在させて摺動自在にされている。
又ピストン33は段付孔34の段部34aとの間で圧油
室aを区画しており、圧油室aに供給される油圧によっ
てクラッチ板32に向けて摺動される。該圧油室aはケ
ース5に形成された導入孔により図示しない油圧回路に
接続されている。これにより、湿式油圧クラッチ3は、
油圧回路から圧油室aに油圧を供給すると、ピストン3
3がクラッチ板32に向けて摺動し、該圧油室a内の油
圧に応じた押付け力で各鋼板30と摩擦板31とを圧接
させる。
The wet hydraulic clutch 3 includes a thin annular steel plate 30.
Plate 3 in which a friction material is bonded to a core material of a thin annular steel plate
1 and a plurality of clutch plates 32 and a cylindrical piston 33 slid by hydraulic pressure.
It is integrated into the planetary reduction mechanism 2. As shown in FIG. 3, the steel plates 30 and the friction plates 31 of the clutch plate 32 are located between the case 5 of the case body 9 and the ring gear 15, and are alternately arranged in the axial direction of the input shaft 11. .
Each steel plate 30 is fixed to the inner periphery of the case 5 and
The friction plates 31 are fixed to the outer periphery of the ring gear 15 and protrude toward the case 5 so that the steel plates 30 and the friction plates 31 can be pressed against each other with a predetermined gap therebetween. . The piston 33 is arranged on the electric motor 1 side of the clutch plate 32 and is slidable through a stepped hole 34 on the inner periphery of the case 5 with a seal material 35 (O-ring) interposed therebetween.
The piston 33 defines a pressure oil chamber a between the stepped portion 34a of the stepped hole 34 and is slid toward the clutch plate 32 by the hydraulic pressure supplied to the pressure oil chamber a. The pressure oil chamber a is connected to a hydraulic circuit (not shown) by an introduction hole formed in the case 5. As a result, the wet hydraulic clutch 3
When hydraulic pressure is supplied from the hydraulic circuit to the hydraulic oil chamber a, the piston 3
3 slides toward the clutch plate 32, and presses each steel plate 30 and the friction plate 31 with a pressing force corresponding to the oil pressure in the pressure oil chamber a.

【0015】又、摩擦板31の摩擦材料は、高い動摩擦
係数と、それに近い静摩擦係数を得る観点から選択され
るもので、例えば、セルローズ繊維などの抄製した生紙
に充填材を加えて処理したもので、弾性に富み、ケース
本体9内に封入された冷却等のための潤滑油の吸収性が
良く摩擦特性の優れたものを用いる。この様に、摩擦板
31の摩擦材料を選択すると、各鋼板30と摩擦板31
とを圧接した状態でスベリが発生した場合は、図4に示
す様に、スベリ速度(m/sec)と摩擦係数(μ)と
の関係で、一般的に曲線A,Bの如くスベリ速度(m/
sec)が高速になるにしたがって摩擦係数(μ)が減
少する事になるが、曲線Cの如くスベリ速度(m/se
c)が一定速度に達した後、高速になるにしたがって摩
擦係数(μ)が一定又は僅かづつ上昇する様になる。こ
れにより、シールド式掘削機Yに過負荷が作用して、湿
式油圧クラッチ3のクラッチ板32がスベリ始めても、
そのスベリ速度(m/sec)の高速化に係わらず伝達
トルクを減少させる事なく、シールド式掘削機Yのカッ
タフェイス52を駆動できる。尚、摩擦板31として、
銅粉を主体とした適量の錫粉・黒鉛粉・鉄粉などを添加
し、板状に加圧成形し金属板に焼結したものを用いても
良く、要するに、高い動摩擦係数と、それに近い静摩擦
係数を有して、図4に示す曲線Cのようなスベリ速度
(m/sec)と摩擦係数(μ)の関係を得られるもの
であれば、如何なる材料であっても良い。
The friction material of the friction plate 31 is selected from the viewpoint of obtaining a high dynamic friction coefficient and a static friction coefficient close to the friction coefficient. For example, a filler is added to a raw paper made of cellulose fiber or the like. A material which is rich in elasticity, has good absorption of lubricating oil for cooling and the like sealed in the case body 9, and has excellent friction characteristics is used. Thus, when the friction material of the friction plate 31 is selected, each steel plate 30 and the friction plate 31
When the slippage occurs in a state where the sliding speed is in a state of being pressed, as shown in FIG. 4, the slipping speed (m / sec) and the friction coefficient (μ) generally indicate the sliding speed (curve A, B) as shown in FIG. m /
sec), the friction coefficient (μ) decreases as the speed increases, but the sliding speed (m / sec)
After c) reaches a constant speed, the friction coefficient (μ) increases at a constant speed or at a small rate as the speed increases. Thereby, even if an overload acts on the shield type excavator Y and the clutch plate 32 of the wet hydraulic clutch 3 starts sliding,
The cutter face 52 of the shielded excavator Y can be driven without reducing the transmission torque regardless of the increase in the sliding speed (m / sec). In addition, as the friction plate 31,
An appropriate amount of tin powder, graphite powder, iron powder, etc., mainly composed of copper powder, may be added, and pressed into a plate and sintered to a metal plate may be used. In short, a high dynamic friction coefficient and similar Any material may be used as long as it has a static friction coefficient and can obtain a relationship between a sliding speed (m / sec) and a friction coefficient (μ) as shown by a curve C in FIG.

【0016】次に、シールドカッタ駆動用電動減速機X
の作動を、図1により説明する。シールド式掘削機Yの
カッタフェイス52を回転駆動するために、電動モータ
1を駆動すると、回転軸11から遊星減速機構2に回転
出力が伝達される。このとき、湿式油圧クラッチ3は、
ピストン33により各鋼板30と摩擦板31とを油圧に
応じた押付け力で圧接する事で、リングギア15の回転
を停止する。回転軸11から遊星減速機構2に伝達され
た出力は、該遊星減速機構2の各太陽歯車13,18,
23、及び各遊星歯車14,19,24を介して所定の
回転数(出力)に減速されて、出力軸4からピニオン5
3を介してリングギア53に伝達される。そして、電動
モータ1の出力がリングギア53に伝達されると、カッ
タフェイス52が所定の回転出力(動力)によって回転
して、油圧ジャッキによりシールド50を先進させるこ
とで、カッタ51でトンネル掘削する。
Next, an electric reduction gear X for driving the shield cutter
1 will be described with reference to FIG. When the electric motor 1 is driven to rotationally drive the cutter face 52 of the shield type excavator Y, the rotation output is transmitted from the rotation shaft 11 to the planetary reduction mechanism 2. At this time, the wet hydraulic clutch 3
The rotation of the ring gear 15 is stopped by pressing each steel plate 30 and the friction plate 31 with a pressing force corresponding to the oil pressure by the piston 33. The output transmitted from the rotation shaft 11 to the planetary reduction mechanism 2 is the sun gears 13, 18,
23, and the speed is reduced to a predetermined number of revolutions (output) via each of the planetary gears 14, 19, and 24.
3 to the ring gear 53. When the output of the electric motor 1 is transmitted to the ring gear 53, the cutter face 52 is rotated by a predetermined rotation output (power), and the shield 50 is advanced by the hydraulic jack, so that the cutter 51 excavates the tunnel. .

【0017】シールド式掘削機Yによるトンネル掘削中
に、カッタフェイス52に出力軸4から伝達される出力
より大きな負荷(過負荷)が作用すると、回転軸11、
伝動軸12を除く遊星減速機構2の各軸3,17,21
がロックされる。この状態で、電動モータ1の回転軸1
1が回転し続けると、各第1遊星歯車14はリングギア
15内周に沿って移動することなく、軸中心に回転して
出力をリングギア15に伝達する。そして、電動モータ
1の出力がピストン33による押付け力以上になると、
リングギア15は各鋼板30と摩擦板31とのスベリに
より各第1遊星歯車14に対して相対的に回転し、この
回転によって第1遊星歯車14を介して各軸16,2
1,4の順に回転させることで、シールド式掘削機Yの
カッタフェイス53を回転駆動させる。このとき、湿式
油圧クラッチ3の各鋼板30と摩擦板31とのスベリ速
度(m/sec)が高速となっても、図4に示す様に、
摩擦係数(μ)の減少をきたさないことから、過負荷に
より湿式油圧クラッチ3の各鋼板30と摩擦板31とが
スベリ始めても、シールド式掘削機Yのカッタフェイス
52に伝達される伝達トルクを減少させることなく、カ
ッタフェイス53を駆動させてトンネル掘削できる。
If a load (overload) larger than the output transmitted from the output shaft 4 acts on the cutter face 52 during tunnel excavation by the shield type excavator Y, the rotating shaft 11,
Each shaft 3, 17, 21 of the planetary reduction mechanism 2 excluding the transmission shaft 12
Is locked. In this state, the rotating shaft 1 of the electric motor 1
As the 1 continues to rotate, each first planetary gear 14 rotates around the shaft without transmitting along the inner circumference of the ring gear 15 and transmits the output to the ring gear 15. When the output of the electric motor 1 is equal to or greater than the pressing force of the piston 33,
The ring gear 15 rotates relative to each first planetary gear 14 due to slippage between each steel plate 30 and the friction plate 31, and this rotation causes each shaft 16, 2 via the first planetary gear 14.
The cutter face 53 of the shield type excavator Y is rotationally driven by rotating in the order of 1, 4. At this time, even if the sliding speed (m / sec) between each steel plate 30 and the friction plate 31 of the wet hydraulic clutch 3 becomes high, as shown in FIG.
Since the friction coefficient (μ) does not decrease, even if each steel plate 30 of the wet hydraulic clutch 3 and the friction plate 31 start sliding due to overload, the transmission torque transmitted to the cutter face 52 of the shield type excavator Y is reduced. The cutter face 53 can be driven and tunnel excavation can be performed without reduction.

【0018】又、シールドカッタ駆動用電動減速機Xで
は、遊星減速機構2に湿式油圧クラッチを一体的に組み
込んでケース本体9内に配置したので、従来の様に、減
速機、クラッチ及びモータを順々に直列的に連結した場
合と比較して、電動減速機X自体をコンパク、小型化と
することができる。更に、湿式油圧クラッチ3を用い
て、且つ湿式油圧クラッチ3を遊星減速機構2に一体的
に組み込んでケース本体9内に配置したので、トンネル
掘削時に、掘削された土砂や水等の影響を受ける雰囲気
中でも、安全であり防爆の要求を果たせる。
Further, in the shielded cutter driving electric reduction gear X, the wet hydraulic clutch is integrally incorporated into the planetary reduction mechanism 2 and is disposed in the case body 9, so that the reduction gear, the clutch and the motor are conventionally used. The electric reduction gear X itself can be made more compact and smaller than when serially connected in series. Further, since the wet-type hydraulic clutch 3 is used and the wet-type hydraulic clutch 3 is integrated with the planetary reduction mechanism 2 and disposed in the case main body 9, the excavated soil, water, and the like affect the excavation at the time of tunnel excavation. It is safe and can meet explosion-proof requirements even in an atmosphere.

【0019】尚、本発明のシールドカッタ駆動用電動減
速機Xは、シールド式掘削機Yに適用したものについて
説明したが、これに限定されるず、あらゆる産業機械を
駆動させるものに適用しても良い。
Although the shielded cutter driving electric reducer X of the present invention has been described as being applied to a shielded excavator Y, the invention is not limited to this, and it is applicable to a device that drives any industrial machine. Is also good.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明のシールドカッタ駆動用電動減速
機は、原動機の回転を減速してシールドに伝達する遊星
減速機構と、クラッチ板間の一定のスベリ速度以上で摩
擦係数が一定又は僅かに上昇するようにされた湿式油圧
クラッチとで構成したので、湿式油圧クラッチのクラッ
チ板間のスベリ速度が高速となっても、摩擦係数の減少
をきたさないことから、過負荷によりクラッチ板がスベ
リ始めても、シールド式掘削機のカッタフェイスに伝達
される伝達トルクを減少させることなく、カッタフェイ
スを駆動させてトンネル掘削できる。
The electric reduction gear for driving the shield cutter according to the present invention has a planetary reduction mechanism for reducing the rotation of the prime mover and transmitting the rotation to the shield, and a friction coefficient constant or slightly higher than a certain sliding speed between the clutch plates. Since it is composed of a wet hydraulic clutch that is raised, even if the sliding speed between the clutch plates of the wet hydraulic clutch increases, the friction coefficient does not decrease, so the clutch plate starts sliding due to overload. In addition, the tunnel excavation can be performed by driving the cutter face without reducing the transmission torque transmitted to the cutter face of the shielded excavator.

【0021】又、湿式油圧クラッチを、遊星減速機構に
一体的に組み込んだ構成としたので、従来のように、減
速機、クラッチ及びモータを直列的に連結した場合と比
較して、電動減速機自体を小型にできる。特に、湿式油
圧クラッチを用いて、且つ湿式油圧クラッチを遊星減速
機構に一体的に組み込む構成とすると、シールド式掘削
機のシールドによるトンネル掘削時に、掘削された土砂
や水等の影響を受ける雰囲気中で使用しても、安全であ
り防爆の要求を果たせる。
Since the wet-type hydraulic clutch is integrated into the planetary reduction mechanism, the electric reduction gear is compared with the conventional case where the reduction gear, the clutch and the motor are connected in series. It can be made smaller. In particular, if a wet hydraulic clutch is used and the wet hydraulic clutch is integrally incorporated into the planetary reduction mechanism, when the tunnel is excavated by the shield of the shield-type excavator, the wet-type hydraulic clutch may be used in an atmosphere affected by excavated earth and sand, water, and the like. It is safe to use and can meet explosion-proof requirements.

【0022】本発明の電動減速機は、原動機の回転を減
速して出力する遊星減速機構と、遊星減速機構に一体的
に組み込まれて、各クラッチ板間の一定のスベリ速度以
上で摩擦係数が一定又は僅かに上昇するようにした湿式
油圧クラッチとで構成したので、湿式油圧クラッチのク
ラッチ板間のスベリ速度が高速となっても、摩擦係数の
減少をきたさないことから、過負荷によりクラッチ板が
スベリ始めても、遊星減速機構から出力される伝達トル
クを減少させないので、連結されるあらゆる産業機械を
駆動させることが可能となる。又、遊星減速機構に湿式
油圧クラッチを一体的に組み込むと、電動減速機自体を
小型化にできる。
The electric reduction gear of the present invention is integrated with a planetary reduction mechanism that reduces the speed of rotation of the prime mover and outputs the same, and has a friction coefficient that is higher than a certain sliding speed between the clutch plates. Since it is composed of a wet hydraulic clutch that is set to be constant or slightly raised, even if the sliding speed between the clutch plates of the wet hydraulic clutch becomes high, the friction coefficient does not decrease. Does not reduce the transmission torque output from the planetary reduction mechanism even if the sliding starts, it is possible to drive any connected industrial machine. In addition, if the wet hydraulic clutch is integrated into the planetary reduction mechanism, the size of the electric reduction gear itself can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】シールドカッタ駆動用電動減速機とシールド掘
削機の構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an electric reduction gear for driving a shield cutter and a shield excavator.

【図2】シールドカッタ駆動用電動減速機の構造を示す
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a structure of an electric reduction gear for driving a shield cutter.

【図3】図2に示す湿式油圧クラッチの構造を示す拡大
図である。
FIG. 3 is an enlarged view showing a structure of the wet hydraulic clutch shown in FIG. 2;

【図4】湿式油圧クラッチにおける各クラッチ板間のス
ベリ速度と摩擦係数との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a sliding speed between each clutch plate and a friction coefficient in a wet hydraulic clutch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電動モータ(原動機) 2 遊星減速機 3 湿式油圧クラッチ 32 クラッチ板 33 ピストン 50 シールド 51 カッタ 52 カッタフェイス X シールドカッタ駆動用電動減速機 Y シールド式掘削機 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric motor (motor) 2 Planetary reduction gear 3 Wet hydraulic clutch 32 Clutch plate 33 Piston 50 Shield 51 Cutter 52 Cutter face X Shield cutter driving electric reduction gear Y Shield type excavator

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トンネル掘削用のカッタが配列されたカ
ッタフェイスと、該カッタフェイスを回転自在に配置す
るシールドとを備えるシールド式掘削機に連結され、ト
ンネル掘削のため前記カッタフェイスを回転駆動させる
シールドカッタ駆動用電動減速機において、 原動機の回転を減速して前記カッタフェイスに伝達する
遊星減速機構と、 前記原動機と遊星減速機構に連結され、油圧で摺動され
るピストンによって圧接自在な多数枚のクラッチ板を有
する湿式油圧クラッチとを備え、 該湿式油圧クラッチは、圧接された各クラッチ板間のス
ベリ速度と摩擦係数の関係を、一定のスベリ速度以上で
摩擦係数が一定又は僅かに上昇するように構成されてい
ることを特徴とするシールドカッタ駆動用電動減速機。
1. A shield type excavator having a cutter face on which cutters for tunnel excavation are arranged, and a shield for rotatably disposing the cutter face, and rotationally driving the cutter face for tunnel excavation. In a shield cutter driving electric reduction gear, a planetary reduction mechanism that reduces the rotation of a prime mover and transmits the rotation to the cutter face; and a large number of sheets that are connected to the prime mover and the planetary reduction mechanism and that can be freely pressed by a hydraulically slidable piston. A wet-type hydraulic clutch having a clutch plate, wherein the wet-type hydraulic clutch increases or decreases the relationship between the sliding speed and the friction coefficient between the pressed clutch plates by a constant or slightly higher than a predetermined sliding speed. An electric reduction gear for driving a shield cutter, which is configured as described above.
【請求項2】 前記湿式油圧クラッチは、前記遊星減速
機構に一体的に組み込まれていることを特徴とする請求
項1に記載のシールドカッタ駆動用電動減速機。
2. The electric reduction gear for driving a shield cutter according to claim 1, wherein the wet hydraulic clutch is integrated with the planetary reduction mechanism.
【請求項3】 原動機の回転を減速して出力する遊星減
速機構と、 該遊星減速機構に一体的に組み込まれて前記原動機に連
結され、油圧で摺動されるピストンによって圧接自在な
多数枚のクラッチ板を有する湿式油圧クラッチとを備
え、 該湿式油圧クラッチは、圧接された各クラッチ板間のス
ベリ速度と摩擦係数の関係を、一定のスベリ速度以上で
摩擦係数が一定又は僅かに上昇するように構成されてい
ることを特徴とする電動減速機。
3. A planetary speed reduction mechanism for reducing the speed of rotation of a prime mover and outputting the reduced speed, and a number of sheets which are integrated with the planetary speed reduction mechanism and connected to the prime mover and which can be freely pressed by a hydraulically slidable piston. A wet hydraulic clutch having a clutch plate, wherein the wet hydraulic clutch changes the relationship between the sliding speed and the friction coefficient between the pressed clutch plates so that the friction coefficient is constant or slightly increased at a certain sliding speed or higher. An electric reduction gear characterized by being configured as described above.
JP24243097A 1997-09-08 1997-09-08 Electric reducer for driving shield cutter and electric reducer Expired - Lifetime JP3445106B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24243097A JP3445106B2 (en) 1997-09-08 1997-09-08 Electric reducer for driving shield cutter and electric reducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24243097A JP3445106B2 (en) 1997-09-08 1997-09-08 Electric reducer for driving shield cutter and electric reducer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1181874A true JPH1181874A (en) 1999-03-26
JP3445106B2 JP3445106B2 (en) 2003-09-08

Family

ID=17088989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24243097A Expired - Lifetime JP3445106B2 (en) 1997-09-08 1997-09-08 Electric reducer for driving shield cutter and electric reducer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3445106B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001065605A (en) * 1999-07-06 2001-03-16 Van Doornes Transmissie Bv Continuously variable transmission having continuously slipping clutch
JP2003056284A (en) * 2001-08-20 2003-02-26 Shinko Electric Co Ltd Shockless startup device of hydraulic clutch unit for shield machine
CN104235317A (en) * 2014-09-03 2014-12-24 蚌埠市行星工程机械有限公司 Presetting safety device for input spline of main drive speed reducer of shield machine
CN112815047A (en) * 2019-11-17 2021-05-18 中石化石油工程技术服务有限公司 Planetary gear reducer for electric cutting of underground pipe column

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001065605A (en) * 1999-07-06 2001-03-16 Van Doornes Transmissie Bv Continuously variable transmission having continuously slipping clutch
JP4596616B2 (en) * 1999-07-06 2010-12-08 フアン ドールネズ トランスミツシイ ベスローテン フェンノートシャップ Continuously variable transmission with continuously slipping clutch
JP2003056284A (en) * 2001-08-20 2003-02-26 Shinko Electric Co Ltd Shockless startup device of hydraulic clutch unit for shield machine
CN104235317A (en) * 2014-09-03 2014-12-24 蚌埠市行星工程机械有限公司 Presetting safety device for input spline of main drive speed reducer of shield machine
CN112815047A (en) * 2019-11-17 2021-05-18 中石化石油工程技术服务有限公司 Planetary gear reducer for electric cutting of underground pipe column

Also Published As

Publication number Publication date
JP3445106B2 (en) 2003-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3894621A (en) Splined thrust washer
KR950008236Y1 (en) Charge speed mechanism for a motor driving tool
US3465609A (en) Transmission
WO2001023777A1 (en) Transmission assembly with four planetary gear sets providing nine forward ratios and one reverse gear ratio
GB1595124A (en) Dual path dual range transmission
GB984237A (en) Motor vehicle power transmission mechanism
US4516444A (en) High-low braked gear drive
KR960005316B1 (en) Automatic transmission
JPH1181874A (en) Electric reduction gear for driving shield cutter and electric reduction gear
US20040092353A1 (en) Single regime power split tranmission
JPS5970497A (en) Variable speed driving device for press
EP0537817A1 (en) Multispeed power transmission
US4122731A (en) Multispeed gear transmission with plural inputs to internal gear
CN102305269A (en) Planet gear and bevel gear fitting driving device
KR900004611B1 (en) Automatic transmission
CN202195024U (en) Planetary gear and bevel gear matched type transmission device
JP2023112389A (en) Planetary gear mechanism with free wheel mechanism
US4238967A (en) Driving arrangement
JP2003176856A (en) Electric reduction gear
US4502350A (en) Pump drive mechanism
US20210054911A1 (en) Planetary Gear Set Transmission Apparatus
US4718305A (en) Planetary backward and forward drive apparatus
CN218440322U (en) Sliding block type bidirectional overrunning clutch
CN210859749U (en) Gear reduction box of rice harvester
CN201074667Y (en) Moment limiter with emergency system

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100627

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110627

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110627

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120627

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130627

Year of fee payment: 10

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term