[发明专利]土压平衡盾构机分流输出式水冷摆线减速箱

说明书

技术领域

本发明涉及土压平衡盾构机专用减速技术领域，是《土压平衡盾构机摆线减速器》 ZL201110091247.5的改进，一种土压平衡盾构机分流输出式水冷摆线减速箱。

本发明在减速箱输出传动齿轮与盾构机刀盘大齿圈之间引入了两只分流齿轮，使减速箱 承载力提高一倍，因而可减半装配，节省了一笔可观的三级行星减速器外汇支出。

背景技术

国家863“全断面掘进机关键技术”子课题《土压平衡盾构机大功率减速器》，长期以 来掌握在德国海瑞克、维尔特、美国罗宾斯和日本三菱等公司手中。

土压平衡盾构机是当前世界上最先进隧道施工机械，而《减速器》则是盾构机的核心部件， 我国长期依赖进口。土压平衡盾构机价格几千万，常年在户外恶劣环境中工作，因此与之配 套减速器的最大困难在于必须使用可靠、寿命长及高度轻量化(小体积、大扭矩)。

国外《土压平衡盾构机大功率减速器》采用的三级行星串联结构，国外产品的轻量化程 度远高于国内现有行星减速器。例如，某公司承担的《土压平衡盾构机大功率减速器》国家 863计划(2007～2010)，其结构与参数仿自国外产品：第一级25-20-65、第二级27-21-69、第 三级24-24-72，输出转速n＝10.64rpm、输出扭矩T＝76237Nm，样机外型Φ570×900、重量 1012kg，分别为NBD-560型二级行星减速器的61％与55％(见于重庆大学博士论文《基于 土压平衡盾构机的大功率减速器数值仿真分析》)。

本发明人的发明专利《土压平衡盾构机摆线减速器》ZL201110091247.5比之国家863项 目《用于土压平衡盾构机的大功率三级行星减速器》(200810231114.1)，其有益效果是：轴 向尺寸比三级行星减速器缩短45～55％、制造成本低。

发明内容

本发明是《土压平衡盾构机摆线减速器》ZL201110091247.5的改进，一种土压平衡盾构 机分流输出式水冷摆线减速箱，其目的是：可减半装配减速箱；提高热功率及可定期清除潤 滑油中的铁质粉末，延长使用寿命。

本发明采用单级摆线取代三级行星减速的有益效果是缩短轴向尺寸、结构简单、成本降 低。理论依据是：《齿轮手册》(上)8-3页：摆线η＝0.93～0.95；朱孝录《齿轮传动设计手册》 6页、《齿轮手册》上1-12页：摆线效率η＝0.9～0.98≈0.94。

研究发现，我的发明《土压平衡盾构机摆线减速器》ZL201110091247.5忽视了一个最重要 的《热功率》问题，发明专利中没有涉及解决减速器热功率的技术方案，论文《土压平衡盾 构行星减速器热平衡分析及温升控制研究》(15页)指出：

“盾构机行星减速器传递功率大，体积小，且在封闭的地下施工，散热条件差，若产生的 热量不能及时耗散到周围环境中，会导致润滑油温过高，使齿轮胶合失效。”

论文63页：“土压平衡盾构行星减速器处于封闭空间，采用何种方法将产生的热及时耗散 掉，对保证盾构机正常运行具有重要意义。”

为了实现发明专利的目的，本发明采用如下技术方案：

本发明采用如下技术方案：

(技术方案一)内圆筒输入端与大端盖连接一体，立式机座的两侧法兰圈分别与内圆筒外 法兰圈及大端盖圆环面连接紧固，从而围接成密闭的夹层，立式机座顶部设有进水口，底部 设有出水口，将循环水引入箱体密闭夹层冷却，密闭夹层冷却容量大、散热面积遍及整个箱 体、调节方便、可靠性高、成本低，提高热功率的效果远优于外淋式；

(技术方案二)内圆筒输出端内孔用第二、三轴承支承输出轴，内圆筒的输入端内孔连 接针齿壳，因而啮合区是力的作用区；

(技术方案三)大端盖底部设有蝶阀，蝶阀包括阀杆与圆筒阀体，阀杆连接的圆形蝶板 可在圆筒阀体圆形通道中转动实现开、闭，圆筒阀体的端部连接可拆卸油杯，油杯内有磁性 物，可定期将混在潤滑油中的铁质粉末取出；

(技术方案四)传动齿轮与两侧分流齿轮啮合，分流齿轮与回转刀盘大型内齿圈啮合。

本发明所采用的技术方案的理论依据如下：