[发明专利]使盾构机大轴承缩小的减速装置

说明书

本发明涉及盾构机减速技术领域，一种使盾构机大轴承缩小的减速装置，包括主机座、大端盖及少齿差传动件，其特征在于：主机座安装尺寸与背景技术第三级行星外机壳同；输出机构中左、右支架用螺钉紧固，大端盖与主机座输入端连接，另一端用圆环板密封构成冷却空腔，大端盖圆筒体上设进、出口，出口邻近有温度传感器，输出轴上刀盘小齿轮两侧分流齿轮与刀盘大齿圈啮合，主机座底部设带磁性物的储油杯，柱销上与偏心套配合的轴承为滚子轴承，或滑动轴承；少齿差传动件为摆线或双摆线或星轮部件。技术效果：降低刀盘大齿圈的工艺难度利于国产化；缩短25‑30％，轻20～25％；散热好；反馈温度信息；吸附油中铁屑，延长油寿命；输出机构刚性好。

【技术领域】

本发明涉及土压平衡盾构机专用减速技术领域，用单级少齿差取代背景技术三级渐开线行星串联的《主减速器》，一种使盾构机大轴承缩小的减速装置。

【背景技术】

背景技术一：《用于土压平衡盾构机的大功率三级行星减速器》(200810231114.1)，是国家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》申报的发明专利。

背景技术二：《24万牛米盾构机主驱动减速器》(201410445870.X)，于2015-12-25日被工信部组织的知名专家教授认定：样机主要技术性能指标达到国内领先和国际先进水平。

长期来，盾构机《主减速器》一直掌握在海瑞克、维尔特、罗宾斯及日本三菱公司手中，我国只能依靠进口获得。研究发现，背景技术三级行星串联《主减速器》存在下述技术问题：

(一)《主减速器》结构复杂，其中任意一个零件发生故障，都会导致整个系统损坏：

《主减速器》三级行星串联系统包括三只太阳轮、十一只行星轮、三行星架、三内齿圈及几十只行星轴与轴承，还包括第一、第二及第三级的均载机构，等等。

重庆大学教授说：“地层深处地质构造复杂，使刀盘驱动减速器处于变载荷工况下运转，由于主减速器三级行星串联系统中，任意一个零件发生故障，都会导致整个系统的失效、损坏，因而要求《主减速器》必须具有很高可靠性，…”(中国机械工程第22卷第5期)

(二)《主减速器》润滑油温高达100℃，依靠隧道通风散热：

重庆大学教授指出：“没有润滑油循环冷却系统，润滑油温升较快，当行星减速器运行约2.5h后，润滑油温升达100℃，因为太阳轮每转一周，要参与多次啮合，输入热量大，在热平衡状态下其温升最高；……”(国家863计划资助项目，中国机械工程2012.04)

重庆大学博士论文《土压平衡盾构行星减速器热平衡分析及温升控制研究》指出：

土压平衡盾构行星减速器体积小，高功率密度(每立方米传递功率400KW)。运行过程中齿轮啮合损失、轴承损失、搅油损失等多种能量损耗大。土压平衡盾构行星减速器处在地下的有限空间散热差，损耗能量不能及时散发，将会引起行星减速器系统温度升高，进而影响啮合副、轴承润滑性能，会引起轴承或齿轮失效，因此，热平衡具有重要意义。

土压平衡盾构行星减速器的散热主要依靠外界通风来进行换热，研究表明，隧道内冷却风速达到14m/s使油温控制在85℃左右时，土压平衡盾构才能在额定工况下作功。

(三)《主减速器》中行星架最容易损坏：

重庆大学教授《盾构机行星减速器行星架仿真分析及优化》：“行星架是行星齿轮传动装置的主要构件，作为行星齿轮传动的输出构件，它所承受的外力矩最大。由于其结构复杂，…其中第三级的行星架受载最大，最容易损坏，……”(矿山机械2010年12期：)

洛阳矿山机械设计院《土压平衡盾构减速器结构设计及强度校核研究》：“行星架本身…承受的压力非常的大，结构也是非常的复杂，行星架的结构强度和变形系数对于行星轮的均载影响非常的大。”(2017年3月，建材与装饰：)