[发明专利]盾构机主驱动结构机械式扭矩过载保护装置

说明书

本发明涉及一种盾构机主驱动结构机械式扭矩过载保护装置，包括主动部分和从动部分、设置在主动部分和从动部分之间的两个保护器单元、扭矩传递机构、轴承、连接件，保护器单元包括法兰、球窝、钢球、导向护套、挡圈钢球、螺纹外套、柱销、柱销螺帽、分离螺帽、护罩、碟簧、外挡圈、内挡圈、底座和O形圈，当扭矩过载保护装置传递的扭矩值在预设范围内时，通过碟簧将钢球卡在球窝里，当扭矩超过预设值时钢球迅速脱出，能够保护扭矩传递过程中重要的零部件，脱扣后钢球不会反复卡进球窝中，通过调整碟簧的工作压力能够调整钢球脱出时扭矩的预设值，从而实现能够调整脱扣扭矩的目的，使得过载保护装置适用范围很大。

技术领域

本发明涉及一种过载保护装置，尤其涉及一种盾构机主驱动结构扭矩过载保护装置。

背景技术

扭矩过载保护结构用于进行扭矩限制或保护要求比较严苛的传动机构中，其设置在动力源和扭矩传递机构（减速机或齿轮等变速机构）之间，现有的盾构机主驱动结构扭矩限制或过载保护手段多种多样，根据其动力源驱动方式的不同，电机驱动的可以通过限制电流来进行控制，液压驱动的可以通过控制流体压力来进行控制，但上述两种控制形式不够直观，结果偏差较大，且瞬间峰值可能超出设定值，并且由于是采用了间接控制进行扭矩限制或过载保护的方式，因此容易出现人为影响或其它因素造成的失效。

此外，还有摩擦式、牙嵌式、剪切式、分离式机械过载保护装置，这些结构都有其明显的缺点：如剪切式，只能设定一个临界值，且不可调整，过载后即失效，失效后只能更换部件，成本较高；牙嵌式和摩擦式的控制精度不高，扭矩控制的值很不稳定，容易磨损失效；分离式机械过载保护装置扭矩限制形式导致在扭矩的临界值附近时会反复频繁分离、结合，极易造成扭矩限制机构的磨损、冲击大、控制精度不高。

发明内容

为了解决现有技术中盾构机主驱动结构扭矩过载保护装置精度低、调节范

围小、过载后恢复工作困难的缺点，本发明提供了一种盾构机主驱动结构机械式扭矩过载保护装置，包括主动部分和从动部分、设置在主动部分和从动部分之间的两个保护器单元、扭矩传递机构、轴承、连接件，其中主动部分包括膨胀套和电机盘，动力源的输入轴与电机盘通过膨胀套紧固连接，使得主动部分与动力源同步旋转；从动部分为动力输出部件，包括互相连接的动力输出轴和花键套，在不发生脱扣的情况下随主动部分同步旋转，花键套通过连接件与扭矩传递机构连接，保护器单元设置在主动部分和从动部分之间，与电机盘和扭矩传递机构连接，用于传递扭矩和控制脱扣，保护器单元包括法兰、球窝、钢球、导向护套、挡圈钢球、螺纹外套、柱销、柱销螺帽、分离螺帽、护罩、碟簧、外挡圈、内挡圈、底座和O形圈，球窝设置在电机盘上，钢球的上方设有O形圈；碟簧套装在柱销上，一端抵顶外挡圈，螺纹外套与底座之间通过小螺距螺纹连接，底座上设有调节螺钉，通过旋动螺纹外套调整脱扣扭矩预设值；导向护套与柱销和底座接触，能够为柱销的移动进行导向；柱销螺帽套接在柱销的顶端，分离螺帽设置在柱销螺帽的外侧，分离螺帽的顶端与柱销螺帽之间存在一定的间隙，护罩设置在分离螺帽外侧，法兰上设有调节装置能够调节球窝的高度，在扭矩过载保护装置传递的扭矩未超过预设值时，碟簧所受挤压力作用在外挡圈上，外挡圈挤压挡圈钢球，挡圈钢球挤压柱销，柱销的一端抵顶钢球将钢球顶在球窝内；当扭矩过载保护器传递的扭矩超过预设值时，保护器单元的钢球从球窝中脱出，主动部分与从动部分分离，通过轴承实现相对旋转；护罩拆下后，旋动分离螺帽，分离螺帽会逐渐顶起柱销螺帽，带动柱销上移，实现手动脱扣。

优选地，挡圈钢球、外挡圈、内挡圈、柱销构成扭矩反应放大器，外挡圈、内挡圈上均有斜面，外挡圈为楔形，柱销上设置有锥面，挡圈钢球分别与斜面和锥面接触；

优选地，外挡圈、内挡圈、挡圈钢球设置有一组、两组或三组；

优选地，碟簧设置在螺纹外套和柱销之间的间隙中；

优选地，螺纹外套的外周表面设有刻度值，通过调整刻度值调整脱扣扭矩预设值；

优选地，螺纹外套的外周表面设有20个刻度值；