[发明专利]一种应用于超大直径竖井掘进机的主驱动结构

说明书

本发明公开了一种应用于超大直径竖井掘进机的主驱动结构，包括：用于带动刀盘运动的运动装置、用于向运动装置传递扭矩的第一驱动装置以及用于向运动装置施加沿竖直方向推动力的第二驱动装置，运动装置嵌设于盾体和刀盘内，第一驱动装置和第二驱动装置均与运动装置连接，以使运动装置带动刀盘边旋转边推出，运动装置和盾体之间为柔性连接。本发明所提供的应用于超大直径竖井掘进机的主驱动结构简单，适用于超大直径竖井掘进机，能够有效降低掘进风险和承受较大扭矩。

技术领域

本发明涉及掘进机技术领域，更具体地说，涉及一种应用于超大直径竖井掘进机的主驱动结构。

背景技术

现有技术中，在竖井施工中经常会遇到地层结构复杂的、环境恶劣的情况。竖井作业遇到的地层一般包括不同含水量、质地软硬的岩石地层和土层，还经常会遇到涌水、涌砂、塌方等现象。

对于超大直径掘进机的主驱动系统，若采用传统设计模式，需采用大量驱动电机，需要巨大的驱动功率，一般的电力条件难以满足该要求，而且，装置布置空间也不足，成本大幅增加。同时，与之配套的主轴承直径需要大于10米，而在当前掘进机主轴承制造能力下轴承直径一般小于10m，也即现有技术的制造条件不足，主轴承的制造难度非常大。另外，主轴承尺寸过大，会对现场组装条件要求非常高。

而且，传统的主驱动结构除了在设计、制造方面均面临着难以解决的问题以外，其还因开挖端面直径过大，容易在施工过程中使得盾体承受较大的扭矩，在极端工况下，瞬间巨大的扭矩会对掘进机整体造成极大的破坏，使得掘进机整体的安全性面临极大挑战。

综上所述，如何提供一种可应用于超大直径竖井掘进机的、可降低掘进风险和承受较大扭矩的驱动装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种应用于超大直径竖井掘进机的主驱动结构，其结构简单，适用于超大直径竖井掘进机，能够有效降低掘进风险和承受较大扭矩。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种应用于超大直径竖井掘进机的主驱动结构，包括：用于带动刀盘运动的运动装置、用于向所述运动装置传递扭矩的第一驱动装置以及用于向所述运动装置施加沿竖直方向推动力的第二驱动装置，所述运动装置嵌设于盾体和所述刀盘内，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均与所述运动装置连接，以使所述运动装置带动所述刀盘边旋转边推出，所述运动装置和所述盾体之间为柔性连接。

优选的，所述第一驱动装置包括电机和减速机，所述运动装置包括用于与所述减速机连接以同步转动的连接轴和套设于所述连接轴外周部的用于将所述扭矩传递至所述刀盘的传递装置，所述电机输出轴与所述减速机输入轴连接，所述减速机输出轴与所述连接轴连接。

优选的，所述传递装置包括套设于所述连接轴外周部的小齿轮、用于与所述小齿轮啮合连接的大齿圈、与所述大齿圈固定连接的连接法兰以及主轴承，所述主轴承的内周部与所述连接法兰固定连接，所述连接法兰与所述刀盘连接。

优选的，所述传递装置包括用于固定和保护所述主轴承的驱动箱，所述主轴承设于所述驱动箱内。

优选的，所述第二驱动装置为推进油缸，所述推进油缸与所述驱动箱固定连接，所述推进油缸用于通过依次推动所述驱动箱、所述主轴承和所述连接法兰，以对所述刀盘施加竖直方向推动力。

优选的，所述连接轴为花键轴。

优选的，所述电机上设有用于为所述电机提供过载保护的扭矩限制器。

优选的，所述运动装置和所述盾体之间设有用于防止装置扭矩过大的防扭油缸和用于固定所述防扭油缸的防扭块，所述防扭块固设于所述运动装置上，所述防扭油缸的活动端与所述盾体连接。