[发明专利]刀盘驱动装置和掘进设备

说明书

本发明提供了一种刀盘驱动装置和掘进设备。刀盘驱动装置包括：驱动电机，与刀盘连接；出渣管，贯通驱动电机和刀盘；驱动电机包括：电机定子；电机转子，环绕电机定子的外部周缘设置；电机转子与所述刀盘连接，出渣管伸入并贯通所述电机定子。驱动电机采用外转子结构形式直接驱动刀盘旋转，电机定子的中间开孔作为出渣通道的一部分，用于将刀盘掘进出的渣料输出至外部空间，简化了设备整体出渣通道的布局和管道动静转化的装置；通过驱动电机直接驱动刀盘旋转，减少了传统驱动机构中的减速箱装置，从而省掉其所需要的润滑、密封及压力补偿的要求，减少了密封结构的设置，避免了频繁起吊，补充油脂带来的时间上的浪费，从而提高了施工效率。

技术领域

本发明涉及井下挖掘设备技术领域，具体而言，涉及刀盘驱动装置和掘进设备。

背景技术

相关技术中，随着对地下空间的重视及大量需求，竖井施工越来越多，其中竖井施工的地下工程包括地下停车场，页岩气发电、采矿巷道及地下防御工事等，较常采用用于井下施工的掘进机。在一些富水地层的竖井及长距离的竖井施工时，对主驱动的可靠性要求较高，传统的掘进机的刀盘是通过减速箱与电机或液压马达连接，减速箱对润滑和密封要求很高，一旦密封或润滑失效，整个机构将无法正常运行，从而带来巨大的经济损失。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题中的至少之一。

本发明的第一目的在于提供一种刀盘驱动装置。

本发明的第二目的在于提供一种掘进机设备。

为实现本发明的第一目的，本发明的实施例提供了一种刀盘驱动装置，用于驱动掘进设备的刀盘旋转，刀盘驱动装置包括：驱动电机，与刀盘连接；出渣管，贯通驱动电机和刀盘；其中，驱动电机驱动刀盘旋转，以将刀盘掘进出的渣料通过出渣管输出至外部空间。

在该技术方案中，驱动电机为永磁同步电机，驱动电机直接驱动刀盘旋转，相比传统的刀盘驱动结构，通过驱动电机直接驱动刀盘，省掉了传统驱动装置中的减速箱机构，大大简化了刀盘驱动装置的机械结构，节省了设备成本；传统减速箱机构在高水压环境中需要压力补偿系统来维持其正常工作，而大容积的压力补偿系统目前都没有可靠的应用，本发明采用驱动电机直接驱动刀盘旋转，不需对减速箱进行压力补偿，省去减速箱的压力补偿系统，提高了驱动装置整体的可靠性；传统减速箱机构需要不断注入油脂来实现密封功能，这就需要定期起吊设备至地面补充密封油脂，往复起吊下放与安装拆卸设备会占用大量施工时间，本发明采用驱动电机直接驱动刀盘旋转，不需要实施密封操作，省去定期补充密封油脂这道工序，大大节省了作业时间，提高了施工效率。

另外，本发明提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：

上述技术方案中，驱动电机包括：电机定子；电机转子，环绕电机定子的外部周缘设置；其中，电机转子与刀盘连接，出渣管伸入并贯通电机定子。

在该技术方案中，驱动电机采用外转子的结构形式，外转子结构相比同功率的内转子结构，可以提供更大的扭矩，转子通过螺栓直接与刀盘连接，驱动电机转子在旋转时，可以同步驱动刀盘旋转，从而简化了整体的连接结构。驱动电机定子中间开孔，其通道作为出渣通道的一部分优化了出渣通道的整体布局，简化了出渣通道动静转化装置的设计。

上述任一技术方案中，出渣管包括：第一通道，轴向贯通电机定子；输渣部，至少一部分贯通刀盘，且输渣部的至少一部分与刀盘固定连接；

其中，输渣部远离刀盘的一端与第一通道相互贯通。

本技术方案中，输渣部的一端与第一通道靠近刀盘的一端连接，输渣部的另一端与刀盘固定连接，以使输渣部随刀盘同步旋转，且输渣部与第一通道相互贯通，输渣部远离电机定子的一端伸入至刀盘的一外表面内，并贯通至刀盘的另一外表面，刀盘在掘进的过程中，渣料也随之同步产生，输渣部随刀盘同步旋转，以将渣料依次通过输渣部和第一通道输出至外部空间，避免了渣料的堆积，提高了输送渣料的效率。