一种顶管机动力系统的空心主轴结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种空心轴，具体为一种顶管机动力系统的空心主轴结构，属于顶管机技术领域。


背景技术：

2.空心轴是指在轴体的中心制有一通孔，通孔为光孔，轴体的外表面加工有阶梯形圆柱，并开有外键槽。
3.现有顶管机动力系统的主轴多为实心轴，也存在少量采用空心的回转支承作为替代主轴。
4.目前，在解决施工过程中顶管机检修困难的问题时，采用实心主轴式动力系统的大型顶管机通常会在隔仓板处预留“人孔”结构，以供检修人员进出机体前部；而采用实心主轴式动力系统的中小顶管机受制于有限的机舱空间，不具备开辟“人孔”结构的条件，从而造成了中小顶管机在施工过程中无法检修机体前部的局面，增加了中小顶管机的施工风险。
5.现有中小型顶管机为解决检修困难的问题时，通常会在设计上采用齿圈式回转支承结构，利用齿圈中心孔洞作为“人孔”结构。但是齿圈式回转支承在工作时对内圈和外圈的同轴度要求较高，而其本身因为径向受力点间的轴向距离短的因素，在受较大弯矩时，抗倾覆能力较弱，难以有效保证内圈和齿圈的同轴度。加之其空心结构所致的高强度指标和现有加工工艺在材料强度等方面存在短板的矛盾，使得其加工生产的过程中成本高、难度大，而且使用寿命短，综合经济实用性较差，为此，我们提出一种顶管机动力系统的空心主轴结构。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的就在于提供一种新型的动力系统空心主轴结构，该空心主轴能解决采用实心主轴的中小型顶管机在施工过程中检修人员无法进入机体前部的问题，为中小型顶管机的施工增添了一份保障。其次，该空心主轴还解决了齿圈式回转支承工作时同轴度差的问题。得益于径向受力点间的轴向距离适中的设计，使得该空心主轴在工作时能减小径向摆动、增加抗倾覆能力、保持良好的同轴度。再次，该空心主轴的结构较现有齿圈式回转支承的结构更为简单，材料强度要求更低，加工工艺更容易实现，综合经济效益更为优秀。
7.本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：一种顶管机动力系统的空心主轴结构，包括箱体、密封盖、电动机、减速机、齿轮轴、驱动齿轮、空心主轴、刀盘主体、刀盘卡套、径向轴承、主轴轴承和承受轴承，所述箱体内部设置有空心主轴，且空心主轴与箱体转动连接，所述箱体内部设置有驱动齿轮，且驱动齿轮套接固定在空心主轴外侧；
8.所述箱体的一端设置有电动机，所述电动机靠近箱体的一端设置有减速机，所述电动机的输出轴端部与减速机的输入端固定连接，所述减速机的输出轴端部固定有齿轮
轴，所述齿轮轴远离减速机的一端与传动齿轮啮合连接；
9.所述箱体远离电动机的一端设置有刀盘卡套，且刀盘卡套与空心主轴远离电动机的一端固定连接，所述刀盘卡套远离空心主轴的一端设置有刀盘主体，且刀盘主体与刀盘卡套固定连接；
10.所述空心主轴一端开设有人孔，所述空心主轴的另一端设置有密封盖，且密封盖通过螺栓与空心主轴进行紧固连接。
11.本实用新型的进一步技术改进在于：所述箱体内部设置有径向轴承，且径向轴承套设在空心主轴外侧，所述径向轴承外圈与箱体固定连接，所述径向轴承内圈与空心主轴固定连接。
12.本实用新型的进一步技术改进在于：所述箱体内部设置有主轴轴承，且主轴轴承套设在空心主轴外侧，所述主轴轴承外圈与箱体固定连接，所述主轴轴承内圈与空心主轴固定连接。
13.本实用新型的进一步技术改进在于：所述箱体内部设置有承受轴承，且承受轴承套设在空心主轴外侧，所述承受轴承外圈与箱体固定连接，所述承受轴承内圈与空心主轴固定连接。
14.本实用新型的进一步技术改进在于：所述承受轴承位于径向轴承远离刀盘主体的一侧，且主轴轴承位于承受轴承和径向轴承之间。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型为中小口径的顶管机提供了一种新型的动力系统空心主轴结构，该空心主轴能解决采用实心主轴的中小型顶管机在施工过程中检修人员无法进入机体前部的问题，为中小型顶管机的施工增添了一份保障。
17.其次，该空心主轴还解决了齿圈式回转支承工作时同轴度差的问题。得益于径向受力点间的轴向距离适中的设计，使得该空心主轴在工作时能减小径向摆动、增加抗倾覆能力、保持良好的同轴度。
18.再次，该空心主轴的结构较现有齿圈式回转支承的结构更为简单，材料强度要求更低，加工工艺更容易实现，综合经济效益更为优秀。
附图说明
19.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
20.图1为本实用新型空心主轴安装结构示意图；
21.图2为本实用新型空心主轴连接结构示意图；
22.图中：1、箱体；2、密封盖；3、电动机；4、减速机；5、齿轮轴；6、驱动齿轮；7、空心主轴；8、刀盘主体；9、刀盘卡套；10、径向轴承；11、主轴轴承；12、承受轴承。
具体实施方式
23.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.请参阅图1
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2所示，一种顶管机动力系统的空心主轴结构，包括箱体1、密封盖2、电动机3、减速机4、齿轮轴5、驱动齿轮6、空心主轴7、刀盘主体8、刀盘卡套9、径向轴承10、主轴轴承11和承受轴承12，所述箱体1内部设置有空心主轴7，且空心主轴7与箱体1转动连接，所述箱体1内部设置有驱动齿轮6，且驱动齿轮6套接固定在空心主轴7外侧；
25.所述箱体1的一端设置有电动机3，所述电动机3靠近箱体1的一端设置有减速机4，所述电动机3的输出轴端部与减速机4的输入端固定连接，所述减速机4的输出轴端部固定有齿轮轴5，所述齿轮轴5远离减速机4的一端与传动齿轮啮合连接；
26.所述箱体1远离电动机3的一端设置有刀盘卡套9，且刀盘卡套9与空心主轴7远离电动机3的一端固定连接，所述刀盘卡套9远离空心主轴7的一端设置有刀盘主体8，且刀盘主体8与刀盘卡套9固定连接；
27.所述空心主轴7一端开设有人孔，所述空心主轴7的另一端设置有密封盖2，且密封盖2通过螺栓与空心主轴7进行紧固连接。
28.所述箱体1内部设置有径向轴承10，且径向轴承10套设在空心主轴7外侧，所述径向轴承10外圈与箱体1固定连接，所述径向轴承10内圈与空心主轴7固定连接。
29.所述箱体1内部设置有主轴轴承11，且主轴轴承11套设在空心主轴7外侧，所述主轴轴承11外圈与箱体1固定连接，所述主轴轴承11内圈与空心主轴7固定连接。
30.所述箱体1内部设置有承受轴承12，且承受轴承12套设在空心主轴7外侧，所述承受轴承12外圈与箱体1固定连接，所述承受轴承12内圈与空心主轴7固定连接。
31.所述承受轴承12位于径向轴承10远离刀盘主体8的一侧，且主轴轴承11位于承受轴承12和径向轴承10之间。
32.其中，空心主轴7在工作时，依靠电动机3输出动力扭矩，经减速机4降低转速后，将动力输入至齿轮轴5，齿轮轴5通过驱动齿轮6驱动空心主轴7转动，空心主轴7与刀盘主体8之间由刀盘卡套9等进行联接，联接的形式包括但不仅限于螺纹联接。
33.空心主轴7在转动时，由三个主要轴承负责支承和受力。其中，轴承承受径向力，主要起支承主轴的作用；轴承承受轴向力，主要负责限制主轴的轴向位移；轴承承受径向力，主要用于辅助轴承增加主轴的抗倾覆能力。
34.所述电动机3、减速机4、齿轮轴5和传动齿轮可以根据不同的动力需求设置有若干个，且若干个传动齿轮与驱动齿轮6相互配合。
35.工作原理：本实用新型在使用时，首先，依靠电动机3输出动力扭矩，经减速机4降低转速后，将动力输入至齿轮轴5，齿轮轴5通过驱动齿轮6驱动空心主轴7转动，由于空心主轴7与刀盘主体8之间由刀盘卡套9等进行联接，故而带动转动。
36.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。