一种盾构的中心驱动结构的制作方法

1.本实用新型属于盾构机主驱的技术领域，尤其涉及一种盾构的中心驱动结构。


背景技术：

2.盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机，现已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。驱动系统决定了盾构机的最大扭矩，开挖能力等重要数据，驱动系统的结构需要较高的强度以承载更大的扭矩，因此主驱动系统是盾构机的重要组成部分，且其造价也很高。传统的主驱动常采用齿轮减速传动，配合带有内齿的转盘轴承，转盘轴承连接密封环/圈，刀盘和密封环/圈采取法兰盘连接。这种结构设计往往需要较大的转盘轴承，从而导致连接的法兰盘会很大，因此占据了较大的空间，而且这种结构需要较多的密封措施，密封难以保障；较多的密封，更大的轴承导致主驱动部分的成本很高。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的问题是：为了解决传统主驱动机构存在的技术问题，本实用新型提供了一种盾构的中心驱动结构，结构简单、紧凑、密封条件较好、节省空间，成本更低。
4.为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
5.一种盾构的中心驱动结构，包括主轴，所述主轴上从前到后依次套装有过渡法兰盘、主轴套、齿轮驱动机构、轴承套和压盖，所述轴承套内设有套设于主轴上且与齿轮驱动机构相连的推力调心滚子轴承，所述主轴套内从前到后依次设有套设于主轴上的密封圈及铜套。
6.所述齿轮驱动结构包括套设安装于主轴上且与推力调心滚子轴承相连的大齿轮，所述轴承套上固定套装有花盘形的安装板，所述安装板上支撑连接有与大齿轮相啮合的若干小齿轮，每个所述小齿轮均通过连接轴与安装板后侧设有的驱动电机相连。
7.所述过渡法兰盘与主轴为分体式结构，所述过渡法兰盘及大齿轮均经花键与主轴相连。
8.所述主轴包括第一轴体以及与第一轴体相连的第二轴体，第一轴体的直径大于第二轴体，第一轴体的两端表面分别设有外花键，所述过渡法兰盘以及大齿轮的内圈分别设有与对应侧的外花键相适配的内花键。
9.所述安装板的外圈上设有用于将中心驱动结构固定于盾构机前盾的安装孔。
10.所述过渡法兰盘上分布有多个连接刀盘的双头螺柱。
11.本实用新型带来的技术效果：
12.通过设置主轴，推力调心滚子轴承和铜套，本装置的主轴相较于转盘轴承的多根圆周布置扭腿结构，其直径更小，而在转速一定时，直径越小，直径上的点线速度越小，因此摩擦损耗更小；所以本装置的主轴可以减少对主轴套内加装的密封圈的磨损。并且，推力调心滚子轴承可承受轴向推力，铜套可承受径向载荷和弯矩，可使密封圈的磨损度更小，密封
更可靠。
13.通过设置主轴，过渡法兰盘，大齿轮，小齿轮和驱动电机，驱动电机提供动力给小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合，驱动大齿轮转动，由于主轴与过渡法兰盘和大齿轮之间均通过花键相连，通过花键连接可传递较大扭矩，能够更大力度的带动与过渡法兰盘安装的刀盘。
附图说明
14.图1是本实用新型的内部平面图。
15.图2是本实用新型的整体平面图。
16.图3是本实用新型的立体结构示意图。
17.图4是本实用新型中主轴的结构示意图。
18.图5是本实用新型中主轴的平面示意图。
19.图6是本实用新型中过渡法兰盘的结构示意图。
20.图中，1主轴、2过渡法兰盘、3双头螺柱、4密封圈、5铜套、 6主轴套、7小齿轮、8驱动电机、9安装板、10推力调心滚子轴承、 11轴承套、12压盖、13大齿轮、14第一轴体，15第二轴体，16安装孔。
具体实施方式
21.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
22.如图1-图6共同所示的一种盾构的中心驱动结构，包括主轴1，主轴1上从前到后依次套装有过渡法兰盘2、主轴套6、齿轮驱动机构、轴承套11和压盖12，过渡法兰盘2用于连接刀盘，且过渡法兰盘2上分布有多个用于固定刀盘的双头螺柱3。
23.主轴套6内从前到后依次设有套设于主轴1上的密封圈4及自润滑铜套5；轴承套11内设有套设于主轴1上且与齿轮驱动机构相连的推力调心滚子轴承10。密封圈4可根据需要并排设置多个，密封圈4用于防止渣土进入主轴套6，进而进入到齿轮驱动机构的大齿轮 13以及推力调心滚子轴承10内，从而造成关键部件的损害。
24.另外，传统的盾构中心驱动结构采用转盘轴承连接密封圈，刀盘和密封圈采取法兰盘连接。而转盘轴承的圆周布置有多根扭腿(即斜向的板或柱子)，因为是圆周布置多根，所以需要的法兰盘直径更大，而直径越大意味着需要密封圈4的尺寸越大；本实施例通过设置的主轴1，相较于转盘轴承，占用更小直径，在转速一定时，直径越小，直径上的点线速度越小，因此摩擦损耗更小。所以本实施例通过设置主轴1可以减少对密封圈4的磨损。并且，本实例中的自润滑铜套5 可承受径向载荷和弯矩，推力调心滚子轴承10可承受轴向推力，会使主轴套6内加装的密封圈4的磨损更小，密封更可靠。
25.齿轮驱动结构包括套设安装于主轴1上的且与推力调心滚子轴承10相连的大齿轮13，轴承套11上固定套装有花盘形的安装板9，安装板9上支撑连接有与大齿轮13相啮合的若干小齿轮7，若干个小齿轮7沿圆周方向均匀分布于安装板9上，每个小齿轮7均通过连接轴与安装板9后侧设有的驱动电机8相连。过渡法兰盘2及大齿轮 13均经花键与主轴1相连，且过渡法兰盘2及大齿轮13与主轴1的连接具有相同的角速度。驱动电机8提供动力给小齿轮7，小齿轮7 与大齿轮13啮合，驱动大齿轮13转动，由于主轴1与过渡法兰盘2 和大齿轮13
之间均通过花键相连，通过花键连接可传递较大扭矩，能够更大力度的带动与过渡法兰盘2安装的刀盘。
26.过渡法兰盘2及大齿轮13与主轴1之间的具体的连接结构为：主轴1包括第一轴体14以及与第一轴体14相连的第二轴体15，第一轴体14的直径大于第二轴体15，第一轴体14的两端表面分别设有外花键，过渡法兰盘2以及大齿轮13的内圈分别设有与对应侧的外花键相适配的内花键。
27.本实施例中花盘形的安装板9固定套设于轴承套11上，且安装板9的外圈上设有用于将整个中心驱动结构固定于盾构机前盾的安装孔16。
28.本实施例的整个中心驱动结构具有结构紧凑，密封条件好，成本较低的特点，且过渡法兰盘2和主轴1采取分体结构，更可以降低材料成本加工成本，后期维护成本降低，不会因为主轴1损坏，而换掉一根整轴，只需要更换其中一个就可以。并且，采用分体式结构，可使主轴1与较大规格的过渡法兰盘2相连，较大规格的过渡法兰盘2 就可以安装更多的双头螺柱3，因此就能承受更大的扭矩。
29.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种盾构的中心驱动结构，其特征在于：包括主轴，所述主轴上从前到后依次套装有过渡法兰盘、主轴套、齿轮驱动机构、轴承套和压盖，所述轴承套内设有套设于主轴上且与齿轮驱动机构相连的推力调心滚子轴承，所述主轴套内从前到后依次设有套设于主轴上的密封圈及铜套。2.根据权利要求1所述的一种盾构的中心驱动结构，其特征在于：所述齿轮驱动结构包括套设安装于主轴上且与推力调心滚子轴承相连的大齿轮，所述轴承套上固定套装有花盘形的安装板，所述安装板上支撑连接有与大齿轮相啮合的若干小齿轮，每个所述小齿轮均通过连接轴与安装板后侧设有的驱动电机相连。3.根据权利要求2所述的一种盾构的中心驱动结构，其特征在于：所述过渡法兰盘与主轴为分体式结构，所述过渡法兰盘及大齿轮均经花键与主轴相连。4.根据权利要求3所述的一种盾构的中心驱动结构，其特征在于：所述主轴包括第一轴体以及与第一轴体相连的第二轴体，第一轴体的直径大于第二轴体，第一轴体的两端表面分别设有外花键，所述过渡法兰盘以及大齿轮的内圈分别设有与对应侧的外花键相适配的内花键。5.根据权利要求2所述的一种盾构的中心驱动结构，其特征在于：所述安装板的外圈上设有用于将中心驱动结构固定于盾构机前盾的安装孔。6.根据权利要求1所述的一种盾构的中心驱动结构，其特征在于：所述过渡法兰盘上分布有多个连接刀盘的双头螺柱。

技术总结
本实用新型公开了一种盾构的中心驱动结构，包括主轴，所述主轴上从前到后依次套接有过渡法兰盘、主轴套、齿轮驱动机构、轴承套和压盖，所述轴承套内设有套设于主轴上且与齿轮驱动机构相连的推力调心滚子轴承，所述主轴套内从前到后依次设有套设于主轴上的密封圈及铜套。通过以上设置，由于主轴的直径相对较小，推力调心滚子轴承可承受轴向推力，铜套可承受径向载荷和弯矩，可使主轴套内加装的密封圈的磨损更小，密封更可靠。密封更可靠。密封更可靠。


技术研发人员：杨旭明 解萍 杨启双 曹磊 刁振轩
受保护的技术使用者：江苏格睿特管网工程有限公司
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/5/25