專利名稱：整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安裝于盾構(gòu)機(jī)殼體中的刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，尤其是指一種 整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外的盾構(gòu)技術(shù)已發(fā)展到比較高的水平，用盾構(gòu)施工具有快 速、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、安全等明顯優(yōu)點(diǎn)。以地鐵盾構(gòu)為例，每個(gè)工程的隧道直
徑都有差別，如上海地4^隧道管片外徑為6.2m，北京地4^隧道管片外 徑為6m,國外地鐵隧道管片外徑有5.8m、 6.3m、 6.7m、 7m等不同失見格， 所需要的盾構(gòu)機(jī)殼體的直徑各不相同。刀盤驅(qū)動(dòng)裝置是盾構(gòu)機(jī)殼體中最重 要、最關(guān)鍵的部件之一，且刀盤驅(qū)動(dòng)裝置的加工、安裝精度要求高、難度 大。
現(xiàn)有技術(shù)的刀盤驅(qū)動(dòng)裝置中所有零部件全部是一件一件地安裝到盾 構(gòu)才幾殼體上的。如專利申請(qǐng)CN200510024498.6的刀盤驅(qū)動(dòng)裝置90 (如圖 l和2所示)包括油壓馬達(dá)91、由馬達(dá)91驅(qū)動(dòng)的減速裝置92、減速裝置 92帶動(dòng)的若干牛腿93、固定于牛腿93上的刀盤94以及固定于刀盤94 上的挖掘刀95，其中減速裝置92內(nèi)設(shè)置有包含軸承外圈9211和軸承內(nèi) 圏9212的大軸承921、小齒輪922、受力環(huán)923等。所有這些零部件都是 根據(jù)施工的隧道而一件一件地安裝到需要相應(yīng)直徑的盾構(gòu)機(jī)殼體中的，馬 達(dá)91和減速裝置92安裝于盾構(gòu)機(jī)殼體的內(nèi)部，牛腿93以及其上的刀盤 94和挖掘刀95裝在盾構(gòu)機(jī)殼體的外部。此外，用于潤滑外密封圏、軸承 內(nèi)圈和大軸承的油脂進(jìn)出管道、冷卻平面密封及外密封圈的冷卻水進(jìn)出管 道與刀盤驅(qū)動(dòng)裝置呈分體式，是外置于刀盤驅(qū)動(dòng)裝置的外部，但也是安裝 于盾構(gòu)機(jī)殼體內(nèi)部，如圖3所示，外密封圈油脂進(jìn)出管道96布置于刀盤 驅(qū)動(dòng)裝置90的外部。
并且在現(xiàn)有的盾構(gòu)技術(shù)中，不同直徑的盾構(gòu)機(jī)殼體中的刀盤驅(qū)動(dòng)裝置 的結(jié)構(gòu)和尺寸基本是相同的。又因刀盤驅(qū)動(dòng)裝置價(jià)格昂貴，占盾構(gòu)總成本 的40%左右；并且刀盤驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)壽命一般都在1萬小時(shí)以上，施工 隧道長度可達(dá)10~ 15km左右，可反復(fù)4吏用，完成多個(gè)區(qū)間斷的施工。現(xiàn)有技術(shù)中的不同直徑的盾構(gòu)機(jī)殼體中分別安裝有基本相同的刀盤驅(qū)動(dòng)裝 置，勢(shì)必造成刀盤驅(qū)動(dòng)裝置在數(shù)量資源上的讓費(fèi)，以及現(xiàn)場(chǎng)逐個(gè)零件的組 裝造成工時(shí)的讓費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
由于在現(xiàn)有技術(shù)中，油脂、冷卻水進(jìn)出管道與刀盤驅(qū)動(dòng)裝置呈分體式， 勢(shì)必造成刀盤驅(qū)動(dòng)裝置的各個(gè)零部件呈分布式，需于使用時(shí)逐個(gè)零件安裝 于盾構(gòu)機(jī)殼體內(nèi)，造成功效的降低。
本發(fā)明的目的在于提供一種整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，其刀盤驅(qū)動(dòng)裝 置中所有零件都事先安裝成一個(gè)整體，再把刀盤驅(qū)動(dòng)裝置整體安裝到盾構(gòu)
機(jī)殼體上，并可整體拆卸，這樣可以實(shí)現(xiàn)在不同直徑的盾構(gòu)機(jī)殼體使用同 一刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，從而降低成本。
本發(fā)明的整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，包括至少一馬達(dá)、由所述馬達(dá)驅(qū) 動(dòng)的小齒輪、與所述小齒輪形成內(nèi)捏合的大軸承、與所述大軸承的軸承內(nèi) 圈固定連接的受力環(huán)、與所述大軸承的軸承外圈固定連接并位于所述受力 環(huán)外側(cè)的外密封座、所述受力環(huán)與所述外密封座之間設(shè)有外密封圈，所述 外密封座的前端設(shè)有平面密封，其中，還包括若干平行的通道，每一通道 內(nèi)穿設(shè)有一管道，所述通道的內(nèi)壁與所述管道的外壁之間設(shè)有管道密封
圈；
其中，
所述通道中的至少一第一通道穿透整個(gè)所述大軸承的軸承外圈，并至 少部分穿進(jìn)所述外密封座，所述第一通道內(nèi)的第一管道供輸送潤滑所述外 密封圈的油脂進(jìn)入，所述第一通道內(nèi)的第一管道密封圈介于所述第一管道 的前端與所述軸承外圈的前端之間或位于所述軸承外圈的前端處；
所述通道中的至少一第二通道穿透整個(gè)所述大軸承的軸承外圈，并穿 透整個(gè)所述外密封座，所述第二通道內(nèi)的第二管道供輸送冷卻所述平面密 封的水進(jìn)出，所述第二通道內(nèi)的第二管道密封圈介于所述第二管道的前端 與所述軸承外圏的前端之間或位于所述軸承外圈的前端處；
所述通道中的至少一第三通道穿透整個(gè)所述大軸承的軸承外圈，并至 少部分穿進(jìn)所述外密封座，所述第三通道內(nèi)的第三管道供輸送冷卻所述外 密封圈的水進(jìn)出，所述第三通道內(nèi)的第三管道密封圈介于所述第三管道的 前端與所述軸承外圈的前端之間或位于所述軸承外圈的前端處；
所述通道中的至少一第四通道穿透整個(gè)所述大軸承的軸承外圈，所述第四通道內(nèi)的第四管道供輸送潤滑所述軸承外圈的前環(huán)的前端的潤滑油 進(jìn)入，所述第四通道內(nèi)的第四管道密封圏介于所述第四管道的前端與所述 軸承外圈的前環(huán)的后端之間或位于所述軸承外圈的前環(huán)的后端處；
所述通道中的至少一第五通道部分穿透所述大軸承的軸承外圈，所述 第五通道內(nèi)的第五管道供輸送潤滑所述軸承外圈的前環(huán)的后端的潤滑油
進(jìn)入；
所述通道中的至少一第六通道穿透整個(gè)所述大軸承的軸承外圈，并至 少部分穿進(jìn)所述外密封座，所述第六通道內(nèi)的第六管道供輸送潤滑所述大 軸承的潤滑油出去，所述第六通道內(nèi)的第六管道密封圏介于所述第六管道 的前端與所述軸承外圈的前端之間或位于所述軸承外圈的前端處。
其中，所述第一通道包含第一長通道，穿透整個(gè)所述外密封座，其 內(nèi)的第 一長管道供輸送潤滑所述外密封圈的前段的油脂進(jìn)出；
第一中通道，短于第一長通道而部分穿進(jìn)所述外密封座，其內(nèi)的第一 中管道供輸送潤滑所述外密封圈的中段的油脂進(jìn)出；以及
第一短通道，短于第一中通道而部分穿進(jìn)所述外密封座，其內(nèi)的第一 短管道供輸送潤滑所述外密封圈的后段的油脂進(jìn)出。
所述的若干平行通道布置于以所述整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置后端面 的幾何中心為圓心的同一圓周上。
本發(fā)明的整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置還包括軸承基座，所述大軸承的軸 承外圏用螺栓連接于所述軸承基座上，所述螺栓與所述若干通道平行，并 布置于所述圓周上。
所述大軸承的軸承外圏及所述外密封座用所述螺栓連接于所述軸承 基座上。
所述小齒輪與所述大軸承的軸承內(nèi)圈形成內(nèi)捏合。 本發(fā)明的整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置將各個(gè)零部件以及油脂和/或冷卻
水管道事先組裝成一個(gè)整體式的刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，再用高強(qiáng)度螺栓或焊接把
刀盤驅(qū)動(dòng)裝置與盾構(gòu)機(jī)殼體連成一體，這樣就可以實(shí)現(xiàn)不同直徑的盾構(gòu) (如06.14m、 06.34m、 06.5m、 0>6.7m、①7.1m、 (D5.8m盾構(gòu)等)上使用
同一刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，可節(jié)省材料資源和時(shí)間資源，從而降低了企業(yè)的施工
成本，提高企業(yè)在盾構(gòu)隧道施工上的竟?fàn)幜Α?br>

圖1為現(xiàn)有的刀盤驅(qū)動(dòng)裝置的立體示意圖；圖2為圖1的部分剖面示意圖3為現(xiàn)有刀盤驅(qū)動(dòng)裝置的油脂管道布置示意圖4為本發(fā)明的刀盤驅(qū)動(dòng)裝置的后端面示意圖5為圖4中刀盤驅(qū)動(dòng)裝置中之一馬達(dá)部分的剖面示意圖6A 6C為本發(fā)明的刀盤驅(qū)動(dòng)裝置的外密封圈油脂通道的布置示意
圖7為本發(fā)明的刀盤驅(qū)動(dòng)裝置的平面密封冷卻水通道的布置示意圖； 圖8為本發(fā)明的刀盤驅(qū)動(dòng)裝置的外密封圈冷卻水通道的布置示意圖； 圖9為本發(fā)明的刀盤驅(qū)動(dòng)裝置的軸承外圈前環(huán)的前端潤滑油通道的 布置示意圖10為本發(fā)明的刀盤驅(qū)動(dòng)裝置的軸承外圈前環(huán)的后端潤滑油通道的 布置示意圖；以及
圖11為本發(fā)明的刀盤驅(qū)動(dòng)裝置的大軸承出潤滑油通道的布置示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖4 5所示，為本發(fā)明的整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，包括若干馬達(dá) 10、軸承基座ll、由馬達(dá)IO驅(qū)動(dòng)的小齒輪12、大軸承20、大軸承20包 含軸承內(nèi)圈22和軸承外圈24,與大軸承20的軸承內(nèi)圈22固定連接的受 力環(huán)30、位于受力環(huán)30外側(cè)的外密封座31,小齒輪12與大軸承20的軸 承內(nèi)圏22內(nèi)側(cè)的齒形成內(nèi)嚙合，大軸承20的軸承外圈22及外密封座31 用螺栓21連接于軸承基座11上，受力環(huán)30與外密封座31之間設(shè)有外密 封圈32，外密封座31的前端i殳有平面密封33;以及受力環(huán)30帶動(dòng)的牛 腿35、固定于牛腿35上的刀盤以及固定于刀盤上的挖掘刀(圖中未示)。
如圖6 11所示，本發(fā)明的整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置還包括若干平行的 至少一第一長通道41'、至少一第一中通道41"、至少一第一短通道41"'、 至少一第二通道42、至少一第三通道43、至少一第四通道44、至少一第 五通道45及至少一第六通道46,其內(nèi)分別穿設(shè)有一第一長管道51'、第 一中管道51"、第一短管道51"'、第二管道52、第三管道53、第四管道 54、第五管道55、第六管道56,第一長通道41'、第一中通道41"、第一 短通道41"'、第二通道42、第三通道43、第四通道44、第五通道45及第 六通道46的內(nèi)壁與第一長管道51'、第一中管道51"、第一短管道51"'、 第二管道52、第三管道53、第四管道54、第五管道55、第六管道56的外壁之間設(shè)有第一長管道密封圈61'、第一中管道密封圈61"、第一短管 道密封圈61"'、第二管道密封圈62、第三管道密封圈63、第四管道密封 圈64、第五管道密封圈65、第六管道密封圈66;平行的第一長管道51'、 第一中管道51"、第一短管道51"'、第二管道52、第三管道53、第四管道 54、第五管道55、第六管道56以及螺栓21布置于以整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū) 動(dòng)裝置后端面的幾何中心為圓心的同一圓周上(如圖4所示)。
如圖6A所示，第一長通道41',穿透整個(gè)軸承基座ll、大軸承20的 軸承外圈24，并穿透整個(gè)外密封座31,所述第一長通道41'內(nèi)的第一長管 道51'供輸送潤滑外密封圈32的前段321的油脂進(jìn)入，第一長通道內(nèi)的第 一長管道密封圈61'介于第一長管道51'的前端511'與軸承外圈24的前端 241之間或位于軸承外圈24的前端241處；第一中通道41",如圖6B所 示，短于第一長通道41'而穿透整個(gè)軸承基座11、大軸承20的軸承外圈 24并部分穿進(jìn)外密封座31,第一中通道41"內(nèi)的第一中管道51"供輸送潤 滑外密封圈32的中段322的油脂進(jìn)入，第一中通道41"內(nèi)的第一中管道 密封圈61"介于第一中管道51"的前端511"與軸承外圈24的前端241之間 或位于軸承外圈24的前端241處；以及，第一短通道41"',如圖6C所示， 短于第一中通道41",穿透整個(gè)軸承基座ll、大軸承20的軸承外圈24并 部分穿進(jìn)外密封座31,第一短通道41"'內(nèi)的第一短管道51'"供輸送潤滑外 密封圈32的后段323的油脂進(jìn)入，第一短通道41'"內(nèi)的第一短管道密封 圈61'"介于第一短管道51"'的前端511'"與軸承外圏24的前端241之間或 位于軸承外圈24的前端241處。
如圖7所示，第二通道42穿透整個(gè)軸承基座11、大軸承20的軸承 外圏24，并穿透整個(gè)外密封座31，第二通道42內(nèi)的第二管道52供輸送 冷卻平面密封33的水進(jìn)出，第二通道42內(nèi)的第二管道密封圏62介于第 二管道52的前端521與軸岸義外圈24的前端241之間或位于軸^K外圈24 的前端241處。
如圖8所示，第三通道43穿透整個(gè)軸承基座11、大軸承20的軸承 外圈24，并至少部分穿進(jìn)外密封座31,第三通道43內(nèi)的第三管道53供 輸送冷卻外密封圈32的水進(jìn)出，第三通道43內(nèi)的第三管道密封圈63介 于第三管道53的前端531與軸承外圏24的前端241之間或位于軸承外圈 24的前端241處。 '
如圖9所示，第四通道44穿透整個(gè)軸承基座11、大軸承20的軸承 外圈24,第四通道44內(nèi)的第四管道54供輸送潤滑軸壽義外圈24前環(huán)244的前端245的潤滑油進(jìn)入，第四通道44內(nèi)的第四管道密封圈64介于第四 管道54的前端541與軸承外圈24前環(huán)244的后端246之間或位于軸承外 圈24的后端246處。
如圖10所示，第五通道45穿透整個(gè)軸承基座11、部分穿進(jìn)大軸承 20的軸承外圈24,第五通道45內(nèi)的第五管道55供輸送潤滑軸承外圏24 前環(huán)244的后端246的潤滑油進(jìn)入。
如圖11所示，第六通道46穿透整個(gè)軸承基座11、大軸承20的軸承 外圈24,并至少部分穿進(jìn)外密封座31,第六通道46內(nèi)的第六管道56供 輸送潤滑大軸承24的潤滑油出去，第六通道46內(nèi)的第六管道密封圈66 介于第六管道56的前端561與軸承外圈24的前端241之間或位于軸承外 圏24的前端241處。
工作時(shí)，根據(jù)隧道的需求，選擇合適直徑的盾構(gòu)機(jī)，然后將整體式的 刀盤驅(qū)動(dòng)裝置安裝于盾構(gòu)機(jī)的殼體中，啟動(dòng)馬達(dá)10，依次通過小齒輪12、 軸承內(nèi)圈24、受力環(huán)30帶動(dòng)刀盤，通過刀盤上的挖掘刀對(duì)盾構(gòu)機(jī)前方的 土*裏進(jìn)行挖掘。并于工作時(shí)，通過第一至第六通道41'、 41"、 41'"、 42、 43、 44、 45、 46內(nèi)的第一至第六管道51'、 51"、 51'"、 52、 53、 54、 55、 56輸送潤滑油脂或冷卻水，對(duì)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)的相應(yīng)零件進(jìn)行潤滑或冷 卻。因此，本發(fā)明的整體式刀盤驅(qū)動(dòng)裝置可節(jié)省材料資源和時(shí)間資源，從 而降^f氐了企業(yè)的施工成本。
權(quán)利要求
1.一種整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，包括至少一馬達(dá)、由所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的小齒輪、與所述小齒輪形成內(nèi)捏合的大軸承、與所述大軸承的軸承內(nèi)圈固定連接的受力環(huán)、與所述大軸承的軸承外圈固定連接并位于所述受力環(huán)外側(cè)的外密封座、所述受力環(huán)與所述外密封座之間設(shè)有外密封圈，所述外密封座的前端設(shè)有平面密封，其特征在于還包括若干平行的通道，每一通道內(nèi)穿設(shè)有一管道，所述通道的內(nèi)壁與所述管道的外壁之間設(shè)有管道密封圈；其中，所述通道中的至少一第一通道穿透整個(gè)所述大軸承的軸承外圈，并至少部分穿進(jìn)所述外密封座，所述第一通道內(nèi)的第一管道供輸送潤滑所述外密封圈的油脂進(jìn)入，所述第一通道內(nèi)的第一管道密封圈介于所述第一管道的前端與所述軸承外圈的前端之間或位于所述軸承外圈的前端處；所述通道中的至少一第二通道穿透整個(gè)所述大軸承的軸承外圈，并穿透整個(gè)所述外密封座，所述第二通道內(nèi)的第二管道供輸送冷卻所述平面密封的水進(jìn)出，所述第二通道內(nèi)的第二管道密封圈介于所述第二管道的前端與所述軸承外圈的前端之間或位于所述軸承外圈的前端處；所述通道中的至少一第三通道穿透整個(gè)所述大軸承的軸承外圈，并至少部分穿進(jìn)所述外密封座，所述第三通道內(nèi)的第三管道供輸送冷卻所述外密封圈的水進(jìn)出，所述第三通道內(nèi)的第三管道密封圈介于所述第三管道的前端與所述軸承外圈的前端之間或位于所述軸承外圈的前端處；所述通道中的至少一第四通道穿透整個(gè)所述大軸承的軸承外圈，所述第四通道內(nèi)的第四管道供輸送潤滑所述軸承外圈的前環(huán)的前端的潤滑油進(jìn)入，所述第四通道內(nèi)的第四管道密封圈介于所述第四管道的前端與所述軸承外圈的前環(huán)的后端之間或位于所述軸承外圈的前環(huán)的后端處；所述通道中的至少一第五通道部分穿透所述大軸承的軸承外圈，所述第五通道內(nèi)的第五管道供輸送潤滑所述軸承外圈的前環(huán)的后端的潤滑油進(jìn)入；所述通道中的至少一第六通道穿透整個(gè)所述大軸承的軸承外圈，并至少部分穿進(jìn)所述外密封座，所述第六通道內(nèi)的第六管道供輸送潤滑所述大軸承的潤滑油出去，所述第六通道內(nèi)的第六管道密封圈介于所述第六管道的前端與所述軸承外圈的前端之間或位于所述軸承外圈的前端處。
2. 如權(quán)利要求1所述的整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所 述第一通道包含第一長通道，穿透整個(gè)所述外密封座，其內(nèi)的第一長管 道供輸送潤滑所述外密封圈的前段的油脂進(jìn)入；第一中通道，短于第一長通道而部分穿進(jìn)所述外密封座，其內(nèi)的第一 中管道供輸送潤滑所述外密封圈的中段的油脂進(jìn)入；以及第一短通道，短于第一中通道而部分穿進(jìn)所述外密封座，其內(nèi)的第一 短管道供輸送潤滑所述外密封圏的后段的油脂進(jìn)入。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于 所述的若干平行通道布置于以所述整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置后端面的幾 何中心為圓心的同 一 圓周上。
4. 如權(quán)利要求3所述的整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于還 包括軸承基座，所述大軸承的軸承外圈用螺栓連接于所述軸承基座上，所 述螺栓與所述若干通道平行，并布置于所述圓周上。
5. 如權(quán)利要求4所述的整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所 述大軸承的軸承外圈及所述外密封座用所述螺栓連接于所述軸承基座上。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于 所述小齒輪與所述大軸承的軸承內(nèi)圈形成內(nèi)捏合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，包括至少一馬達(dá)、小齒輪、大軸承、受力環(huán)、外密封座、外密封圈、平面密封等，其中還包括若干平行的通道，每一通道內(nèi)穿設(shè)有一管道，通道與管道之間設(shè)有管道密封圈，所述通道穿透整個(gè)大軸承的軸承外圈，并部分、全部或不穿透外密封座，或者僅部分穿進(jìn)大軸承的軸承外圈，選擇性地供輸送外密封圈、軸承內(nèi)圈、軸承外圈的前端及后端的潤滑油脂或者冷卻水進(jìn)出。本發(fā)明的整體式盾構(gòu)刀盤驅(qū)動(dòng)裝置將各個(gè)零部件以及油脂和/或冷卻水管道事先組裝成一個(gè)整體式的刀盤驅(qū)動(dòng)裝置，然后再根據(jù)需求安裝到盾構(gòu)機(jī)殼體中，可節(jié)省材料資源和時(shí)間資源，并且空間利用率也較高。
文檔編號(hào)E21D9/06GK101539024SQ20091004993
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者磊 楊, 王鶴林, 石元奇 申請(qǐng)人:上海隧道工程股份有限公司