[实用新型]一种双驱式隧道掘进机减速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种隧道掘进机减速器，特别涉及一种隧道掘进机减速器。

背景技术

隧道掘进机是盾构施工中的主要施工机械，由于盾构施工具有安全、可靠、环境影响小、劳动强度低、土方量少、效率高等优点，在城市轨道、水利、市政工程、矿山、公路、铁路隧道等领域应用非常广泛。由于隧道掘进机经常在复杂、恶劣的工作环境下施工，所以对隧道掘进机的驱动和传动系统要求较高，要求其能够经受住重载荷和大冲击，并且具备大功率、低速大扭矩输出等功能；而这些要求对于传动机构的材质、制造和加工相应的要求也较高。

驱动系统作为隧道掘进机的重要组成部分，对于盾构的性能有重要影响。现有技术中，隧道掘进机为了适应不同的工作环境，需要实现多种输出状态以及具有低速、大扭矩等特点。普遍的方法是，为了应对工作过程中刀盘遇到土石阻力矩突然增大甚至塌陷等情况，驱动电机正常工作时只有额定功率的30%~40%,脱困情况下驱动功率才达到额定功率，采用多个变速系统和多个动力输入共同驱动刀盘支撑，而为了实现系统大的传动比，常常采用多级行星减速器。如此一来，电机正常工作时无法达到理想工作状态，造成功率浪费且输出效率低，整个变速系统体积大、重量大、结构复杂、安装和维护困难，材料成本和加工成本巨大等问题。

中国专利文件CN 101413566A提出一种三级行星减速器，该减速器由输入行星轮齿轮副、中间行星齿轮副和输出行星齿轮副组成，输入行星轮齿轮副由太阳轮输入，行星架输出，带动中间行星齿轮副的太阳轮，同样是中间级的行星架输出带动输出级的太阳轮，最后由输出级的行星架输出动力。这种减速器实际工作时电机处于低负荷运转，行星齿轮副结构复杂，行星轮受力不均匀，均载性能差。

发明内容

本发明要解决的是针对现有隧道掘进机减速器的不足，采用了双输入差动结构以及N-W型传动输出机构，输入动力经差动机构汇流通过连接轴输出至第二级小齿轮，小齿轮与圆周分布的三个大齿轮外啮合实现功率传动、分流，大齿轮通过公共轴带动第三级齿轮转动，齿轮与公共内齿圈内啮合实现汇流输出，正常工作时大电机驱动、小电机制动，大电机额定功率输出，当出现土石阻力矩过大甚至塌陷时，大电机、小电机同时驱动，实现隧道掘进机脱困，并且第二、三级采用N-W型传动形式，简化结构、减少啮合点数，提高了均载性能，本发明还具有减速比大、体积小、重量轻、结构简单等优点，能够实现低速大扭矩输出。

一种双驱式隧道掘进机减速器，包括动力输入机构，动力传递机构和动力输出机构，动力输入机构为差动式行星轮系，包括输入外齿轮、输入太阳轮、输入行星轮、行星架、和输入齿圈；

所述输入齿圈设有内齿和外齿，输入太阳轮与输入行星轮外啮合，输入行星轮和输入内内齿圈的内齿啮合，输入外齿轮与输入齿圈的外齿啮合，行星轮支撑轴与行星架轴孔过盈配合连接。

所述差动式行星轮系的行星架通过动力传递机构和动力输出结构将动力输出至动力输出轴；

所述动力传递机构和动力输出机构包括动力传递的第二级和动力输出的第三级；

所述动力传递的第二级包括小齿轮轴和大齿轮，小齿轮轴与在圆周平均分布的3个大齿轮啮合，行星架输出端与小齿轮轴通过花键连接在圆周方向传动配合，小齿轮轴通过球轴承固定支撑在箱体孔内，大齿轮与输出齿轮轴过盈配合连接在圆周方向传动；

所述动力输出的第三级包括输出齿轮轴和内齿圈，输出齿轮轴与内齿圈内啮合传动，输出齿轮轴通过左端球轴承和右端球轴承固定支撑于箱体腔孔内，所述内齿圈与动力输出轴在圆周方向固定连接。

所述内齿圈与动力输出轴在圆周方向固定连接，所述动力输出轴(23)通过左右两端圆锥滚子轴承支撑在箱体孔内，动力输出轴输出侧穿过箱体处密封处理。

有益效果：一、驱动系统的动力输入采用了双电机驱动、差动输入的形式，通过改变两电机的驱动形式，可以得到两种输出工况，能够保证隧道掘进机正常工作及实现脱困的同时保证电机在理想情况下工作；二、减速器第二级、第三级，采用了N-W型传动形式，在实现大的传动比的同时减少了啮合点数，提高了均载性能；三、相较于传统减速器的驱动形式，本发明在满足同等输出要求的工况条件下，体积小、重量轻、结构简单，材料成本和加工制造成本降低，同时安装和维护的也更加便利。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的传动机构简图。

图3为隧道掘进机驱动系统传动示意图。

图4为隧道掘进机驱动系统多个减速器的分布示意图。