[发明专利]顶管机刀盘驱动装置

说明书

本发明公开了一种顶管机刀盘驱动装置，涉及顶管机技术领域，包括支撑组件、传动机构、调节机构；支撑组件为圆环状，支撑组件壁面开设有多个矩形贯通口，多个矩形贯通口沿支撑组件轴心排列设置；本发明通过齿轮一让连接环在管上高速旋转并向一侧水平移动，在连接环水平移动时，用于连接环储能，当连接环与挡板贴合时，同时齿轮二对齿圈一传动，从而通过齿轮二对齿圈一的扭矩与连接环的惯性力，瞬间增大对管的扭矩，以让刀盘进行脱困；通过扣管的水平移动，以扣合齿轮组一或齿轮组二，从而调节齿轮一与齿圈二，齿轮二与齿圈一的主动被动关系，以调节刀盘的转速与扭矩。

技术领域

本发明涉及顶管机技术领域，具体为顶管机刀盘驱动装置。

背景技术

传统的TBM刀盘驱动系统主要有：双速电机主驱动+液压马达辅助驱动方式与变频电机驱动方式。双速电机主驱动+液压马达辅助驱动方式存在的问题主要有：一、不能连续调速，地质适应性差；二、传动机构复杂，故障率高，影响掘进速度；三、液压马达和电机不能同时驱动，从而目前的主要驱动方式为变频电机驱动，尽管变频电机在低速时相对于普通的电机可以输出较大的扭矩，但是由于受到最大电磁转矩的限制，变频电机驱动方式的脱困扭矩有限。在刚启动的时候，变频电机的驱动特性很差，因此，目前脱困仍然是TBM行业一个需要解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决现有变频电机驱动方式的脱困扭矩有限，在刚启动的时候，变频电机的驱动特性很差的问题，而提出一种顶管机刀盘驱动装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：顶管机刀盘驱动装置，包括支撑组件、传动机构和调节机构，所述支撑组件的外壁面开设有多个矩形贯通口，所述支撑组件外壁面位于矩形贯通口的两侧均设置有安装板，其中，矩形贯通口两侧安装板的相对壁面对应设置有环形电磁铁一与环形电磁铁二；

所述传动机构设置在支撑组件内部，所述调节机构设置在支撑组件外壁四周位于多个矩形贯通口的上方；

所述传动机构包括管、挡板和齿圈组；所述管与传动机构同轴，且管的长度与支撑组件的矩形贯通口相同，所述管外壁面上设置有螺纹；所述挡板固定设置在所述管的左右两端；所述挡板的外壁分别连接有轴承，通过轴承把两个挡板与管连接在支撑组件内；左侧所述挡板与刀盘相连接；所述齿圈组包括连接环、齿圈一和齿圈二；所述连接环外壁面上设有两条环形凹槽，连接环的内壁设有螺纹，连接环内壁开始的螺纹与管外壁开设的螺纹相啮合；所述齿圈一与齿圈二分别安装在连接环外壁的两条环形凹槽内；

所述调节机构包括传动轴、齿轮组一、齿轮组二、传动板、扣管和磁铁；

所述传动轴两端贯穿环形电磁铁一与环形电磁铁二的轴心，传动轴的两端分别与矩形贯通口两侧的安装板进行轴连；所述传动轴一端延伸出一侧的安装板并连接驱动装置；

所述齿轮组一包括齿轮一和卡环一；所述齿轮一沿轴心设有圆形通孔一，所述齿轮一通过圆形通孔一嵌套在传动轴上，且传动轴的多个圆角与圆形通孔一的内壁相贴合，所述齿轮一与齿圈二相啮合；

所述卡环一包括环一和抵合块一；所述环一同轴固定在齿轮一的一侧壁面上，所述环一的表面开设有多个向环一轴心延伸的凹槽，所述凹槽内设置有弹性件，所述抵合块一与环一开设的凹槽相匹配，所述抵合块一靠近环一的一端通过弹性件与环一的凹槽底部连接；

所述齿轮组二和齿轮组一分别设置在传动轴左右两侧；所述齿轮组二包括齿轮二和卡环二；所述齿轮二沿轴心设有圆形通孔二，所述齿轮二通过圆形通孔二嵌套在传动轴上，所述齿轮二与齿圈一相啮合，所述卡环二与卡环一结构相同且相对设置；所述传动板设置在齿轮组一与齿轮组二之间，所述传动板为圆形板，传动板的中心设置有与传动轴相啮合的多变形贯通口；所述传动板外嵌套有扣管，所述传动板位于扣管中部，所述扣管以传动板为中心两侧分别设有多个条形凹槽，且与扣管两侧的多个条形凹槽相对齐，所述扣管两侧的条形凹槽分别对应两侧的抵合块一与抵合块二；所述传动板外侧嵌套磁铁。