[发明专利]一种具备滑动和自止转功能的盾构机主驱动

说明书

本发明公开了盾构机技术领域的一种具备滑动和自止转功能的盾构机主驱动，其滑动结构主要通过主驱动外侧间隔布置的滑动铜板来实现。主驱动的重量主要由安装在主驱动下端平面上的滑动铜板来承受，其余部位安装的滑动铜板主要用来定位主驱动的滑动轴线，提高主驱动的滑动精度。本发明盾构机主驱动防扭转结构，主要通过利用其主驱动自身结构非圆形的特点，使主驱动受到的反扭矩转动由非圆形结构来限制，从而实现主驱动的自止转功能。

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，具体为一种具备滑动和自止转功能的盾构机主驱动。

背景技术

盾构机在掘进过程中难免会遇到刀盘被卡无法转动的情况。对于具备刀盘伸缩滑动功能的盾构机，此时可以通过刀盘反复伸缩的方法，同时辅以刀盘的正反向旋转，从而实现盾构机刀盘的脱困。目前，国内外盾构机厂家针对具备刀盘伸缩滑动功能的盾构机，普遍采用在圆环形主驱动外侧设置整环的滑动轴承，从而使主驱动具备轴向滑动功能，进而带动盾构机刀盘实现伸缩滑动。

为了防止圆环形主驱动沿自身中心轴线发生扭转，参见图1，这种常规滑动型式的主驱动需要在主驱动后部设置独立的防扭环，并且需要在防扭环上安装4组止转油缸。该止转油缸的底座与防扭环进行刚性连接，4组止转油缸的活塞杆端平面与盾构机前盾内平面进行紧密贴合，从而将主驱动受到的旋转扭矩传递到盾体上，以此来抵消刀盘旋转开挖土体时的反扭矩。这种常规滑动和防扭转型式的盾构机主驱动，由于在设计原理和结构型式上必须设置防扭环，从而使主驱动的结构变得更加复杂，同时增加了主驱动的整体重量，增大了主驱动的滑动阻力。

上述常规滑动型式的主驱动存在如下的缺陷：

1.为了增加主驱动滑动装置的滑动精度和承载能力，需要在主驱动外侧设置连续成环的滑动轴承（特制铜套），相当于增加了主驱动滑动装置的制作成本。

2.通过防扭环上的4组高压油缸进行反扭矩的传递，采用高压油缸相当于增加了主驱动止转装置的制作成本。而且高压油缸的制作质量直接影响主驱动的止转效果，相当于增加了主驱动止转装置的故障风险点。

3.其4组止转油缸的工作压力和行程控制是主驱动可靠防扭转的关键点，但实际应用中由于油缸内泄、管路泄压等情况，往往会造成4组止转油缸提供的反扭矩不足或频繁波动。

4.当盾构机刀盘工作扭矩瞬态波动增大时，其4组止转油缸的工作压力和伸缩行程难以实时匹配刀盘扭矩变化而及时调整，止转油缸的实际控制速率和控制精度必然会滞后于刀盘工作扭矩的变化，从而使主驱动止转装置无法达到稳固防扭的功能。基于此，本发明设计了一种具备滑动和自止转功能的盾构机主驱动，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备滑动和自止转功能的盾构机主驱动，主驱动具备轴向滑动功能，同时其主驱动结构型式便具备自身的防扭转功能。该新型式的主驱动结构非常适用于具备刀盘伸缩滑动功能的盾构机。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具备滑动和自止转功能的盾构机主驱动，包括非圆形的主驱动结构体，主驱动结构体为重载型焊接箱体，该箱体作为主驱动的重要承载结构件，实时承受刀盘传过来的反推力和反扭矩；盾体，其与主驱动结构体形状相配合，所述主驱动结构体的箱体外部镶套形状相配合的盾体内，并与盾体内表面紧密接触，从而将主驱动结构体箱体的承受的负载力传递到盾体；滑动铜板，采用分段间隔布置的方式，在主驱动结构体与盾体之间设置滑动铜板，提高主驱动的滑动精度。

优选的，所述主驱动结构体外箱体的上、下端为平面和两侧为圆弧面。

优选的，所述盾体的内表面上、下端为平面和内表面两侧为圆弧面。

优选的，在所述主驱动结构体下端平面布置两分块滑动铜板一，其主要用于承受主驱动与刀盘的重力，同时承受刀盘旋转而传递给主驱动的反扭矩。

优选的，在所述主驱动结构体两侧圆弧面布置四分块滑动铜板二，其主要用于控制主驱动的滑动轴线始终处于盾体中心。