[发明专利]顶管机刀盘驱动机构

说明书

本发明涉及顶管机技术领域，尤其涉及顶管机刀盘驱动机构，包括：齿圈一、齿圈二，传动机构一和传动机构二；所述齿圈一的齿比小于齿圈二，所述齿圈一内部设置有支撑管、连接环、轴承；所述齿圈一用于驱动顶管机刀盘；所述支撑管同轴设置在齿圈一内部，再通过连接环外壁面与内壁面固定齿圈一与支撑管，其中齿圈一的齿朝向支撑管；所述支撑管外壁面处设有轴承，所述轴承内圈固定支撑管，轴承外圈固定齿圈二；本发明通过齿轮三让齿圈二高速旋转进行储能，在通过连接件一与连接件二相连接，让轴一与轴二分别连接的驱动装置共同作用与齿轮一，同时凸块与凹槽啮合，通过齿轮二的惯性力与齿轮一的扭矩，瞬间增大对齿圈一的扭矩，让刀盘进行脱困。

技术领域

本发明属于顶管机技术领域，尤其涉及顶管机刀盘驱动机构。

背景技术

土传统的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；

因此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

本发明的目的在于通过齿圈的高速旋转产生惯性力，以让刀盘进行脱困，本发明是通过以下技术方案实现上述目的。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

顶管机刀盘驱动机构，包括齿圈一、齿圈二、传动机构一和传动机构二；

所述齿圈一内部设置有支撑管，连接环和轴承；所述支撑管同轴设置在齿圈一内部，所述齿圈一通过连接环外壁面与支撑管固定连接，所述支撑管与连接环的连接处外壁面上开设有多个凹槽；所述支撑管外壁面处设有轴承，所述轴承外圈固定齿圈二；

所述齿圈二一侧光滑表面朝向连接环，另一侧凸齿与齿圈一端部平行；所述齿圈二一侧光滑表面内壁设有矩形槽，所述矩形槽的数量与凹槽相同，所述齿圈二的矩形槽内分别设置有凸块；所述凸块通过电动推杆与矩形槽滑动连接；

所述传动机构一与传动机构二相互连接合为一组，多组等距设置在齿圈一与齿圈二的间隙处；

所述传动机构一包括：轴一、挡板一、齿轮一、连接件一、齿轮二和连接件二；所述轴一一端连接驱动装置，轴一的另一端延伸进齿圈一与齿圈二的间隙内，且轴一的延伸长度超出齿圈二的齿；

所述轴一位于齿圈一内的部分设置有螺纹，所述轴一延伸端设置有挡板一；所述齿轮一沿中心设有与轴一直径相同的圆形通孔，且在圆形通孔的内壁设有螺纹；所述齿轮一的螺纹与轴一的螺纹相啮合，且齿轮一与齿圈一相啮合；

所述连接件一包括：管、滑环一，弹簧和抵合块；所述管的内径大于轴一，且管一端与齿轮一同轴固定；所述滑环一固定在管上，所述弹簧环绕管外侧；所述抵合块固定在管固定齿轮一相反的一端的外壁上，所述抵合块沿管轴心进行环形排列，且管的轴心垂直；所述连接件二嵌套连接件一外侧，其中连接件二朝向齿轮一的一端设有滑环二；所述滑环二与管相贴合，且弹簧位于滑环二与滑环一之间；所述齿轮二轴心设有圆形通孔，所述齿轮二两侧垂直壁面分别设有限位板，所述限位板一侧垂直壁面连接连接件二端部，另一限位板内壁设有多个推板，所述管贯穿齿轮二与两个限位板。

作为本发明的进一步方案，多个电动推杆通过导电环提供电能。

作为本发明的进一步方案，所述齿圈二上设有配重。