差速式双绞刀挖泥装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明应用于绞吸式挖泥船和斗轮式挖泥船，具体涉及一种差速式双绞刀挖泥装置。
【背景技术】
[0002]疏浚工程广泛应用于河流、湖泊、水库、港口、航道等存积有大量沉积物的水域中，这些沉积物主要为泥沙。世界各国的疏浚行业的发展已有数百年的历史，在经济全球化浪潮以及国际贸易快速发展的推动下，为适应集装箱及油轮运输大型化发展的需求，各国纷纷兴建港口、拓宽并挖深沿海航道，以提高通航能力，疏浚行业得到了快速的发展。与此同时，随着港口、航道、农田水利及沿海城市的发展，疏浚作业领域也得到了较大程度的延伸，从传统的港口航道疏浚及维护、江河湖泊治理及水利设施兴建，先后拓展至农田水利与水库建设及维护、国防工程建设、环境保护疏浚、吹填造陆等领域。疏浚过程中主要用到的工程机械是挖泥船。
[0003]目前国内外的挖泥船普遍采用单电机单绞刀的装置，偶尔采用双电机双绞刀的装置。对于已经公开的挖泥装置多于用双电机双绞刀。公开号为CN101372834 (申请号为CN200810200670.2)阐述了一种双电机驱动绞刀传动系统，其特征在于利用两台电机、两个高弹性摩擦离合器和两个齿轮箱分成两组进行作业，变频电机通过高弹性摩擦离合器将功率和转速传递到齿轮箱上，多根中间传动轴串接在一起，该串接在一起的多根中间传动轴的一端由两个齿轮箱共同驱动，装置中使用的是双电机机构。
[0004]对于单电机单绞刀的装置，挖泥速度慢，工作效率低。双电机双绞刀虽然提高了工作效率，但是采用了两个电机，能耗高，经济效率低。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是:提供一种差速式双绞刀挖泥装置，能够减少挖泥装置中的电机数量，节约成本。
[0006]本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为:一种差速式双绞刀挖泥装置，它包括电机和绞刀，其特征在于:它还包括差速器，其中电机的从动轮与差速器的差速器壳固定连接从而带动差速器运转，差速器的2个半轴齿轮分别通过绞刀齿轮与2个绞刀连接。
[0007]按上述方案，所述的差速器为对称式锥齿轮差速器，对称式锥齿轮差速器包括所述的差速器壳，差速器壳与其内部的行星齿轮轴连成一体，构成行星架，行星齿轮轴的两侧各有1个行星齿轮，2个行星齿轮分别与所述的半轴齿轮啮合，行星齿轮与半轴齿轮的啮合点、行星齿轮与行星齿轮轴的啮合点到差速器旋转轴线的距离相等，所述的绞刀齿轮为锥齿轮。
[0008]本发明的有益效果为:通过增加差速器，一个电机输入的转速和功率通过差速器传输至位于差速器两侧的2个绞刀上，使得一个电机能够带动2个绞刀，从而减少了挖泥装置中的电机数量，节约成本；同时，在两个绞刀进行转向挖泥工作过程中，通过差速器的调节，利用挖泥船上的推进装置，可以实现两者的滚动作业而非滑动作业功能；本发明中绞刀的类型不局限，适用于所有依靠扭矩工作的绞刀，包括软土绞刀和硬土绞刀，尤其适用于绞吸式挖泥船和斗轮式挖泥船的绞刀。
【附图说明】
[0009]图1为本发明一实施例的工作原理图。
[0010]图2为本发明一实施例的差速器结构剖面图。
[0011]图中:1、2_半轴齿轮；3_差速器壳；4_行星齿轮；5_行星齿轮轴；6_主动锥齿轮；7、8-绞刀;9-电机；10、11-锥齿轮。
【具体实施方式】
[0012]下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。
[0013]图1为本发明一实施例的工作原理图，图2为本发明一实施例的差速器结构剖面图，本发明提供的一种差速式双绞刀挖泥装置，它包括电机9、绞刀8和差速器，其中电机9的从动轮(即本发明中的主动锥齿轮6)与差速器的差速器壳3固定连接从而带动差速器运转，差速器的2个半轴齿轮1、2分别通过绞刀齿轮与2个绞刀7、8连接。本实施例中，以对称式锥齿轮差速器为例，对称式锥齿轮差速器包括所述的差速器壳3，差速器壳3与其内部的行星齿轮轴5连成一体，构成行星架，行星齿轮轴5的两侧各有1个行星齿轮4，2个行星齿轮4分别与所述的半轴齿轮1、2啮合，行星齿轮4与半轴齿轮的啮合点(图中A和B)、行星齿轮4与行星齿轮轴5的啮合点C到差速器旋转轴线5的距离相等，均为r，所述的绞刀齿轮为锥齿轮10、11。
[0014]本差速式双绞刀挖泥装置工作过程中，电机9运行产生的转速和功率最先达到对称式锥齿轮差速器上的主动锥齿轮6 (即电机从动轮)，主动锥齿轮6带动对称式锥齿轮差速器运转，通过对称式锥齿轮差速器的调节，使电机输出的转速和功率传输到两侧绞刀上的锥齿轮10、11处，从而带动绞刀7、8进行工作。
[0015]对称式锥齿轮差速器是一种行星齿轮机构，差速器壳3与行星齿轮轴5连成一体，形成行星架，因为它又与电主动锥齿轮6连在一起，故作为主动件，设其角速度为ω。;2个半轴齿轮1和2作为从动件，其角速度分别为ω jP ω 2。A、Β两点分别为行星齿轮4和半轴齿轮1和2的啮合点。行星齿轮的中心为C，A、B、C三点到差速器旋转轴线的距离均为
Γο
[0016]当行星齿轮4只是随同行星架绕对称式锥齿轮差速器旋转轴线公转时，处在同一半径r上的A、B、C三点的圆周速度相等，为ω#。所以此时ω 1= ω 2= ω。，差速器不起差速作用，半轴角速度等于差速器壳3的角速度。
[0017]当行星齿轮4除公转外，还绕其自身的行星齿轮轴5以角速度ω4自转时，啮合点Α的圆周速度为0#=0^+041~4，嗤合点8的圆周速度为co2r=coQr_co4r4。其中，r4为行星齿轮半径，可以得到:
ω jr+ ω 2r= ( ω0Γ+ω4Γ4) + ( ω0Γ-ω4Γ4)
艮Ρ ω χ+ω2=2 ω0
表示成每分钟转数为^办^如其中仏和“为对应于ω郴ω 2的两个半轴齿轮的转速，单位转/分，η。为行星架的转速，单位转/分。
[0018]上式即为两半轴齿轮直径相同的对称式锥齿轮差速器运动特性方程。左右两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的两倍，与行星齿轮转速无关。在挖泥船的绞刀工作过程中，可以借助行星齿轮以相应转速自转，使两侧绞刀以不同转速在泥土中进行切削滚动而无滑动作业。
[0019]以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种差速式双绞刀挖泥装置，它包括电机和绞刀，其特征在于:它还包括差速器，其中电机的从动轮与差速器的差速器壳固定连接从而带动差速器运转，差速器的2个半轴齿轮分别通过绞刀齿轮与2个绞刀连接。2.根据权利要求1所述的差速式双绞刀挖泥装置，其特征在于:所述的差速器为对称式锥齿轮差速器，对称式锥齿轮差速器包括所述的差速器壳，差速器壳与其内部的行星齿轮轴连成一体，构成行星架，行星齿轮轴的两侧各有1个行星齿轮，2个行星齿轮分别与所述的半轴齿轮啮合，行星齿轮与半轴齿轮的啮合点、行星齿轮与行星齿轮轴的啮合点到差速器旋转轴线的距离相等，所述的绞刀齿轮为锥齿轮。
【专利摘要】本发明提供一种差速式双绞刀挖泥装置，它包括电机和绞刀，其特征在于：它还包括差速器，其中电机的从动轮与差速器的差速器壳固定连接从而带动差速器运转，差速器的2个半轴齿轮分别通过绞刀齿轮与2个绞刀连接。本发明通过增加差速器，一个电机输入的转速和功率通过差速器传输至位于差速器两侧的2个绞刀上，使得一个电机能够带动2个绞刀，从而减少了挖泥装置中的电机数量，节约成本。
【IPC分类】E02F5/28, H02K7/116, F16H48/06
【公开号】CN105351476
【申请号】CN201510689073
【发明人】朱汉华, 刘永杰, 马晶宁, 范世东
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月21日