专利名称：刀盘可浮动式泥水平衡顶管掘进机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及管线工程顶进方法施工设备，特别是一种刀盘可浮动式泥水平衡顶管掘进机。属于顶管掘进机技术领域。
背景技术：
随着现在城市建设的发展，各种管线工程越来越多地采用顶管掘进机施工。现有顶管掘进机有网格水冲机械、土压平衡机械和泥水平衡机械几种掘进机类型，其中，泥水平衡顶管掘进机包括密封且活动联接的前段壳体、后段壳体，联接在前段壳体与后段壳体之间的、呈X形分布的四个纠偏油缸，设置在前段壳体前端的刀盘、刀架、隔板、主轴，刀盘与隔板之间形成泥水仓，与泥水仓相连的进、出泥管，设置在主轴侧部的两台电动机、两台行星齿轮减速器和两个中间齿轮，设在主轴上的中心大齿轮，两台电动机分别驱动两台行星齿轮减速器，再通过两中间齿轮驱动中心大齿轮，通过主轴将动力传递到刀盘，刀盘油缸设置在主轴后方，用来实现刀盘浮动功能。其不足之处是双电机驱动形式结构复杂，传动系统体积大，机内空间小，可靠性不高，造价高。另外，顶管机主轴仅在一个部位采用密封装置，即在密封盖与刀架之间设有一道密封装置，其不足之处是在实际使用中易出现密封失效，因而造成泥水仓泥水侵入。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述不足之处而提供一种结构简单、传动系统体积小、机内空间宽敞、可靠性高的刀盘可浮动式泥水平衡顶管掘进机。
本实用新型的技术解决方案是一种刀盘可浮动式泥水平衡顶管掘进机，包括密封且活动联接的前段壳体、后段壳体；联接在前段壳体与后段壳体之间的纠偏油缸总成；设置在前段壳体前端的刀盘、刀架、隔板、主轴，刀盘与隔板之间形成泥水仓；与泥水仓相连的进、出泥管；以及电动机；其特征是采用单台电动机，该电动机经液力偶合器、行星齿轮减速器与主轴相联，且处于同一轴线上；主轴通过两个向心推力圆锥滚子轴承固定在刀盘油缸的活塞内；该刀盘油缸为中空穿心式双活塞杆液压缸，用来推动刀盘浮动，实现施工中的土压自动平衡功能；主轴后端设有与行星齿轮减速器的输出轴之间可轴向滑动的腔体。
本实用新型技术解决方案中所述的刀盘油缸的前端盖与主轴之间可以设有第二道密封装置。
本实用新型由于采用单台电动机、液力偶合器和行星齿轮减速器，且与主轴同轴设置，使单电动机、单行星齿轮驱动器直接驱动主轴，因而可省去一套复杂的最终齿轮传动系统，且无须考虑多台电机同时驱动时的同步问题，且采用中空穿心式双活塞杆液压缸为刀盘油缸，因而具有结构简单、动力储备充足、传动系统体积小、可靠性高、机内空间宽敞、造价低的特点。由于在主轴上的两个部位设有密封装置，因而可确保泥水仓内泥水不会浸入。本实用新型主要用于泥水平衡顶管掘机。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的右视结构示意图。
具体实施方式
壳体由前段壳体7与后段壳体14连接而成，其之间设有楔型橡胶密封圈。纠偏装置由4台高压双作用油缸13组成，4台油缸13呈“X”布置在前、后段壳体7、14之间，并起到连接前、后段壳体7、14的作用。当掘进机偏离轴线时，通过纠偏油缸13的伸缩动作来改变掘进机前、后段壳体7、14之间的夹角，从而改变掘进机的姿态，使掘进机在向前掘进时逐渐向轴线靠拢，达到纠偏目的。纠偏操作时，相邻的两个纠偏油缸13通过编组同时动作，可以产生最大的纠偏力矩，达到最佳纠偏效果。刀盘1、刀架6、隔板8、主轴5设置在前段壳体7内。主轴5前端通过中心拉杆2、传动销4、与刀架6固定连接，主轴前端外设有前盖3。刀盘油缸10为中空穿心式双活塞杆液压缸，固定在隔板8和壳体支架上，主轴5通过两个向心推力圆锥滚子轴承12固定在刀盘油缸10的活塞内。主轴5后端设有与行星齿轮减速器15的输出轴之间可轴向滑动的腔体，对刀盘油缸10按要求设定压力值。当挖掘面的土压P作用在刀盘1上时，刀盘1自然会后缩，当刀盘1后缩时，把油缸10后腔的油压提高到一定的高度就能使油缸10不至于后缩，保持稳定而达到平衡。主轴5后端套装在行星齿轮减速器15的输出轴上，中心拉杆2的里端固定在该输出轴上。行星齿轮减速器15外壳固定在隔板8的筋板上。隔板8与刀架6之间形成泥水仓，应能承受0.35Mpa以上的压力。进、出泥管16与泥水仓连接，其上设有柔性接头和轻型拉杆油缸。电动机17、液力偶合器18和行星齿轮减速器15同轴设置，依次联接。电动机17和液力偶合器18固定在后段壳体14内。电动机17为22KW，直接驱动行星齿轮减速器15，并由YOX450型限矩延充型液力偶合器18对电动机17的输出扭矩进行有效的控制，对行星齿轮减速器15、主轴5、刀盘1等进行保护。电动机17输出端转速很高，通过行星齿轮减速器15使刀盘1转速保持在一定的转速。电器控制系统用于控制刀盘1左、右旋启动、停止，机内泵站的起动、停止，进、出泥管16双联阀的开、闭，机内旁通阀的开、闭，纠偏操作等。电器控制系统由机内电器箱23和地面操作台组成。主轴5起支撑刀盘1、刀架6，将动力装置产生的切削扭矩传递到刀盘1，承受刀盘1、刀架6所受到的土压力，并在刀盘油缸10的驱动下带动刀架6作轴向运动，主轴5采用合金钢锻件进行加工。刀盘轴承12采用两个向心推力圆锥滚子轴承面对面排列组成，两端固定支撑，可承受径向和轴向载荷的联合作用。本实用新型采用双密封结构，在密封盖20与刀盘1之间设有第一道密封装置21，与现有技术相同；在前端盖19与主轴5之间设有第二道密封装置22，如唇型密封圈，以确保泥水仓内的泥水不会浸入。掘进机采用机外有线遥控的操作方式，通过控制电缆把要操作的开关全部引到机外的地面操作台上。操作台上还有监控装置，可实现观察机内各部分的运转情况及各仪表的数值。这样，只需一个操作人员就能集中控制顶管掘进机、后方主顶设备、泥水循环设备，克服了操作人员进入地下机器内部进行操作的弊端。
权利要求1.一种刀盘可浮动式泥水平衡顶管掘进机，包括密封且活动联接的前段壳体(7)、后段壳体(14)；联接在前段壳体(7)与后段壳体(14)之间的纠偏油缸总成(13)；设置在前段壳体(7)前端的刀盘(1)、刀架(6)、隔板(8)、主轴(5)，刀盘(1)与隔板(8)之间形成泥水仓；与泥水仓相连的进、出泥管(16)；以及电动机(17)；其特征是采用单台电动机(17)，该电动机(17)经液力偶合器(18)、行星齿轮减速器(15)与主轴(5)相联，且处于同一轴线上；主轴(5)通过两个向心推力圆锥滚子轴承固定在刀盘油缸(10)的活塞内；该刀盘油缸(10)为中空穿心式双活塞杆液压缸；主轴(5)后端设有与行星齿轮减速器(15)的输出轴之间可轴向滑动的腔体。
2.根据权利要求1所述的一种刀盘可浮动式泥水平衡顶管掘进机，其特征是在刀盘油缸(10)的前端盖(19)与主轴(5)之间设有第二道密封装置(22)。
专利摘要本实用新型的名称为刀盘可浮动式泥水平衡顶管掘进机。属于顶管掘进机技术领域。它主要是解决现有顶管机采用双电动机而存在结构复杂的问题。它的主要特征是包括前段壳体、后段壳体、纠偏油缸总成；设置在前段壳体内的刀盘、刀架、隔板、主轴，刀盘与隔板之间形成泥水仓；进、出泥管；采用单台电动机，经液力偶合器、行星齿轮减速器与主轴相联，且处于同一轴线上；主轴通过两个向心推力圆锥滚子轴承固定在刀盘油缸活塞内；该刀盘油缸为中空穿心式双活塞杆液压缸，用于推动刀盘浮动实现施工中的土压平衡的功能；主轴后端设有与行星齿轮减速器的输出轴之间可轴向滑动的腔体。该机是通过遥控操作台控制实现自动操作。它主要用于泥水平衡顶管掘机。
文档编号F16L1/028GK2722003SQ20042007638
公开日2005年8月31日 申请日期2004年8月21日 优先权日2004年8月21日
发明者孙焕斌, 徐蔓, 李戈, 杨国新, 龙津凤, 王键, 朱涛, 刘雪平, 张海涛 申请人:中铁四局集团有限公司给排水工程分公司