本发明专利技术公开了一种超大直径盾构机主驱动调心和防扭装置，包括主驱动箱体、前盾、销轴、卡块、连接螺钉、连接螺栓一、连接螺栓二、伸缩油缸连接座一、伸缩油缸连接座二、伸缩油缸、连接螺栓三、防扭油缸和主驱动支撑座。本发明专利技术具备调心和防扭两种功能，调心功能提高了边缘刀具的更换效率，防止刀盘被卡，同时便于盾构机转弯；防扭功能通过防扭油缸将旋转扭矩传递到前盾上，抵消刀盘旋转开挖时的反扭矩，对刀盘和主驱动起保护作用；另外，本发明专利技术将调心功能和防扭功能合二为一，取消中心大球形关节和防扭环，结构件尺寸小，维修、更换方便，结构简单、加工难度底、装配方便、制作成本低，可提高刀盘结构动作的灵活性和盾构施工的安全性。结构动作的灵活性和盾构施工的安全性。结构动作的灵活性和盾构施工的安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种超大直径盾构机主驱动调心和防扭装置
[0001]本专利技术涉及一种超大直径盾构机主驱动调心和防扭装置，属于隧道施工设备的
技术介绍
[0002]盾构机是一种集机、电、液、光、传感、计算机、测量、信息技术于一体的专用于隧道建设的工程机械，广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
[0003]目前，城市公路隧道、过江隧道的建设快速发展，超大直径盾构机逐步得到广泛使用。随着开挖面的加大，地质不均概率高、工作面上下部水土压力差别显著、地层扰动相对较大，易造成掘进困难、刀具损坏严重、轴承偏载等问题。为提高刀盘结构的灵活性，保护主轴承，方便刀具更换和防止刀盘被卡，超大直径盾构机多采用可伸缩调心的主驱动结构，以满足工程中刀盘沿盾构轴向伸、缩，沿径向浮动调心需要。伸缩功能通过沿圆周分布的连接主驱动和盾体的多组伸缩油缸配以主驱动前部的伸缩滑道实现，缩回后方便刀盘维护、换刀等；调心功能多通过球铰轴承结构实现，使刀盘和主驱动可绕隧道轴线偏转，提高边缘刀具的更换效率，同时利于盾构转弯。常规盾构主驱动与前盾固定连接，而伸缩调心主驱动因其功能特点与盾体非刚性连接，驱动本身在刀盘和自重的双重作用下会存在扭转趋势，因此需要对主驱动设置防扭转结构。常规调心功能的球铰轴承结构为中心大球形关节式，加工工艺复杂，可靠性要求高，装配精度严格，制作成本高；常规主驱动防扭装置是在主驱动外圆上设置防扭环，结构尺寸大且复杂，部件重量增加，制作成本高。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种超大直径盾构机主驱动调心和防扭装置。
[0005]为解决这一技术问题，本专利技术提供了一种超大直径盾构机主驱动调心和防扭装置，包括主驱动箱体、前盾、销轴、卡块、连接螺钉、连接螺栓一、连接螺栓二、伸缩油缸连接座一、伸缩油缸连接座二、伸缩油缸、连接螺栓三、防扭油缸和主驱动支撑座；所述主驱动箱体为焊接结构，在轴向的上下左右四个位置设有八个高强度合金连接平面，所述八个连接平面与四个防扭油缸和四个主驱动支撑座紧密贴合；所述主驱动箱体的大法兰上预留二十组伸缩油缸连接座一安装位置；所述前盾在主驱动箱体上下左右八个连接平面对应位置预留四个防扭油缸和四个主驱动支撑座安装位置，同时预留二十组伸缩油缸连接座二焊接位置；所述伸缩油缸连接座一为圆柱结构，中心设计球形凹槽，通过连接螺钉与主驱动箱体连接；所述伸缩油缸连接座二为框形焊接件，底部焊接在前盾上；所述伸缩油缸共二十件，其中四件设有行程传感器；所述防扭油缸共四件，两件朝下安装、两件朝左安装；所述主驱动支撑座共四件，两件朝上安装，两件朝右安装；所述防扭油缸和主驱动支撑座与前盾刚性连接，防扭油缸的端盖二和主驱动支撑座的端盖三与主驱动箱体的平面紧密贴合，实现主驱动的夹紧定位，进而将旋转扭矩传递到前盾上，防止主驱动的扭转；所述伸缩油缸通过伸缩
油缸连接座一和伸缩油缸连接座二将主驱动箱体和前盾连接起来，油缸初始行程为30mm，通过增大或减小油缸的行程可实现主驱动和刀盘的伸、缩。
[0006]所述伸缩油缸包括缸筒一、活塞一、活塞杆一、球头一和端盖一；缸筒一底部通过销轴与伸缩油缸连接座二连接，并通过卡块和连接螺栓二对销轴进行限位；球头一为球面结构；端盖一中心为球面，该球面与伸缩油缸连接座一的球形凹槽同加工，与球头一球铰配合；端盖一通过连接螺栓一与伸缩油缸连接座一连接；所述伸缩油缸行程为200mm，初始行程为30mm，通过增大或减小油缸的行程可实现主驱动和刀盘的伸、缩。
[0007]所述伸缩油缸分为A、B、C三组，每组油缸的行程可统一控制，当浮动调心时，通过调整每组油缸行程的不同配以防扭油缸和主驱动支撑座的球铰结构来实现主驱动浮动调心功能。
[0008]所述防扭油缸为球铰结构，包括缸筒二、活塞二、活塞杆二、球头二、球头螺栓一、端盖二和螺钉一；所述防扭油缸通过缸筒二使用连接螺栓三与前盾刚性连接；所述活塞杆二和球头二配合面为球面，通过球头螺栓一连接；球头螺栓一与球头二配合面为球面；所述端盖二为高强度合金制成，通过螺钉一与球头二连接；所述防扭油缸总行程为70mm，当与主驱动箱体平面紧密贴合时，油缸设定行程为35mm。
[0009]所述主驱动支撑座为球铰结构，包括底座、球头三、球头螺栓二、端盖三和螺钉二；所述主驱动支撑座通过底座使用连接螺栓三与前盾连接；所述底座和球头三配合面为球面，通过球头螺栓二连接；所述球头螺栓二与球头三配合面为球面；所述端盖三为高强度合金制成，通过螺钉二与球头三连接。
[0010]所述销轴为圆柱结构，一端设有深10mm、宽23mm的凹槽。
[0011]所述卡块为高度22mm的长方形结构。
[0012]有益效果：本专利技术具备调心和防扭两种功能，调心功能提高了边缘刀具的更换效率，防止刀盘被卡，同时便于盾构机转弯；防扭功能通过防扭油缸将旋转扭矩传递到前盾上，抵消刀盘旋转开挖时的反扭矩，对刀盘和主驱动起保护作用；另外，本专利技术将调心功能和防扭功能合二为一，取消中心大球形关节和防扭环，结构件尺寸小，维修、更换方便，结构简单、加工难度底、装配方便、制作成本低，可提高刀盘结构动作的灵活性和盾构施工的安全性。
附图说明
[0013]图1为本专利技术的剖视图；
[0014]图2为本专利技术图1的A
‑
A剖视示意图；
[0015]图3为本专利技术图2的B
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B剖视示意图；
[0016]图4为本专利技术图3的C向视图；
[0017]图5为本专利技术主驱动箱体的结构示意主视图；
[0018]图6为本专利技术图5的X向视图；
[0019]图7为本专利技术前盾的剖视示意图；
[0020]图8为本专利技术图7的Y向视图；
[0021]图9为本专利技术销轴的结构示意图；
[0022]图10a为本专利技术卡块的结构示意图；
[0023]图10b为本专利技术卡块的结构俯视剖面示意图；
[0024]图11a为本专利技术伸缩油缸连接座一的结构示意图；
[0025]图11b为本专利技术图11a的D
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D剖视示意图；
[0026]图12a为本专利技术伸缩油缸连接座二的结构示意图；
[0027]图12b为本专利技术伸缩油缸连接座二的俯视剖面示意图；
[0028]图13为本专利技术伸缩油缸的简化结构示意图；
[0029]图14a为本专利技术防扭油缸的简化结构示意图；
[0030]图14b为本专利技术图14a的E
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E剖视示意图；
[0031]图15a为本专利技术主驱动支撑座的结构示意图；
[0032]图15b为本专利技术图15a的F
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F剖视示意图；
[0033]图16为本专利技术伸缩油缸分组示意图；
[0034]图17为本专利技术主驱动向下偏转调心位置示意图。
[0035]图中：1、主驱动箱体；2、前盾；3、销轴；4、卡块；5、连接螺钉；6、连接螺栓一；7、连接螺栓二；8、伸缩油缸连接座一；9本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超大直径盾构机主驱动调心和防扭装置，其特征在于：包括主驱动箱体(1)、前盾(2)、销轴(3)、卡块(4)、连接螺钉(5)、连接螺栓一(6)、连接螺栓二(7)、伸缩油缸连接座一(8)、伸缩油缸连接座二(9)、伸缩油缸(10)、连接螺栓三(11)、防扭油缸(12)和主驱动支撑座(13)；所述主驱动箱体(1)为焊接结构，在轴向的上下左右四个位置设有八个高强度合金连接平面，八个所述连接平面与四个防扭油缸(12)和四个主驱动支撑座(13)紧密贴合；所述主驱动箱体(1)的大法兰上预留二十组伸缩油缸连接座一(8)安装位置；所述前盾(2)在主驱动箱体(1)上下左右八个连接平面对应位置预留四个防扭油缸(12)和四个主驱动支撑座(13)安装位置，同时预留二十组伸缩油缸连接座二(9)焊接位置；所述伸缩油缸连接座一(8)为圆柱结构，中心设计球形凹槽，通过连接螺钉(5)与主驱动箱体(1)连接；所述伸缩油缸连接座二(9)为框形焊接件，底部焊接在前盾(2)上；所述防扭油缸(12)共四件，两件朝下安装、两件朝左安装；所述主驱动支撑座(13)共四件，两件朝上安装，两件朝右安装；所述防扭油缸(12)和主驱动支撑座(13)与前盾(2)刚性连接，防扭油缸(12)的端盖二(126)和主驱动支撑座(13)的端盖三(134)与主驱动箱体(1)的平面紧密贴合，实现主驱动的夹紧，进而将旋转扭矩传递到前盾(2)上，防止主驱动的扭转；所述伸缩油缸(10)通过伸缩油缸连接座一(8)和伸缩油缸连接座二(9)将主驱动箱体(1)和前盾(2)连接起来，油缸初始行程为30mm，通过增大或减小油缸的行程可实现主驱动和刀盘(20)的伸、缩。2.根据权利要求1所述的超大直径盾构机主驱动调心和防扭装置，其特征在于：所述伸缩油缸(10)包括缸筒一(101)、活塞一(102)、活塞杆一(103)、球头一(104)和端盖一(105)；缸筒一(101)底部通过销轴(3)与伸缩油缸连接座二(9)连接，并通过卡块(4)和连接螺栓二(7)对销轴(3)进行限位；球头一(104)为球面结构；端盖一(105)中心为球面，该球面与伸缩油缸连接座一(8)的球形凹槽同加工，与球头一(104)球铰配合；端盖一(105...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢庆亮，孟晓宁，王金龙，王健，
申请(专利权)人：济南重工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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