【技术实现步骤摘要】
本申请涉及盾构机主驱动结构，尤其是一种盾构机主驱动系统及方法。
技术介绍
1、盾构机的主驱动机构在为刀盘的旋转提供扭矩的同时，还具有推进刀盘系统的前进的作用。主驱动机构的密封性能决定了主驱动机构的承载力和盾构机的性能。
2、常见的，主驱动机构通过三道密封环进行密封，相邻的密封环之间充斥着油脂，以在密封环之间形成背压力。这样，主驱动机构在驱动刀盘前进的过程中，能够使主驱动机构沿着推进方向的横向载荷平衡。
3、然而，在超高水压的工况下，为了提高主驱动机构的承载能力，增加密封环的数量，就会导致主驱动机构整体结构稳定性下降。
技术实现思路
1、本申请提供一种盾构机主驱动系统及方法，能够满足盾构机主驱动系统的承载能力要求，同时提高主驱动系统的整体结构稳定性。
2、为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：
3、第一方面，本申请提供一种盾构机主驱动系统，包括：
4、刀盘，沿盾构机的掘进方向设置于盾构机主体的端部，并和盾构机主体形成回转腔；
5、驱动单元，沿掘进方向设置于盾构机主体的背离刀盘的一侧，驱动单元包括主轴承、壳体件和密封单元，刀盘和主轴承沿掘进方向连接，密封单元包括多个密封环，多个密封环沿掘进方向间隔设置，并密封连接于主轴承和刀盘之间，以使相邻两个密封环之间形成密封环腔，壳体件和刀盘沿掘进方向相对并和盾构机主体连接，以形成密闭腔室；
6、充注单元，设置于盾构机主体，充注单元被配置为当回转腔的压力小于或等
7、当回转腔的压力大于预设压力值时，充注单元向密闭腔室内充入预设气体。
8、作为一种可能的实施方式，壳体件一侧开口，开口的边缘和盾构机主体相对固定连接。
9、作为一种可能的实施方式，壳体件为多个，多个壳体件沿回转腔的周向设置，相邻两个壳体件的边缘密封连接，多个壳体件的边缘共同形成开口。
10、作为一种可能的实施方式，相邻两个壳体件中的一者朝向另一壳体件的一侧边缘具有凹槽；
11、壳体件包括密封件，密封件设置于凹槽内。
12、作为一种可能的实施方式，壳体件为筒状件，筒状件包括端壁和围在端壁周侧的侧壁，侧壁第一端连接于端壁，侧壁的第二端沿掘进方向延伸，并连接于盾构机主体；
13、侧壁和端壁之间具有夹角，侧壁的第二端边缘沿端壁的周向形成开口。
14、作为一种可能的实施方式，壳体件上设置有气孔，气孔被配置为向密闭腔室内输送预设气体。
15、作为一种可能的实施方式，壳体件上设置有至少一个出入口，壳体件还包括封闭门，封闭门和出入口相对设置，封闭门相对出入口可打开设置。
16、作为一种可能的实施方式，充注单元包括压力传感器和控制器，压力传感器和回转腔及密闭腔室相对设置，压力传感器被配置为监测回转腔和密闭腔室的压力；
17、控制器和压力传感器电连接，控制器被配置为根据压力传感器监测的压力值，向密闭腔室内充入预设气体或向密封环腔内充入预设液体。
18、作为一种可能的实施方式，刀盘包括本体和刀具，本体设置于盾构机主体的端部，刀具和本体连接；
19、充注单元还包括载荷传感器，载荷传感器相对本体和刀具设置，载荷传感器被配置为检测本体和刀具上的横向载荷，载荷传感器和控制器电连接。
20、第二方面，本申请还可提供一种盾构机主驱动方法，应用于前述任一实施方式中的盾构机主驱动系统，方法包括：
21、盾构机主驱动系统中的回转腔的压力大于盾构机主驱动系统的预设压力值时，盾构机主驱动系统中的充注单元向盾构机主驱动系统中的密闭腔室内充入预设气体。
22、本申请提供一种盾构机主驱动系统及方法，盾构机主驱动系统包括：刀盘、驱动单元和充注单元。其中，刀盘沿盾构机的掘进方向设置于盾构机主体的端部，并和盾构机主体形成回转腔；驱动单元沿掘进方向设置于盾构机主体的背离刀盘的一侧，驱动单元包括主轴承、壳体件和密封单元，刀盘和主轴承沿掘进方向连接，密封单元包括多个密封环，多个密封环沿掘进方向间隔设置，并密封连接于主轴承和盾构机主体之间，以使相邻两个密封环之间形成密封环腔，壳体件和刀盘沿掘进方向相对并和盾构机主体连接，以形成密闭腔室；充注单元设置于盾构机主体，充注单元被配置为当回转腔的压力小于或等于预设压力值时，充注单元向密封环腔内充入预设液体；当回转腔的压力大于预设压力值时，充注单元向密闭腔室内充入预设气体。
23、本申请通过这样的结构设置，不再需要增加密封环的数量，仅通过壳体件的设置使盾构机主驱动系统增加密闭腔室。通过充注单元监测回转腔的压力，并和预设压力值进行比对后，利用充注单元及时的调整密封环腔内的油脂量改变背压力，并改变密闭腔室内的气体压力，可以及时的、动态的、平稳的调整盾构机主驱动系统的承载力。不仅保证了盾构机主驱动系统的密封性能，还能够保证盾构机主驱动系统的整体结构稳定，同时，使盾构机适用于不同的工作环境。
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1.一种盾构机主驱动系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的盾构机主驱动系统，其特征在于，所述壳体件一侧开口，所述开口的边缘和所述盾构机主体相对固定连接。
3.根据权利要求2所述的盾构机主驱动系统，其特征在于，所述壳体件为多个，多个所述壳体件沿所述回转腔的周向设置，相邻两个所述壳体件的边缘密封连接，多个所述壳体件的边缘共同形成所述开口。
4.根据权利要求3所述的盾构机主驱动系统，其特征在于，相邻两个所述壳体件中的一者朝向另一所述壳体件的一侧边缘具有凹槽；
5.根据权利要求2-4任一项所述的盾构机主驱动系统，其特征在于，所述壳体件为筒状件，所述筒状件包括端壁和围在所述端壁周侧的侧壁，所述侧壁第一端连接于所述端壁，所述侧壁的第二端沿所述掘进方向延伸，并连接于所述盾构机主体；
6.根据权利要求1-4任一项所述的盾构机主驱动系统，其特征在于，所述壳体件上设置有气孔，所述气孔被配置为向所述密闭腔室内输送所述预设气体。
7.根据权利要求1-4任一项所述的盾构机主驱动系统，其特征在于，所述壳体件上设置有至少一个出
8.根据权利要求1-4任一项所述的盾构机主驱动系统，其特征在于，所述充注单元包括压力传感器和控制器，所述压力传感器和所述回转腔及所述密闭腔室相对设置，所述压力传感器被配置为监测所述回转腔和所述密闭腔室的压力；
9.根据权利要求8所述的盾构机主驱动系统，其特征在于，所述刀盘包括本体和刀具，所述本体设置于所述盾构机主体的端部，所述刀具和所述本体连接；
10.一种盾构机主驱动方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述的盾构机主驱动系统，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种盾构机主驱动系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的盾构机主驱动系统，其特征在于，所述壳体件一侧开口，所述开口的边缘和所述盾构机主体相对固定连接。
3.根据权利要求2所述的盾构机主驱动系统，其特征在于，所述壳体件为多个，多个所述壳体件沿所述回转腔的周向设置，相邻两个所述壳体件的边缘密封连接，多个所述壳体件的边缘共同形成所述开口。
4.根据权利要求3所述的盾构机主驱动系统，其特征在于，相邻两个所述壳体件中的一者朝向另一所述壳体件的一侧边缘具有凹槽；
5.根据权利要求2-4任一项所述的盾构机主驱动系统，其特征在于，所述壳体件为筒状件，所述筒状件包括端壁和围在所述端壁周侧的侧壁，所述侧壁第一端连接于所述端壁，所述侧壁的第二端沿所述掘进方向延伸，并连接于所述盾构机主体；
6.根据权利要求1-4任一项所述的盾构机主...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊晨君，田金坤，彭正阳，张帅坤，范瑞强，王朝辉，谢蛟，马洁荣，韩涛，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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