專利名稱：機內可拆換式盾構刀盤驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機內可拆換式盾構刀盤驅動裝置，尤其涉及一種在盾構機內部即可進行拆換的盾構驅動裝置。
背景技術：
盾構法是在盾構保護下修筑軟土隧道的一類施工方法，60年代以來在日本得到迅速發展，在很多城市的地鐵施工中都得到廣泛應用，其歷史雖然不長，卻已在盾構施工技術領域占有重要地位。1989年我國正式采用盾構法修建區間隧道，目前已在上海、廣州、深圳等城市的地下鐵道建設中得到廣泛的使用。盾構法施工具有的特點是，地層掘進、出土運輸、襯砌拼裝、接縫防水和盾尾間隙注漿充填等主要作業都在盾構保護下進行，并須隨時排除地下水和控制地面沉降。它施工速度快、洞體質量比較穩定、對周圍建筑物影響比較小等特點。
目前所使用的盾構如圖1和圖2所示。首先參考圖1，盾構刀盤驅動裝置9包括一個刀盤驅動油壓馬達91、減速裝置92、由減速裝置92帶動的數個牛腿93、固定于牛腿93之上的刀盤94、以及固定在刀盤94之上的復數個各種挖掘刀941。刀盤驅動油壓馬達91和減速裝置92被包覆在盾殼(圖中未示)內。
參考圖2。減速裝置92內設置有一個大軸承97，大軸承97包括有一個固定于減速裝置92之上的軸承外圈971和一個具有內齒的軸承內圈972。主受力環95通過主受力環螺栓96與軸承內圈972固定連接。在工作時，刀盤驅動油壓馬達91通過與軸承內圈972內齒嚙合的齒輪帶動大軸承97中的軸承內圈972，再帶動主受力環95和刀盤94，通過刀盤94上的挖掘刀941對盾構9前方的土壤進行隧道挖掘。
地下隧道施工屬于高風險行業，如何將風險降到最底，本技術領域內的技術人員一直在求索。過去，在盾構機中唯一出現損壞而不能更換、檢修的部件就是刀盤驅動，如果驅動裝置可在機內拆換，則就盾構機本身來說，風險已接近降到零，其可能創造的經濟效益是不可估量的。
機內可拆換刀盤驅動裝置技術，在世界盾構領域屬于先進技術。
盾構刀盤驅動裝置，在盾構掘進機中，是最核心的部件，該裝置中的大軸承價格昂貴，而且一般是不可以在盾構機內拆換的。目前，國外只有一家美國公司有“機內可拆換刀盤驅動裝置”的技術，在國內這項技術是空白。
在實際的地下施工過程中，如果刀盤驅動裝置中的大軸承損壞，由于刀盤驅動裝置在地下隧道中的盾構機內是不可拆換的。所以，一般情況下，盾構機報廢，甚至必須放棄整條隧道，其所造成的損失是難以估量的。
另外，在實際的盾構隧道施工中，由于工況要求，有時會沒有接收井(如電廠的排水隧道)，而地層又是比較復雜的復合地層，要求盾構必須有大刀盤，在隧道施工完成后，刀盤驅動因不可拆卸，而廢棄在隧道中，使隧道造價過高。過高的價格，也是很多電廠隧道放棄采用盾構法施工的重要原因之一。
目前絕大多數的盾構機都有這樣的隱患，即盾構刀盤驅動裝置在地下工作中一旦出現重大故障無法進行維修。如果盾構9中大軸承97出現故障，如圖2中所示，目前盾構中拆卸大軸承97必須從盾構9的前方開始，將刀盤94、牛腿93、主受力環95、主受力環螺栓96等逐一拆下，才能接觸到大軸承97并將其拆下維修或者替換。這種結構的盾構9一旦在地下出現故障，唯一的維修方法就是在盾構的前方挖一條豎直井，露出盾構的前面，然后從前面逐一拆下最常損壞的大軸承97前面的所有零部件，再對大軸承97進行維修或替換。這種方法的缺陷首先就是需要人力物力挖掘豎直井，其次就是如果盾構的上方是不適宜挖掘的地況，如房屋、山巒、湖泊等，那么盾構故障損壞的結果就是整個盾構甚至是整條隧道的報廢。
發明內容
本發明的目的在于提供機內可拆換式盾構刀盤驅動裝置，其可以在盾構機內拆換刀盤驅動裝置，當已出洞的盾構機驅動裝置出現重大質量問題時，可以在盾構機內調換、檢修，從而最大限度的減少盾構挖掘中刀盤驅動出現故障的損失。
為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是提供一種機內可拆換式盾構刀盤驅動裝置，其包括至少一個刀盤驅動油壓馬達，一個減速裝置，由所述減速裝置帶動的主受力環，數個固定于所述主受力環之上的牛腿，固定于所述牛腿之上的刀盤，以及固定在所述刀盤之上的復數個各種挖掘刀，其技術上的改進在于所述減速裝置內設置有一個大軸承，該大軸承包括有一個固定于所述減速裝置之上的具有外齒的軸承外圈和一個軸承內圈；以及，至少一個主受力環螺栓，該主受力環螺栓從所述刀盤驅動油壓馬達的方向將所述主受力環與所述軸承外圈固定連接。
本發明的有益效果是在對損壞的大軸承或減速裝置內的其它零部件進行維修或更換的時候，不需要浪費人力物力挖掘豎直井，其次如果盾構的上方是不適宜挖掘的地況，如房屋、山巒、湖泊等，盾構刀盤驅動故障的結果不至于再使整條隧道和整個盾構報廢。
圖1為現有技術中一種盾構刀盤驅動裝置的透視示意圖。
圖2為圖1所示盾構刀盤驅動裝置的部分剖視圖。
圖3為本發明一種盾構刀盤驅動裝置一種較佳實施例的透視示意圖。
圖4為圖3所示本發明較佳實施例的部分剖視圖。
具體實施例方式
參考附圖中的圖3和圖4，其顯示有本發明較佳實施例的透視示意圖和部分剖視圖。一個盾構刀盤驅動裝置1包括至少一個刀盤驅動油壓馬達11、減速裝置12、由減速裝置12帶動的數個牛腿13、固定于牛腿13之上的刀盤14、以及固定在刀盤14之上的復數個各種挖掘刀141。刀盤驅動油壓馬達11和減速裝置12被包覆在一個盾構機體盾殼(圖中未示)之內。
參考圖4。減速裝置12內設置有一個大軸承17，大軸承17包括有一個固定于減速裝置12之上的具有外齒的軸承外圈171和一個軸承內圈172。主受力環15通過主受力環螺栓16與軸承外圈171固定連接。在工作時，刀盤驅動油壓馬達11通過與軸承外圈171外齒嚙合的齒輪帶動大軸承17中的軸承外圈171，再帶動主受力環15和刀盤14，通過刀盤14上的挖掘刀141對盾構1前方的土壤進行挖掘。
如圖4所示，本發明的盾構1中的主受力環螺栓16是從刀盤驅動油壓馬達11的方向將軸承外圈171固定到主受力環15之上的。這樣，拆換大軸承17不必從盾構1的前方開始，而是可以在盾構1的機體盾殼內將刀盤驅動油壓馬達11和減速裝置12拆卸掉，露出大軸承17，再對大軸承17進行維修或者替換。
本發明的盾構1一旦在地下刀盤驅動出現故障，將不必在盾構1的前方挖豎直井。這種方法首先節省了人力物力，其次如果盾構1的上方是不適宜挖掘的地況，如房屋、山巒、湖泊等，那么在盾構1后方拆開盾構1進行維修也不會使整條隧道和整個盾構1報廢。
權利要求
1.一種機內可拆換式盾構刀盤驅動裝置，其包括至少一個刀盤驅動油壓馬達，一個減速裝置，由所述減速裝置帶動的主受力環，數個固定于所述主受力環之上的牛腿，固定于所述牛腿之上的刀盤，以及固定在所述刀盤之上的復數個各種挖掘刀，其特征在于所述減速裝置內設置有一個大軸承，該大軸承包括一個軸承內圈和一個具有外齒的軸承外圈；以及，至少一個主受力環螺栓，該主受力環螺栓從所述刀盤驅動油壓馬達的方向將所述主受力環與所述軸承外圈固定連接，從而使得可以在盾構機殼體內從刀盤驅動油壓馬達的方向拆卸。
2.一種可以在盾構機殼體內拆換大軸承的方法，其特征在于該盾構刀盤包括至少一個刀盤驅動油壓馬達，一個減速裝置，由所述減速裝置帶動的主受力環，數個固定于所述主受力環之上的牛腿，固定于所述牛腿之上的刀盤，以及固定在所述刀盤之上的復數個各種挖掘刀；所述減速裝置內設置有一個大軸承，該大軸承包括一個軸承內圈和一個具有外齒的軸承外圈；以及至少一個主受力環螺栓，該主受力環螺栓從所述刀盤驅動油壓馬達的方向將所述主受力環與所述軸承外圈固定連接，從而使得可以在盾構機殼體內從刀盤驅動油壓馬達的方向拆卸。
全文摘要
本發明涉及一種機內可拆換式盾構刀盤驅動裝置，其包括至少一個刀盤驅動油壓馬達，一個減速裝置，由減速裝置帶動的主受力環，數個固定于所述主受力環之上的牛腿，固定于牛腿之上的刀盤，以及固定在刀盤之上的復數個各種挖掘刀。減速裝置內設置有一個大軸承和至少一個主受力環螺栓。大軸承包括有一個軸承內圈和一個具有外齒的軸承外圈。主受力環螺栓從所述刀盤驅動油壓馬達的方向將所述主受力環與所述軸承外圈固定連接。在對本發明的大軸承進行維修或替換時，可以在盾購機內部刀盤驅動油壓馬達的方向進行，所以，本發明的盾構機，在驅動出現重大故障，必須拆卸大軸承進行修理時，將不必在盾構的前方挖豎直井，或是將盾購機退出隧道后再進行修理。這種方法既節省了人力物力，也不會出現整個盾構甚至是整條隧道報廢的情況。
文檔編號E21D9/00GK1687564SQ200510024498
公開日2005年10月26日 申請日期2005年3月21日 優先權日2005年3月21日
發明者王鶴林, 閔銳 申請人:上海隧道工程股份有限公司