CN107036811B - 主驱动扭矩试验模拟加载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种主驱动扭矩试验模拟加载装置，包括盾体（18）、外驱动和内驱动，内驱动（2）安装在外驱动（1）上，外驱动（1）安装在盾体（18）上，外驱动为内驱动提供性能测试的扭矩，所述内驱动包括大齿圈（9）、驱动盘（10）、主轴承（11）、内驱动调心轴承（13）、内驱动小齿轮（14）、内驱动箱（15）、内驱动减速机（16）和马达（17），本发明可模拟盾构机/TBM实际工作工况，对内驱动的主轴承、减速机等关键部件进行模拟加载，测试主轴承、减速机等负载性能和寿命试验，为国产盾构机/TBM主轴承、减速机设计、优化提供试验数据，为将来在盾构机/TBM主机上推广应用打下基础。

Description

主驱动扭矩试验模拟加载装置
技术领域
本发明涉及一种试验模拟装置，尤其是主驱动扭矩试验模拟加载装置。
背景技术
随着城市轨道交通建设的蓬勃发展，盾构机/TBM作为一种安全高效的掘进工具，越来越多地应用到隧道建设中。主驱动是盾构机/TBM的核心部件，由电机或者液压马达驱动，经减速机、小齿轮和主轴承齿圈减速后输出较大的扭矩，驱动刀盘旋转切削。盾构机/TBM施工工况恶劣，主驱动工作可靠性是盾构机机正常运转的关键因素。
目前盾构机/TBM主驱动的主轴承、减速机等关键部件几乎全部依赖进口，对成本和工期具有较大的制约，国产主轴承、减速机可靠性在盾构机行业应用缺少相关试验平台，出厂检验也主要是空载试验，因此需要一种主驱动扭矩试验模拟加载装置，对主轴承、减速机性能进行负载试验，为主轴承、减速机设计、检验积累试验数据和评价标准。
发明内容
本发明的目的是，针对上述现有技术的不足，为了对国产盾构机主轴承、减速机可靠性进行检验，相对真实的模拟盾构机机实际工作的工况，提供一种主驱动扭矩试验模拟加载装置，该装置可模拟盾构机/TBM实际工作的工况对内驱动主轴承和减速机提供扭矩负载，进行负载试验。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明主驱动扭矩试验模拟加载装置，包括盾体、外驱动和内驱动，内驱动安装在外驱动上，外驱动安装在盾体上，外驱动为内驱动提供性能测试，所述内驱动包括大齿圈、驱动盘、主轴承、内驱动调心轴承、内驱动小齿轮、内驱动箱、内驱动减速机和马达，马达通过内驱动减速机与内驱动小齿轮相连接，马达带动内驱动减速机和内驱动小齿轮旋转，内驱动小齿轮与主轴承的内齿圈啮合，通过主轴承带动驱动盘旋转，内驱动减速机和主轴承通过螺栓安装内驱动箱上，内驱动调心轴承安装在内驱动小齿轮两侧，内驱动小齿轮通过内驱动调心轴承支撑在内驱动箱上，大齿圈安装在驱动盘外圈上，驱动盘位于内驱动箱前部。
作为本发明的优选方案，所述外驱动包括电机、外驱动减速机、外驱动箱、外驱动小齿轮、外驱动调心轴承和，电机通过外驱动减速机与外驱动小齿轮相连接，所述外驱动减速机安装在外驱动箱上，外驱动调心轴承安装在外驱动小齿轮两侧，外驱动小齿轮通过外驱动调心轴承支撑在外驱动箱上，外驱动小齿轮与安装在驱动盘外圈的大齿圈啮合。
作为本发明的优选方案，在驱动盘与内驱动箱之间安装内密封。
作为本发明的优选方案，在外驱动箱与驱动盘之间安装有外密封。
作为本发明的优选方案，所述电机为变频电机。
本发明通过外驱动变频电机提供反扭矩，可模拟盾构机/TBM实际工作工况，对内驱动的主轴承、减速机等关键部件进行模拟加载，测试主轴承、减速机等负载性能和寿命试验，为国产盾构机/TBM主轴承、减速机设计、优化提供试验数据，为将来在盾构机/TBM主机上推广应用打下基础。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为本发明的结构剖视图；
图中：外驱动1，内驱动2，电机3，外驱动减速机4，外驱动箱5，外驱动小齿轮6、外驱动调心轴承7、外密封8，大齿圈9、驱动盘10，主轴承11，内密封12，内驱动调心轴承13，内驱动小齿轮14，内驱动箱15，内驱动减速机16，马达17，盾体18。
具体实施方式
如附图所示，本发明主驱动扭矩试验模拟加载装置是应用在盾构机和TBM上的，其结构包括盾体18、外驱动和内驱动，内驱动2安装在外驱动1上，外驱动1安装在盾体18上，外驱动为内驱动提供反扭矩对内驱动中的主轴承、减速机等部件进行性能测试。
内驱动为液压驱动，所述内驱动包括大齿圈9、驱动盘10、主轴承11、内驱动调心轴承13、内驱动小齿轮14、内驱动箱15、内驱动减速机16和马达17，内驱动的马达17、内驱动减速机16、内驱动小齿轮14、主轴承11与内驱动箱相连，具体为，马达17通过内驱动减速机16与内驱动小齿轮14相连接，马达17带动内驱动减速机16和内驱动小齿轮14旋转，内驱动小齿轮14与主轴承11的内齿圈啮合，通过主轴承11带动驱动盘10旋转，内驱动减速机16和主轴承11通过螺栓安装内驱动箱15上，内驱动调心轴承13安装在内驱动小齿轮14两侧，内驱动小齿轮14通过内驱动调心轴承13支撑在内驱动箱15上，大齿圈9安装在驱动盘10外圈上，驱动盘10位于内驱动箱15前部。为提高装置的密封性，在驱动盘10与内驱动箱15之间安装内密封12。
外驱动1为电机驱动，所述外驱动包括电机3、外驱动减速机4、外驱动箱5、外驱动小齿轮6和外驱动调心轴承7，外驱动的电机3、外驱动减速机4、外驱动小齿轮6与外驱动箱5相连，内驱动箱安装在外驱动箱上，外驱动箱安装在盾体内。具体为，电机3通过外驱动减速机4与外驱动小齿轮6相连接，所述外驱动减速机4安装在外驱动箱5上，外驱动调心轴承7安装在外驱动小齿轮6两侧，外驱动小齿轮6通过外驱动调心轴承7支撑在外驱动箱5上，外驱动小齿轮6与安装在驱动盘10外圈的大齿圈9啮合，为内驱动提供反扭矩。为进一步提高装置的密封性，在外驱动箱5与驱动盘之间安装有外密封8。
所述电机3优选为变频电机。可通过变频器调节电机输出转速和扭矩负载，模拟主轴承11和内驱动减速机16在盾构机/TBM主机实际工作中的工况，对主轴承、减速机性能进行全寿命加载试验，检验主轴承、减速机的性能，对设计优化积累试验数据。
本发明的工作原理为：外驱动为电驱，电机3带动外驱动减速机4和外驱动小齿轮6旋转，外驱动小齿轮6与安装在驱动盘10外圈的大齿圈9啮合，为内驱动提供反扭矩。由于外驱动的电机3为变频电机，可通过变频器调节电机输出转速和扭矩，模拟盾构机/TBM实际工作的工况对内驱动主轴承和减速机提供扭矩负载，进行负载试验。

Claims (3)

1.一种主驱动扭矩试验模拟加载装置，包括盾体（18）、外驱动和内驱动，内驱动（2）安装在外驱动（1）上，外驱动（1）安装在盾体（18）上，外驱动为内驱动提供性能测试的扭矩，其特征在于：所述内驱动包括大齿圈（9）、驱动盘（10）、主轴承（11）、内驱动调心轴承（13）、内驱动小齿轮（14）、内驱动箱（15）、内驱动减速机（16）和马达（17），马达（17）通过内驱动减速机（16）与内驱动小齿轮（14）相连接，马达（17）带动内驱动减速机（16）和内驱动小齿轮（14）旋转，内驱动小齿轮（14）与主轴承（11）的内齿圈啮合，通过主轴承（11）带动驱动盘（10）旋转，内驱动减速机（16）和主轴承（11）通过螺栓安装内驱动箱（15）上，内驱动调心轴承（13）安装在内驱动小齿轮（14）两侧，内驱动小齿轮（14）通过内驱动调心轴承（13）支撑在内驱动箱（15）上，大齿圈（9）安装在驱动盘（10）外圈上，驱动盘（10）位于内驱动箱（15）前部；
所述外驱动包括电机（3）、外驱动减速机（4）、外驱动箱（5）、外驱动小齿轮（6）和外驱动调心轴承（7），电机（3）通过外驱动减速机（4）与外驱动小齿轮（6）相连接，所述外驱动减速机（4）安装在外驱动箱（5）上，外驱动调心轴承（7）安装在外驱动小齿轮（6）两侧，外驱动小齿轮（6）通过外驱动调心轴承（7）支撑在外驱动箱（5）上，外驱动小齿轮（6）与安装在驱动盘（10）外圈的大齿圈（9）啮合；在驱动盘（10）与内驱动箱（15）之间安装内密封（12）。
2.根据权利要求1所述的主驱动扭矩试验模拟加载装置，其特征在于：在外驱动箱（5）与驱动盘（10）之间安装有外密封（8）。
3.根据权利要求1所述的主驱动扭矩试验模拟加载装置，其特征在于：所述电机（3）为变频电机。
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