CN109340254B - 盾构机用主驱动轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种盾构机用主驱动轴承，包括外圈组件、置于该外圈组件内的内圈组件，以及设于该外圈组件和内圈组件的滚道之间的滚动体和保持架，内圈组件包括内齿圈及套设于该内齿圈外周的内齿圈滚道，外圈组件包括外圈上端盖、外圈上端盖滚道、外圈下底座和外圈下底座滚道。本发明通过设置齿圈和滚道可分离的盾构机用主驱动轴承，在轴承轮齿崩齿或严重磨损以及滚道磨损时可快速更换损坏件，同时在轴承整体制造时可根据外圈基体、滚道及轮齿的工作要求采用不同性能的材料，以达到减少维修停机时间，提高维修工作效率，降低维修和制造成本，增加整体经济效益的目的。

Description

盾构机用主驱动轴承
技术领域
本发明属于盾构机技术领域，具体的说是涉及一种盾构机用主驱动轴承，尤其涉及一种齿圈及滚道可分离的三列圆柱滚子轴承。
背景技术
盾构机主驱动轴承是盾构机向切削刀盘传递扭矩及动力的核心部件，在现有盾构机用主驱动***上，主驱动轴承一般采用三列圆柱滚子轴承，内圈（齿圈）、外圈、滚动体及保持架均可分离，其主要工作原理如下：来自液压马达或电机的扭矩经过减速机后传递给与主驱动轴承相啮合的驱动小齿轮上，在多只小齿轮的驱动下，齿圈会随之旋转，轴承外圈与盾构机前盾用螺栓固定在一起，齿圈上加工有与切削刀盘连接的螺纹孔，在盾构机向前掘进时，来自马达或电机的扭矩经过减速机、小齿轮传递给轴承齿圈，进而传递给切削刀盘，驱动刀盘旋转，从而达到切削渣土的目的。目前盾构机主驱动轴承的主要结构如下：1）轴承齿圈上加工有轮齿及三列滚道，以达到与小齿轮和轴承外圈配合的目的；2）外圈为可分离式，加工有与滚子配合的三列滚道。以上结构存在的缺点如下：1）轮齿与滚道加工为一体，当轮齿崩齿或磨损严重时需进行整体更换，造成维修成本高，维修时间长；2）外圈与滚道加工为一体，当轴承滚道磨损严重或淬硬层剥落时需进行整体更换；3）因轴承在工作过程中受力较大，轮齿及滚道要求有较高的硬度及耐磨性能，轴承基体材料要求具有较好的韧性及塑性，因此对于轮齿及滚道一体加工的轴承，需要采用整体性能较高的材料，无形中增加了整个轴承的制造成本。
基于以上原因，有必要发明一种轮齿及滚道可分离的盾构机用主驱动轴承，在轴承轮齿崩齿或严重磨损以及滚道磨损时可快速更换损坏件，同时在轴承整体制造时可根据外圈基体、滚道及轮齿的工作要求采用不同性能的材料，以达到减少维修停机时间，提高维修工作效率，降低维修和制造成本，增加整体经济效益的目的。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种盾构机用主驱动轴承，可有效降低轴承的加工制造成本，减少轴承的维修时间及维修费用，提高制造及施工的经济效益。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种盾构机用主驱动轴承，包括外圈组件、置于该外圈组件内的内圈组件，以及设于该外圈组件和内圈组件的滚道之间的滚动体和保持架，所述内圈组件包括内齿圈及套设于该内齿圈外周的内齿圈滚道，该内齿圈和内齿圈滚道的外周的中部对应设有环形凸台，所述内齿圈滚道与所述内齿圈之间通过螺栓固定连接，所述内齿圈滚道的两端的外侧面以及对应所述环形凸台的中部外侧面上分别加工有一列滚道；所述外圈组件包括外圈上端盖、外圈上端盖滚道、外圈下底座和外圈下底座滚道，所述外圈上端盖通过螺栓与所述外圈下底座固定连接形成外圈本体，该外圈本体间隔套设于所述内圈组件外周；所述外圈下底座滚道通过螺栓固定于所述外圈下底座，所述外圈上端盖滚道通过螺栓固定于外圈上端盖内；所述外圈下底座滚道上对应所述内齿圈滚道的一端和中部的滚道上对应设有两列滚道，所述外圈上端盖滚道对应所述内齿圈滚道另一端的滚道上设有一列滚道；所述内齿圈滚道与外圈下底座滚道和外圈上端盖滚道上对应的三列滚道之间分别设有保持架，该保持架上设有能够在所述滚道内滚动的滚动体。
作为本发明的进一步改进，所述内齿圈滚道上加工有用于和盾构机刀盘连接的螺纹孔。
作为本发明的进一步改进，所述外圈下底座和外圈上端盖的内侧面分别设有截面呈L型的安装槽，所述外圈下底座滚道和外圈上端盖滚道分别对应形成截面呈L型的形状。
作为本发明的进一步改进，对应内齿圈滚道中间的一列滚道上的滚动体的轴线方向与所述内齿圈的轴线方向平行，对应内齿圈滚道两端的两列滚道上的滚动体的轴线方向与所述内齿圈的轴线方向垂直。
作为本发明的进一步改进，所述滚动体为圆柱形，所述保持架为尼龙或铜合金材料制成。
本发明的有益效果是：1）齿圈和滚道采用可分离设计，组件的不同部位可采用不同性能的材料进行组合使用，既能使轴承获得必要的强度、硬度及耐磨性能，又能使轴承拥有较高的韧性及塑性，降低了轴承的制造成本；2）在轴承轮齿崩齿或磨损以及滚道磨损损坏时，可对相关件进行更换而不必整体更换，降低了维修成本，减少了维修时间，提高了经济及时间效益。
附图说明
图1为本发明结构原理图。
结合附图，作以下说明：
1——内齿圈； 2——内齿圈滚道；
11——环形凸台； 3——外圈上端盖；
4——外圈上端盖滚道； 5——外圈下底座；
6——外圈下底座滚道； 7——滚动体；
8——保持架。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。但本发明的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖范围之内。
参阅图1，为本发明所述的一种盾构机用主驱动轴承，包括外圈组件、置于该外圈组件内的内圈组件，以及设于该外圈组件和内圈组件的滚道之间的滚动体7和保持架8。
其中，内圈组件包括内齿圈1及套设于该内齿圈外周的内齿圈滚道2，内齿圈滚道2上加工有用于和盾构机刀盘连接的螺纹孔，内齿圈1和内齿圈滚道2的外周的中部对应设有环形凸台11，内齿圈滚道2与内齿圈1之间通过螺栓固定连接，内齿圈滚道2的两端的外侧面以及对应环形凸台11的中部外侧面上分别加工有一列滚道，即加工有三列滚道。对应内齿圈滚道中间的一列滚道上的滚动体的轴线方向与所述内齿圈的轴线方向平行，对应内齿圈滚道两端的两列滚道上的滚动体的轴线方向与所述内齿圈的轴线方向垂直。
内齿圈1采用高性能材料制造，热处理后可以获得较高的千古的、硬度和耐磨性，与内齿圈滚道2通过高强度螺栓连接在一起，内齿圈1与多只小齿轮啮合，传递来自马达或电机的扭矩，当小齿轮转动时，内齿圈1带动内齿圈滚道2随之转动。
其中，外圈组件包括外圈上端盖3、外圈上端盖滚道4、外圈下底座5和外圈下底座滚道6，外圈上端盖3通过螺栓与外圈下底座5固定连接形成外圈本体，该外圈本体间隔套设于内圈组件外周。其中，所述外圈下底座和外圈上端盖的内侧面分别设有截面呈L型的安装槽，所述外圈下底座滚道和外圈上端盖滚道分别对应形成截面呈L型的形状。外圈下底座滚道6通过螺栓固定于外圈下底座5，外圈上端盖滚道4通过螺栓固定于外圈上端盖3内；外圈下底座滚道6上对应内齿圈滚道2的一端和中部的滚道上对应设有两列滚道，外圈上端盖滚道4对应内齿圈滚道2另一端的滚道上设有一列滚道。
外圈上端盖3是轴承外圈的一部分，采用柔性及塑性较好的材料制造，通过高强度螺栓与轴承下底座5及主驱动齿轮箱连接，在盾构机掘进过程中，该部分与盾体状态保存一致。该外圈上端盖又通过螺栓与外圈上端盖滚道4连接。
外圈上端盖滚道4采用高性能材料加工制造，热处理后可获得较高的强度、硬度及耐磨性能，加工有一列滚道，主要承受轴向力，通过螺栓与外圈上端盖3连接，盾构机工作时，滚动体在该滚道上运动，以实现内圈旋转、外圈静止不动的目的。
外圈下底座5为韧性及塑性较好的材料加工制造而成，加工有两道滚道，主要承受轴向力及径向力，通过螺栓分别与主驱动齿轮箱及外圈下底座滚道6连接。
外圈下底座滚道6为高性能材料加工制造，热处理后可获得较高的硬度、强度及耐磨性，加工有两列滚道，通过高强度螺栓与外圈下底座5连接，盾构机工作时，该外圈下底座滚道6保持不动，滚动体在滚道上运动。
滚动体7是采用高性能材料加工制造而成，为圆柱形状，分布于内齿圈滚道2、外圈上端盖滚道4及外圈下底座滚道6之间，在盾构机工作时，内圈组件旋转，外圈组件静止，滚动体7在内外圈组件之间运动。
所述的保持架8采用尼龙或铜合金材料制成，起固定滚动体的作用，分布于内外圈滚道之间。
由此可见，本发明通过设置齿圈和滚道可分离的盾构机用主驱动轴承，在轴承轮齿崩齿或严重磨损以及滚道磨损时可快速更换损坏件，同时在轴承整体制造时可根据外圈基体、滚道及轮齿的工作要求采用不同性能的材料，以达到减少维修停机时间，提高维修工作效率，降低维修和制造成本，增加整体经济效益的目的。

Claims (5)

1.一种盾构机用主驱动轴承，包括外圈组件、置于该外圈组件内的内圈组件，以及设于该外圈组件和内圈组件的滚道之间的滚动体（7）和保持架（8），其特征在于：所述内圈组件包括内齿圈（1）及套设于该内齿圈外周的内齿圈滚道（2），该内齿圈（1）和内齿圈滚道的外周的中部对应设有环形凸台（11），所述内齿圈滚道（2）与所述内齿圈（1）之间通过螺栓固定连接，所述内齿圈滚道（2）的两端的外侧面以及对应所述环形凸台的中部外侧面上分别加工有一列滚道；所述外圈组件包括外圈上端盖（3）、外圈上端盖滚道（4）、外圈下底座（5）和外圈下底座滚道（6），所述外圈上端盖（3）通过螺栓与所述外圈下底座（5）固定连接形成外圈本体，该外圈本体间隔套设于所述内圈组件外周；所述外圈下底座滚道（6）通过螺栓固定于所述外圈下底座（5），所述外圈上端盖滚道（4）通过螺栓固定于外圈上端盖（3）内；所述外圈下底座滚道（6）上对应所述内齿圈滚道（2）的一端和中部的滚道上对应设有两列滚道，所述外圈上端盖滚道（4）对应所述内齿圈滚道（2）另一端的滚道上设有一列滚道；所述内齿圈滚道（2）与外圈下底座滚道（6）和外圈上端盖滚道（4）上对应的三列滚道之间分别设有保持架（8），该保持架上设有能够在所述滚道内滚动的滚动体（7）。
2.根据权利要求1所述的盾构机用主驱动轴承，其特征在于：所述内齿圈滚道上加工有用于和盾构机刀盘连接的螺纹孔。
3.根据权利要求1所述的盾构机用主驱动轴承，其特征在于：所述外圈下底座和外圈上端盖的内侧面分别设有截面呈L型的安装槽，所述外圈下底座滚道和外圈上端盖滚道分别对应形成截面呈L型的形状。
4.根据权利要求3所述的盾构机用主驱动轴承，其特征在于：对应内齿圈滚道中间的一列滚道上的滚动体的轴线方向与所述内齿圈的轴线方向平行，对应内齿圈滚道两端的两列滚道上的滚动体的轴线方向与所述内齿圈的轴线方向垂直。
5.根据权利要求1所述的盾构机用主驱动轴承，其特征在于：所述滚动体为圆柱形，所述保持架为尼龙或铜合金材料制成。
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