刀盘驱动装置和掘进设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种刀盘驱动装置和掘进设备。刀盘驱动装置包括：驱动电机，与刀盘连接；出渣管，贯通驱动电机和刀盘；驱动电机包括：电机定子；电机转子，环绕电机定子的外部周缘设置；电机转子与所述刀盘连接，出渣管伸入并贯通所述电机定子。驱动电机采用外转子结构形式直接驱动刀盘旋转，电机定子的中间开孔作为出渣通道的一部分，用于将刀盘掘进出的渣料输出至外部空间，简化了设备整体出渣通道的布局和管道动静转化的装置；通过驱动电机直接驱动刀盘旋转，减少了传统驱动机构中的减速箱装置，从而省掉其所需要的润滑、密封及压力补偿的要求，减少了密封结构的设置，避免了频繁起吊，补充油脂带来的时间上的浪费，从而提高了施工效率。

Cutter head drive and driving equipment

【技术实现步骤摘要】
刀盘驱动装置和掘进设备
本专利技术涉及井下挖掘设备
，具体而言，涉及刀盘驱动装置和掘进设备。
技术介绍
相关技术中，随着对地下空间的重视及大量需求，竖井施工越来越多，其中竖井施工的地下工程包括地下停车场，页岩气发电、采矿巷道及地下防御工事等，较常采用用于井下施工的掘进机。在一些富水地层的竖井及长距离的竖井施工时，对主驱动的可靠性要求较高，传统的掘进机的刀盘是通过减速箱与电机或液压马达连接，减速箱对润滑和密封要求很高，一旦密封或润滑失效，整个机构将无法正常运行，从而带来巨大的经济损失。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述技术问题中的至少之一。本专利技术的第一目的在于提供一种刀盘驱动装置。本专利技术的第二目的在于提供一种掘进机设备。为实现本专利技术的第一目的，本专利技术的实施例提供了一种刀盘驱动装置，用于驱动掘进设备的刀盘旋转，刀盘驱动装置包括：驱动电机，与刀盘连接；出渣管，贯通驱动电机和刀盘；其中，驱动电机驱动刀盘旋转，以将刀盘掘进出的渣料通过出渣管输出至外部空间。在该技术方案中，驱动电机为永磁同步电机，驱动电机直接驱动刀盘旋转，相比传统的刀盘驱动结构，通过驱动电机直接驱动刀盘，省掉了传统驱动装置中的减速箱机构，大大简化了刀盘驱动装置的机械结构，节省了设备成本；传统减速箱机构在高水压环境中需要压力补偿系统来维持其正常工作，而大容积的压力补偿系统目前都没有可靠的应用，本专利技术采用驱动电机直接驱动刀盘旋转，不需对减速箱进行压力补偿，省去减速箱的压力补偿系统，提高了驱动装置整体的可靠性；传统减速箱机构需要不断注入油脂来实现密封功能，这就需要定期起吊设备至地面补充密封油脂，往复起吊下放与安装拆卸设备会占用大量施工时间，本专利技术采用驱动电机直接驱动刀盘旋转，不需要实施密封操作，省去定期补充密封油脂这道工序，大大节省了作业时间，提高了施工效率。另外，本专利技术提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：上述技术方案中，驱动电机包括：电机定子；电机转子，环绕电机定子的外部周缘设置；其中，电机转子与刀盘连接，出渣管伸入并贯通电机定子。在该技术方案中，驱动电机采用外转子的结构形式，外转子结构相比同功率的内转子结构，可以提供更大的扭矩，转子通过螺栓直接与刀盘连接，驱动电机转子在旋转时，可以同步驱动刀盘旋转，从而简化了整体的连接结构。驱动电机定子中间开孔，其通道作为出渣通道的一部分优化了出渣通道的整体布局，简化了出渣通道动静转化装置的设计。上述任一技术方案中，出渣管包括：第一通道，轴向贯通电机定子；输渣部，至少一部分贯通刀盘，且输渣部的至少一部分与刀盘固定连接；其中，输渣部远离刀盘的一端与第一通道相互贯通。本技术方案中，输渣部的一端与第一通道靠近刀盘的一端连接，输渣部的另一端与刀盘固定连接，以使输渣部随刀盘同步旋转，且输渣部与第一通道相互贯通，输渣部远离电机定子的一端伸入至刀盘的一外表面内，并贯通至刀盘的另一外表面，刀盘在掘进的过程中，渣料也随之同步产生，输渣部随刀盘同步旋转，以将渣料依次通过输渣部和第一通道输出至外部空间，避免了渣料的堆积，提高了输送渣料的效率。上述任一技术方案中，第一通道与电机定子同轴心设置。在该技术方案中，渣料在通过第一通道时，会对第一通道的内壁形成一定的挤压力，会对电机定子造成一定程度的破坏，当第一通道与电机定子同轴心设置，使电机定子受力接近均匀，能够减弱或降低这种破坏，以提高电机定子的使用寿命。刀盘驱动装置还包括：动密封件；其中，输渣部远离刀盘的一端与第一通道靠近刀盘的一端通过动密封件连接。在该技术方案中，第一通道不转动，为了保证输渣部能够随刀盘同步旋转，输渣部的一端与第一通道之间通过动密封件连接，结构简单，密封良好。刀盘驱动装置还包括：吸渣口配合结构，吸渣口配合结构设于输渣部远离电机定子的一端的端口内；其中，刀盘上设有吸渣口，吸渣口配合结构与吸渣口相互配合，使从吸渣口进入的渣料通过吸渣口配合结构进入输渣部。在该技术方案中，在刀盘上设有吸渣口，以方便将渣料吸入输渣部内。吸渣口配合结构与吸渣口相互配合，能够使渣料更方便地进入输渣部，可避免发生堵塞，从而进一步提高了是施工效率。上述任一技术方案中，刀盘驱动装置还包括：法兰盘，设有轴向贯通的孔，孔适于输渣部穿设；其中，法兰盘通过紧固件与电机转子和刀盘连接，以使电机转子通过法兰盘带动刀盘旋转。在该技术方案中，法兰盘的中部开设有孔，输渣部的至少一部分穿设于孔内，并与孔固定，因此，法兰盘还起到对输渣部的定位和固定作用。法兰盘通过法兰螺栓与电机转子和刀盘连接，连接结构简单，拆卸方便，便于维修。法兰螺栓是较为常见的紧固件。上述任一技术方案中，驱动电机为水密电机，是通过在驱动电机的内腔充油，驱动电机的内腔与压力补偿系统连接，并保证内腔的压力恒略高于外部的水压，因此可以实现防止驱动电机进水的目的，使驱动电机起到了良好的密封效果。为实现本专利技术的第二目的，本专利技术的实施例提供了一种掘进设备，适于对掘进区域进行掘进作业，掘进设备包括：任一实施中的刀盘驱动装置；刀盘，与刀盘驱动装置连接；送渣管，一端与刀盘驱动装置的出渣管相互贯通，送渣管的另一端位于掘进区域的外部；其中，刀盘驱动装置驱动刀盘旋转产生渣料，出渣管和送渣管依次将渣料输出。在该技术方案中，掘进设备具有本专利技术任一实施例中的刀盘驱动装置，因此也具有本专利技术任一实施例中的刀盘驱动装置的全部技术效果，在此不再赘述。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1为本专利技术一个实施例的刀盘驱动装置应用状态的局部剖视结构示意图。其中，图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：100：刀盘驱动装置，110：驱动电机，112：电机定子，114：电机转子，120：出渣管，122：第一通道，124：输渣部，130：法兰螺栓，140：吸渣口配合结构，150：动密封件，160：法兰盘，200：刀盘，300：送渣管。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。传统的掘进机的刀盘是通过减速箱与电机或液压马达连接，减速箱对润滑和密封要求很高，一旦密封或润滑失效，整个机构将无法正常运行，从而带来巨大的经济损失。特别在深水掘进中，减速箱要承受高压，这就对密封的要求很高。现有的密封技术很难保证在高压下维持长时间的正常工作，这就需要可靠的压力补偿系统来补偿减速箱内外的压力。但是，大容积的压力补偿系统在泥浆环境下，很难保证可靠的应用，使得设备的可靠性大大降低。密封油脂的定期补给需将设备起吊至地面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刀盘驱动装置，用于驱动掘进设备的刀盘旋转，其特征在于，所述刀盘驱动装置包括：/n驱动电机，与所述刀盘连接；/n出渣管，贯通所述驱动电机和所述刀盘；/n其中，所述驱动电机驱动所述刀盘旋转，以将所述刀盘掘进出的渣料通过所述出渣管输出至外部空间；/n所述驱动电机包括：/n电机定子；/n电机转子，环绕所述电机定子的外部周缘设置；/n其中，所述电机转子与所述刀盘连接，所述出渣管伸入并贯通所述电机定子。/n

【技术特征摘要】
1.一种刀盘驱动装置，用于驱动掘进设备的刀盘旋转，其特征在于，所述刀盘驱动装置包括：
驱动电机，与所述刀盘连接；
出渣管，贯通所述驱动电机和所述刀盘；
其中，所述驱动电机驱动所述刀盘旋转，以将所述刀盘掘进出的渣料通过所述出渣管输出至外部空间；
所述驱动电机包括：
电机定子；
电机转子，环绕所述电机定子的外部周缘设置；
其中，所述电机转子与所述刀盘连接，所述出渣管伸入并贯通所述电机定子。


2.根据权利要求1所述的刀盘驱动装置，其特征在于，所述出渣管包括：
第一通道，轴向贯通所述电机定子；
输渣部，至少一部分贯通所述刀盘，且所述输渣部的至少一部分与所述刀盘固定连接；
其中，所述输渣部远离所述刀盘的一端与所述第一通道相互贯通。


3.根据权利要求2所述的刀盘驱动装置，其特征在于，
所述第一通道与所述电机定子同轴心设置。


4.根据权利要求2所述的刀盘驱动装置，其特征在于，还包括：
动密封件；
其中，所述输渣部远离所述刀盘的一端与所述第一通道靠近所述刀盘的一端通过所述动密封件连接。


5.根据权利要求2所述的刀盘驱动装置，其特征在于，还包括：
吸渣口配合结构，设于所述输渣部远离...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞香，朱晨，何韬，陈海燕，谢吉，罗茜，王利平，
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：湖南;43