【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种切削环组件(cutting-ring assembly)、一种切削环以及一种隧道掘进机。
技术介绍
1、隧道掘进机是一种通常用于穿透土层和岩层掘进隧道的挖掘设备。在传统的隧道掘进机中，钻头旋转形成平滑的圆形隧道壁。钻头在其具有圆形表面的轴向前侧(axialfront side)设置有多个切削环组件，这些切削环组件被可旋转地支撑。这里，切削环组件的旋转轴线相对于钻头的旋转轴线在径向上分布(/位于径向)(lie radially)。
2、在掘进过程(boring process)中，隧道掘进机的钻头被以相当大的力量压靠在目标表面上，使得至少有一些切削环组件嵌入(/接合到)(engage into)所述表面内。当隧道掘进机的钻头旋转时，切削环分割、粉碎和/或释放地层材料，这些材料随后被从隧道掘进机处运走。当释放出的材料被移除以后，隧道掘进机(继续)掘进隧道。
3、为能够可旋转地支撑切削环组件，切削环被安装在通过滚动轴承与轮轴(/轴)(axle)连接的壳体(housing)上。决定切削环组件的寿命期限的标准是用于支撑切削环的滚动轴承的寿命，而轴承的服务寿命则主要(among other things)取决于轴承滚动体的规定滚动运动(defined rolling movement)。然而，在切削环的轴承组件(bearingassembly)的安装期间，难以确定滚动体是否在安装后(installed)的轴承组件中发生这种规定的滚动运动。
4、因此，本专利技术的目的是提供一种具有改进的轴
技术实现思路
1、该目的由技术方案1所述的切削环组件予以实现。
2、以下提供一种切削环组件，特别是用于隧道掘进机(tunnel boring machine)，所述切削环组件包括通过有多个滚动体的至少一个滚动体列支撑在固定轮轴(/固定轴)(fixed axle)上的切削环，其中，所述滚动体在内滚道和外滚道上滚动。作为一个示例，切削环组件可具有两个滚动体列。为了能够在轴承组件中提供预载荷(/预紧)(preload)，所述轴承组件可以通过夹紧环(/锁紧环)(clamping ring)或轴螺母(shaft nut)之类的预紧组成部件(preload component)被施以预载荷(preloaded)。
3、此外，切削环还在其径向外延的表面(/径向外置表面)(radially outer-lyingsurface)上包括有适于破碎岩石和/或泥土(earth)的环绕的切削刃(encircling cuttingedge)。所述滚动体优选是有利地适于支撑高轴向负荷(/载荷)和高径向负荷的圆锥滚子。所述切削环优选可以具有超过(more than)15厘米的外径。
4、在切削环组件中，内滚道被设置在连接到轮轴(/轴)(axle)的内圈上，使得内圈与轮轴在旋转上固定(rotationally fixed)，并且为了改善切削环组件的支撑，外滚道被设置在切削环的径向内表面上。一方面，这一特征具有以下优势：与传统外圈相比，切削环在径向上具有显著更大的材料强度，使得滚道因作用力发生变形从而破坏滚动体的滚动运动的风险被进一步最小化。此外(另一方面)，切削环组件还可以被设计得更为紧凑，这是因为外圈能够被省略。此外，切削环组件还使得提供更为陡峭的压力角成为可能，通过这样的压力角可以获得更佳的负荷承载能力(load-carrying capacity)。切削环的径向内表面中的至少一个外滚道优选被车削(turned)和/或磨削过(ground)。
5、传统的切削环是受到增大磨损的组成部件，因此须定期被更换或至少再加工(reprocessed)。然而，由于切削环被再加工和/或更换，传统切削环组件中内圈和外圈的规定对中(defined alignment)可能会变差。由于切削环本身现在设置有外滚道，在切削环被再加工或切削环被更换的过程中，所述外滚道也可以被加工，于是轴承组件被设置为使得能够确保滚动体进行规定的滚动运动(defined rolling movement)。
6、切削环的径向内表面与内圈在它们之间限定出滚动体得以布置其中的内部。此外，切削环组件可以包括在轴向上限定所述内部的端盖(/端帽)(end cap)和/或封闭盖(/封闭帽)(closure cap)，所述端盖和封闭盖连接到轮轴(/轴)(axle)，使得它们与轮轴(/轴)(axle)在旋转上固定(rotationally fixed)。这使得能够保护所述内部不被外部污染物侵入。
7、根据进一步的优选实施方式，在端盖与切削环之间和/或封闭盖与切削环之间设置有滑环密封件(slide-ring seal)，其中所述滑环密封件包括至少一个金属滑环和至少一个预紧元件(preload element)：所述至少一个金属滑环滑动地抵靠切削环的轴向侧表面(axially lateral surface)，所述至少一个预紧元件被构造为对滑环施以预载荷，以密封所述内部。所述预紧元件尤其可以是弹性预紧元件。例如，所述预紧元件可以由弹性体制成。
8、特别是，所述预紧元件可以与封闭盖或端盖一起工作，以对滑环施以预载荷。例如，第一滑环和第一预紧元件可以被设置在切削环上，而第二滑环和第二预紧元件可以被设置在封闭盖或端盖上。于是，第一和第二预紧元件能够对第一和第二滑环施以预载荷，使得第一和第二滑环滑动地(/以滑动的方式)彼此抵靠，从而密封所述内部。
9、切削环的轴向侧表面被有利地构造为滑环的滑动表面(slide surface)。这具有以下优势：与已知的滑环密封件中每一个滑环密封件均包括两个滑环和两个预紧元件的情形相比，本专利技术中每一个滑环密封件均只包含一个滑环和一个预紧元件(includesexactly one slide ring and exactly one preload element)。也就是说，通过将切削环的轴向侧表面构造为滑环密封件的滑动表面(slide surface)(/滑动面)，所需的滑环密封件的数量可以被减半(halved)，这是因为切削环组件的每一个轴向侧方(each axialside)均只需要一个滑环。
10、切削环优选包括至少一个在轴向上向外突出的肩部。此外，端盖和/或封闭盖还可以包括在轴向上向内突出的突起。所述至少一个肩部与所述突起在径向上彼此相邻，所述突起的轴向内表面对着(opposes)切削环的轴向侧表面(/轴向侧向表面)(axiallylateral surface)。一方面，肩部和突起的使用使一定(程度)(certain)的密封能够得以实现；同时(/另一方面)，突起还起到预紧元件的止动(stop)或者支座(/座部/座落)(seat)的作用，藉此滑环能够更好地抵靠切削环的轴向侧表面。
11、作为另一种选择或者额外地，切削环组件可以包括额外密封所述内部的至少一个另外的密封组件(at least one furthe本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种切削环组件(1)，特别是用于隧道掘进机，具有通过有多个滚动体(6)的至少一个滚动体列可转动地支撑在固定轮轴(3)上的切削环(2)，所述滚动体尤其是圆锥滚子，其中，滚动体(6)在内滚道和外滚道上滚动，其特征在于：所述内滚道被设置在与轮轴(3)连接的内圈(4-1、4-2)上，使得所述内圈(4-1、4-2)与所述轮轴(3)在旋转上固定，所述外滚道(12)设置在所述切削环(2)的径向内表面上。
2.根据权利要求1所述的切削环组件(1)，其特征在于：所述切削环(2)的径向内表面与所述内圈(4-1、4-2)在它们之间限定出滚动体(6)得以布置其中的内部，所述切削环组件(1)包括在轴向上限定所述内部的端盖(14)和/或封闭盖(16)，所述端盖(14)和/或封闭盖(16)连接到所述轮轴(3)，使得它们与所述轮轴(3)在旋转上固定。
3.根据权利要求2所述的切削环组件(1)，其特征在于：在所述端盖(14)与所述切削环(2)之间和/或所述封闭盖(16)与所述切削环(2)之间分别布置有滑环密封件(24)，所述滑环密封件(24)包括至少一个金属滑环(26)和至少一个预紧元
4.根据权利要求3所述的切削环组件(1)，其特征在于：每一个所述滑环密封件(24)均只包含一个滑环(26)和一个预紧元件(28)。
5.根据权利要求3或4所述的切削环组件(1)，其特征在于：所述切削环(2)的轴向侧表面(22)被构造为所述滑环(26)的滑动表面。
6.根据权利要求2～4中任意一项所述的切削环组件(1)，其特征在于：所述切削环(2)包括在轴向上向外突出的至少一个肩部(10-1、10-2)，所述端盖(14)和/或封闭盖(16)包括在轴向上向内突出的突起(18-1、18-2)，所述至少一个肩部(10-1、10-2)与所述突起(18-1、18-2)在径向上彼此相邻，所述突起(18-1、18-2)的轴向内表面(20-1、20-2)对着所述切削环(2)的轴向侧表面(22)。
7.根据权利要求6所述的切削环组件(1)，其特征在于：所述突起(18-1、18-2)的径向外表面、所述突起(18-1、18-2)的轴向内表面(20-1、20-2)、以及/或者所述肩部(10-1、10-2)的径向内表面被构造为滑动表面。
8.根据前述权利要求中任意一项所述的切削环组件(1)，其特征在于：所述内圈(4-1、4-2)包括第一内圈部件(4-1)和第二内圈部件(4-2)，所述第一和第二内圈部件(4-1、4-2)各自包括在轴向上延伸并且彼此相向的长型肩，在安装的状态下，所述第一和第二内圈部件(4-1、4-2)的长型肩彼此抵靠，这些长型肩优选与第一和第二内圈部件(4-1、4-2)形成为一体。
9.根据前述权利要求中任意一项所述的切削环组件(2)，其特征在于：位于所述切削环(2)径向内表面上的至少一个外滚道(12)被车削或磨削过。
10.一种切削环(2)，用于根据前述权利要求中任意一项所述的切削环组件(1)。
11.一种隧道掘进机，包括至少一个根据前述权利要求中任意一项所述的切削环组件(1)。
...【技术特征摘要】
1.一种切削环组件(1)，特别是用于隧道掘进机，具有通过有多个滚动体(6)的至少一个滚动体列可转动地支撑在固定轮轴(3)上的切削环(2)，所述滚动体尤其是圆锥滚子，其中，滚动体(6)在内滚道和外滚道上滚动，其特征在于：所述内滚道被设置在与轮轴(3)连接的内圈(4-1、4-2)上，使得所述内圈(4-1、4-2)与所述轮轴(3)在旋转上固定，所述外滚道(12)设置在所述切削环(2)的径向内表面上。
2.根据权利要求1所述的切削环组件(1)，其特征在于：所述切削环(2)的径向内表面与所述内圈(4-1、4-2)在它们之间限定出滚动体(6)得以布置其中的内部，所述切削环组件(1)包括在轴向上限定所述内部的端盖(14)和/或封闭盖(16)，所述端盖(14)和/或封闭盖(16)连接到所述轮轴(3)，使得它们与所述轮轴(3)在旋转上固定。
3.根据权利要求2所述的切削环组件(1)，其特征在于：在所述端盖(14)与所述切削环(2)之间和/或所述封闭盖(16)与所述切削环(2)之间分别布置有滑环密封件(24)，所述滑环密封件(24)包括至少一个金属滑环(26)和至少一个预紧元件(28)，所述至少一个金属滑环(26)滑动地抵靠所述切削环(2)的轴向侧表面(22)，所述至少一个预紧元件(28)与端盖(14)和/或封闭盖(16)一起对所述滑环(26)施以预载荷，用以密封所述内部。
4.根据权利要求3所述的切削环组件(1)，其特征在于：每一个所述滑环密封件(24)均只包含一个滑环(26)和一个预紧元件(28)。
5.根据权利要求3或4所述的切削环组件(1)，其特征在于：所述切削环(2)的轴向侧表面(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈·奥斯特，约瑟夫·哈恩，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：
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