铣槽机传动系统以及铣槽机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种铣槽机传动系统以及铣槽机。

背景技术

双轮铣是一种地下连续墙成槽作业设备，通过钢丝绳垂吊工作装置，在充满泥浆液的槽孔内，通过两个铣轮反向旋转，并向下垂直挖掘岩土；剥离下的岩土与泥浆液混合后，由泥浆泵抽取并排送至地面。

双轮铣槽机用泥浆泵工作时，通过液压马达或电机马达输出动力，通过传动装置带动叶轮旋转，将含有固体颗粒的泥浆液输送至地面。

由于双轮铣槽机作业深度大，一般可达到100米施工深度，因此泥浆泵外部的泥浆液压力大且含有大量固体颗粒，很容易导致传动装置的密封装置失效，导致传动装置内部进浆。而如何保证泥浆传动装置的密封装置长期在水下正常工作，一致是十分棘手的问题。

相关技术中，在传动装置与传动轴的配合位置安装机械密封，来防止外部泥浆压力进入。或者，采用填料密封、唇形密封、机械密封相互配合的方式来实现密封。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：无论是单纯的机械密封，还是填料密封、唇形密封、机械密封相互配合的多层密封方式，在传动系统工作过程中，还是会出现失效现象。

发明内容

本发明提出一种铣槽机传动系统以及铣槽机，用以降低传动系统密封失效的可能性。

本发明实施例提供了一种铣槽机传动系统，包括：

马达；

泵壳；

支撑筒，位于所述马达和所述泵壳之间，且所述支撑筒安装于所述泵壳；所述支撑筒包括腔体；

传动轴，安装于所述腔体中，且一端与所述马达驱动连接；

叶轮，位于所述泵壳中；所述叶轮与所述的传动轴的另一端驱动连接；

支撑组件，包括第一支撑件和第二支撑件；所述第一支撑件和所述第二支撑件均安装于所述腔体中，所述第一支撑件支撑所述传动轴的一端，所述第二支撑件支撑所述传动轴的另一端；以及

浮动支撑组件，安装于所述泵壳；所述浮动支撑件包括柔性支撑件和刚性支撑件；所述柔性支撑件与所述传动轴抵顶接触，所述刚性支撑件与所述传动轴存在设定间隙。

在一些实施例中，所述刚性支撑件与所述泵壳固定连接；所述刚性支撑件包括第一通孔和第二通孔；所述第一通孔的内径尺寸小于所述第二通孔的内径尺寸；所述第二通孔位于所述第一通孔朝向所述马达的一侧；所述传动轴穿过所述第一通孔和所述第二通孔；所述柔性支撑件安装于所述第二通孔中。

在一些实施例中，所述刚性支撑件包括第一环体和第一凸起，两者固定连接；所述第一环体包括所述第一通孔；所述第一凸起包括所述第二通孔。

在一些实施例中，所述浮动支撑组件还包括：

压紧组件，安装于所述刚性支撑件远离所述泵壳的一侧；所述压紧组件与所述刚性支撑件固定连接；以及

锁定环，安装于所述压紧组件远离所述刚性支撑件的一侧；以及

锁紧件，将所述压紧组件、所述锁定环固定连接。

在一些实施例中，所述压紧组件包括：

第二环体，位于所述锁定环和所述刚性支撑件之间；所述第二环体压紧所述第一凸起；以及

第二凸起，固定于所述第二环体；所述第二凸起至少部分插入到所述第二通孔中，以压紧位于所述第二通孔中的所述柔性支撑件；

其中，贯穿孔贯穿所述第二环体和所述第二凸起；所述传动轴位于所述贯穿孔中。

在一些实施例中，所述浮动支撑组件还包括：

导向件，所述压紧组件、所述锁定环和所述刚性支撑件均设置有同轴且连通的导向孔，所述导向件插入各个所述导向孔中；以及

锁紧组件，安装于所述导向件，以固定所述刚性支撑件、所述压紧组件和所述锁定环。

在一些实施例中，所述锁紧组件包括：

弹性件，套设于所述导向件位于所述锁定环外侧的部分；

挡套，位于所述弹性件远离所述锁定环的一侧；以及

螺母，与所述导向件螺纹连接，以将所述压紧组件、所述锁定环均与所述刚性支撑件固定连接。

在一些实施例中，所述压紧组件包括第一压紧半环和第二压紧半环；所述第一压紧半环和所述第二压紧半环拼凑形成环形。

在一些实施例中，所述锁定环包括第一锁定半环和第二锁定半环，所述第一锁定半环和所述第二锁定半环拼凑形成环形。

在一些实施例中，所述压紧组件包括第一压紧半环和第二压紧半环；所述第一压紧半环和所述第二压紧半环拼凑形成环形；所述锁定环包括第一锁定半环和第二锁定半环，所述第一锁定半环和所述第二锁定半环拼凑形成环形；所述第一压紧半环和所述第二压紧半环的拼接面为第一拼接面；所述第一锁定半环和所述第二锁定半环的拼接面为第二拼接面；所述第一拼接面和所述第二拼接面在所述锁定环的周向方向错开。

在一些实施例中，所述第一拼接面和所述第二拼接面在所述锁定环的周向方向错开90°。

在一些实施例中，铣槽机传动系统还包括：

密封组件，安装于所述传动轴，且位于所述第二支撑件远离所述第一支撑件的一侧；所述密封组件、所述传动轴和所述支撑筒共同形成密封腔；所述支撑组件位于所述密封腔中；所述密封腔被用于装润滑油。

在一些实施例中，所述密封组件包括密封圈。

在一些实施例中，所述柔性支撑件包括盘根；所述柔性支撑件的数量为多个。

在一些实施例中，铣槽机传动系统还包括：

护筒，套设在所述传动轴的外部，且与所述传动轴固定连接

在一些实施例中，所述设定间隙为1mm～3mm。

本发明实施例还提供一种铣槽机，包括本发明任一技术方案所提供的铣槽机传动系统。

上述技术方案提供的铣槽机传动系统，其传动轴始终第一支撑件、第二支撑件支撑；并且，在传动轴未出现变形或者变形量较小时，柔性支撑件也对传动轴起到支撑作用，此时传动轴的支撑方式为双点刚性支撑加单点柔性支撑；在动轴未变形量较大时，刚性支撑件对传动轴起到支撑作用，此时传动轴的支撑方式为三点刚性支撑结构。这种支撑方式，大大提高了传动轴的支撑刚度，降低了传动轴出现变形的可能性，降低甚至避免传动轴因变形导致密封失效问题的可能性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的铣槽机传动系统结构示意图。

图2为图1的局部放大示意图。

图3为本发明实施例提供的铣槽机传动系统的浮动支撑组件结构示意图。

附图标记：

1、马达；2、泵壳；3、支撑筒；4、传动轴；5、叶轮；6、支撑组件；7、浮动支撑组件；8、密封组件；9、护筒；61、第一支撑件；62、第二支撑件；70、导向孔；71、柔性支撑件；72、刚性支撑件；73、压紧组件；74、锁定环；75、锁紧件；76、导向件；77、锁紧组件；721、第一通孔；722、第二通孔；723、第一环体；724、第一凸起；731、第二环体；732、第二凸起；733、贯穿孔；734、第一压紧半环；735、第二压紧半环；741、第一锁定半环；742、第二锁定半环；771、弹性件；772、挡套；773、螺母。

具体实施方式

下面结合图1～图3对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

发明人经过长期创造性劳动发现，导致传动轴上机械密封失效的原因比较复杂：包括外部恶劣的泥浆液环境因素，更为重要的是泵体自身原因。即传动轴工作时，叶轮自身不平衡和输出泥浆液时不均匀，导致传动轴发送弯曲变形，进而带动泵轴上机械密封的动环和静环分离，导致密封失效。而且随着传动轴转速的增大，失效现象更加显著。而现有技术没有发现存在传动轴变形导致密封失效的问题，更没有提出相应的解决方案。本发明实施例提供的技术方案，则可以有效解决由于传动轴变形导致的密封失效问题。

参见图1，本发明一些实施例提供一种铣槽机传动系统，其包括马达1、泵壳2、支撑筒3、传动轴4、叶轮5、支撑组件6以及浮动支撑组件7。

马达1用于提供动力，马达1驱动传动轴4转动。泵壳2用于容置泵。支撑筒3位于马达1和泵壳2之间，且支撑筒3安装于泵壳2；支撑筒3包括腔体。传动轴4安装于腔体中，且传动轴4的一端与马达1驱动连接；叶轮5位于泵壳2中；叶轮5与传动轴4的另一端驱动连接。支撑组件6包括第一支撑件61和第二支撑件62；第一支撑件61和第二支撑件62均安装于腔体中，第一支撑件61支撑传动轴4的一端，第二支撑件62支撑传动轴4的中部。浮动支撑组件7安装于泵壳2；浮动支撑件包括柔性支撑件71和刚性支撑件72；柔性支撑件71与传动轴4的外壁抵顶接触，减少泵体内部泥浆液体外泄。柔性支撑件71带有补偿功能，磨损后可自动压紧，持续保持效果。刚性支撑件72与传动轴4存在设定间隙a。在一些实施例中，设定间隙a为1mm～3mm，比如1mm、2mm、3mm。

支撑筒3为中空的筒状结构。传动轴4穿过支撑筒3，传动轴4的两端位于支撑筒3的外部；传动轴4的一端与马达1驱动连接，传动轴4的另一端与叶轮5驱动连接。在传动轴4转动的过程中，支撑筒3是固定不动的，不随着传动轴4一起转动。

支撑组件6用于支撑传动轴4，使得传动轴4的转动更加稳固。支撑组件6的第一支撑件61、第二支撑件62比如均为轴承。两个轴承间隔分布，以支撑传动轴4的两个位置。

继续参见图1，在一些实施例中，铣槽机传动系统还包括密封组件8，密封组件8安装于传动轴4，且位于第二支撑件62远离第一支撑件61的一侧；密封组件8、传动轴4和支撑筒3共同形成密封腔；支撑组件6位于密封腔中；密封腔被用于装润滑油。润滑油对第一支撑件61、第二支撑件62起到润滑作用。密封组件8采用动密封。

浮动支撑组件7对传动轴4有两种支撑方式，一种是采用柔性支撑件71支撑，另一种是采用刚性支撑件72支撑。

在工作过程中，马达1输出动力，传动装置内部的传动轴4在第一支撑件61和第二支撑件62的支撑下旋转，并带动叶轮5将含有固体颗粒的泥浆液输送至地面。由于叶轮5自身不平衡或输出泥浆液时不均匀性，在传动轴4带动叶轮5旋转时，不均衡力将导致传动轴4发生弯曲变形。

如果传动轴4没有过大的变形，传动轴4和柔性支撑件71保持接触，传动轴4由柔性支撑件71支撑，当不平衡力较小时，传动轴4变形量较小，此时柔性支撑件71在压紧组件73的压紧作用下，可提供较小的扶正力，提升传动轴4的支撑刚度，减少传动轴4变形。

如果传动轴4受到的不平衡力较大时，将超出柔性支撑件71提供的扶正力，传动轴4的变形量将继续加大；当传动轴4的变形量达到设定间隙时，将由刚性支撑件72提供刚性支撑，阻止传动轴4继续变形，防止泵轴上机械密封组件8的动环和静环分离，防止密封失效。

参见图1至图3，在一些实施例中，刚性支撑件72与泵壳2固定连接；刚性支撑件72包括第一通孔721和第二通孔722。第一通孔721和第二通孔722同轴布置。第一通孔721的内径尺寸小于第二通孔722的内径尺寸。第二通孔722位于第一通孔721朝向马达1的一侧；传动轴4穿过第一通孔721和第二通孔722；柔性支撑件71安装于第二通孔722中。

参见图2，从刚性支撑件72的剖视图来看，刚性支撑件72的横截面大致为T形的，第一通孔721和第二通孔722形成阶梯孔。第二通孔722的孔径大于第一通孔721的孔径，传动轴4穿过第一通孔721和第二通孔722。传动轴4的外壁和第二通孔722的内壁之间存在间隙，柔性支撑件71位于间隙内。柔性支撑件71和第二通孔722的内壁、传动轴4的外壁均紧密接触。柔性支撑件71减少了叶轮5与泵壳2之间的间隙b。

在一些实施例中，为了保护传动轴4，在传动轴4的外部设置有护筒9，护筒9和传动轴4固定连接，两者同步转动。在设置护筒9的实施例中，柔性支撑件71和第二通孔722的内壁、护筒9的外壁均紧密接触。设置护筒9可以提高传动轴4的寿命。

参见图1和图2，刚性支撑件72包括第一环体723和第一凸起724，两者固定连接；第一环体723包括第一通孔721；第一凸起724包括第二通孔722。第一凸起724的高度大于第一环体723的高度，第一凸起724对柔性支撑件71起到保护作用。柔性支撑件71位于第二通孔722的底部，柔性支撑件71不易从第二通孔722中脱落。并且，在第二通孔722中可以设置多个柔性支撑件71，比如两个柔性支撑件71。

为了压紧刚性支撑件72，浮动支撑组件7还包括压紧组件73、锁定环74以及锁紧件75。压紧组件73安装于刚性支撑件72远离泵壳2的一侧；压紧组件73与刚性支撑件72固定连接。锁定环74安装于压紧组件73远离刚性支撑件72的一侧。锁紧件75将压紧组件73、锁定环74固定连接，使得压紧组件73、锁定环74形成一个整体。

在一些实施例中，压紧组件73包括第二环体731以及第二凸起732。第二环体731压紧刚性支撑件72的第一凸起724。第二凸起732固定于第二环体731，且第二凸起732凸出于第二环体731。第二凸起732，固定于第二环体731；第二凸起732至少部分插入到第二通孔722中，以压紧位于第二通孔722中的柔性支撑件71。其中，贯穿孔733贯穿第二环体731和第二凸起732；传动轴4位于贯穿孔733中。第二环体731用来压紧固定第一凸起724，第二凸起732用于固定柔性支撑件71，第一环体723通过螺栓等部件与泵壳2固定连接。通过这种方式，实现了柔性支撑件71和刚性支撑件72各自的稳固固定。柔性支撑件71承受压紧组件73的第二凸起732的挤压力作用，使柔性支撑件71与传动轴4紧密接触。

参见图2和图3，浮动支撑组件7还包括导向件76以及锁紧组件77。压紧组件73、锁定环74和刚性支撑件72均设置有同轴且连通的导向孔70，导向件76插入各个导向孔70中。锁紧组件77安装于导向件76，以固定刚性支撑件72、压紧组件73和锁定环74。导向件76比如为导向柱，沿着锁定环74的周向，分布设置多个导向件76，比如设置四个、六个等。图3中，设置了四个导向件76。

为了更方便地固定导向件76，锁紧组件77包括螺母773、挡套772以及弹性件771；弹性件771套设于导向件76位于锁定环74外侧的部分；挡套772位于弹性件771远离锁定环74的一侧；螺母773与导向件76螺纹连接，以将压紧组件73、锁定环74均与刚性支撑件72固定连接。每个导向件76的一端插入到锁定环74、压紧组件73、刚性支撑件72对应的导向孔70中。每个导向件76的另一端依次安装弹性件771、挡套772、螺母773。

拧紧螺母773，就能将挡套772和弹性件771压紧在锁定环74的表面。弹性件771被压缩产生张力，进而向下挤压压紧组件73压紧柔性支撑件71。当柔性支撑件71被磨损时，弹性件771继续释放张力，并持续向下挤压压紧组件73，进而压紧柔性支撑件71，使柔性支撑件71能够持续提供扶正力。这种安装方式，实现了柔性支撑件71的补偿功能，使得柔性支撑件71磨损后可自动压紧，持续保持效果。

参见图2和图3，为了在不拆卸泵体的情况下进行安装和维护。柔性支撑件71采用分体结构。刚性支撑件72也可以采用分体结构，采用两个半环72a、72b拼凑形成整个环体。刚性支撑件72的每个半环通过多个螺栓固定于泵壳2。

参见图2和图3，在一些实施例中，压紧组件73包括第一压紧半环734和第二压紧半环735；第一压紧半环734和第二压紧半环735拼凑形成环形。压紧组件73采用两个半环的结构，安装方便，可以在不拆卸泵体情况下实现压紧组件73的安装。

在一些实施例中，锁定环74包括第一锁定半环741和第二锁定半环742，第一锁定半环741和第二锁定半环742拼凑形成环形。

参见图2和图3，在一些实施例中，第一压紧半环734和第二压紧半环735的拼接面为第一拼接面m；第一锁定半环741和第二锁定半环742的拼接面为第二拼接面n；第一拼接面m和第二拼接面n在锁定环74的周向方向错开。一方面方便安装，另一方面也可以使得压紧组件73的第一压紧半环734和第二压紧半环735被固定形成完整的环。如果第一拼接面m和第二拼接面n不错开，而是对齐，则会使得第一压紧半环734、第一锁定半环741形成半环组件；第二压紧半环735、第二锁定半环742形成半环组件，这样就无法形成完整的环体。

参见图2和图3，在一些实施例中，第一拼接面m和第二拼接面n在锁定环74的周向方向错开90°。

在一些实施例中，密封组件8包括密封圈。

在一些实施例中，柔性支撑件71的材质为盘根或者橡胶等耐磨材料；柔性支撑件71的数量为多个。柔性支撑创新采用盘根密封，还降低了泵体泥浆泄漏线下，提高了泵的效率。

刚性支撑件72的材料为耐磨材料，以提高使用寿命，对传动轴4起到额外的支撑作用，降低传动轴4继续变形的可能性。

本发明实施例还提供一种铣槽机，包括本发明任一技术方案所提供的铣槽机传动系统。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。