本發明涉及掘進設備,尤其涉及一種具有吸渣結構的主軸承和掘進機。
背景技術:
1、主軸承為全斷面掘進機的關鍵部件,在隧道掘進過程中主軸承受到大載荷、大扭矩及瞬間高沖擊,主軸承滾動體、滾道面會出現損傷而造成內部異物掉落的情況,現有的主軸承無內部監測和異物掉落取出模塊,滾動體、滾道面發生損傷后無法探知,掉落物無法及時取出。
2、由于盾構機主軸承內部空間狹窄、與外界相對封閉,一旦內部滾動體、保持器破碎或滾道發生損壞,損傷無法及時被發現,當異常情況發現時往往已造成嚴重后果。盾構機主軸承內部空間狹窄,一旦內部滾動體破碎或滾道發生損壞,碎渣無法及時排出而堆積在軸承內部的滾道上,造成運轉過程中的反復碾壓,導致軸承進一步損壞直至完全失效。
3、公告號為cn219221034u的中國實用新型專利公開了一種智能軸承監測系統及智能軸承,智能軸承監測系統包括第一感知模組和第二感知模組,第一感知模組安裝在固定套圈上,第一感知模組具有無線接收模塊,第二感知模組安裝在滾子組件上,第二感知模組具有無線發射模塊和傳感器集成模塊,無線發射模塊能將傳感器集成模塊監測的信號數據傳輸至無線接收模塊。該實用新型可以解決現有技術中監測設備距離轉盤軸承內部的故障位置較遠,不能準確反應封閉結構的轉盤軸承內部各部件的振動、溫度、速度等運行狀態,但是該實用新型僅有監測功能而無內部異物監測、轉運、清理功能。
4、公開號為cn118049440a的中國發明專利申請公開了一種滾動體滾動狀態自監測軸承及其工作方法,其中該滾動體滾動狀態自監測軸承包括:滾動體設有定位單元,定位單元隨滾動體同步轉動,用于定位滾動體旋轉的角位置;保持架包括監測單元、信號處理單元和信號傳輸單元,監測單元用于根據定位單元定位的滾動體旋轉的角位置,確定滾動體的角位置變化信息;軸承套圈設有信號接收單元,信號接收單元用于接收信號傳輸單元發送的軸承故障信號。本發明可以及時確定滾動體的異常滾動狀態,從而確定軸承故障情況,但是該發明僅有監測功能而無內部異物監測、轉運、清理功能。
5、公告號為cn218913465u的中國實用新型專利公開了一種具備滾道狀態監測功能的轉盤軸承,所述保持架上設有第一監測模塊組,第一監測模塊組含有圖像采集及處理模塊,圖像采集及處理模塊能夠拍攝所述內滾道和所述外滾道的圖像。所述具備滾道狀態監測功能的轉盤軸承以直觀的方式實時監測轉盤軸承運轉過程中內外滾道各位置表面的具體狀態,及早發現滾道表面是否出現磨損、壓坑、銹蝕及剝落等失效和故障并及時預警,但是該實用新型僅有監測功能而無內部異物監測、轉運、清理功能。
6、公告號為cn218718229u的中國實用新型專利公開了一種便于滾子更換的軸承和盾構機,為了盾構機中主軸承更換滾子困難的問題,所述固定套圈的環形側壁內設有軸承換滾通道,當卸下所述第一架條和所述軸承密封蓋板時,所述兜孔內的所述滾子能夠穿過所述軸承換滾通道進入所述固定套圈的內部空腔中,所述便于滾子更換的軸承的固定套圈內設有軸承換滾動體通道,從而可以方便的實現在隧道內更換盾構機主軸承滾子的功能,但是該實用新型僅有滾子進出通道,無監測功能,也無內部異物監測、轉運、清理功能。
7、公告號為cn218863844u的中國實用新型專利公開了一種主軸承油液清洗系統及掘進機,主軸承油液清洗系統包括主軸承、潤滑油泵和潤滑油箱,主軸承的頂部設有潤滑進油孔,主軸承的底部設有潤滑回油孔,潤滑油泵用于將潤滑回油孔處的油液和/或潤滑油箱內的油液經潤滑進油孔泵入主軸承內;主軸承的底部還設有清洗進油孔和清洗回油孔,主軸承油液清洗系統還包括清洗油泵和清洗油箱,清洗油泵用于將清洗油箱內的油液經清洗進油孔泵入主軸承內且使主軸承內的油液經清洗回油孔流回清洗油箱。該實用新型可實現對主軸承的清洗,避免主軸承發生嚴重的磨粒磨損和銹蝕,但是該實用新型僅有沖洗通道,無監測功能,也無內部異物監測、轉運、清理功能。
8、公開號為cn114705429a的中國發明專利申請公開了一種盾構機主軸承的監測方法及裝置,監測方法包括:利用設置于盾構機主軸承內齒圈端面及主軸承外圈上的多個傳感器,獲取內齒圈監測信號;根據內齒圈監測信號,確定盾構機主軸承的沖擊監測結果;根據各個傳感器的分布位置信息及內齒圈監測信號,得到盾構機主軸承的運行姿態數據;根據盾構機主軸承的沖擊監測結果及運行姿態數據,得到盾構機主軸承的監測結果。該發明通過在主軸承運行過程中對異常信號進行實時監測及分析,評估主軸承是否需要檢修或更換,對出現局部異常以及所受沖擊載荷過大進行預警,準確及時地發現主軸承故障情況,降低主軸承直接失效帶來的施工風險,提高盾構機運行可靠性。但是該發明僅有監測功能,無內部異物轉運、清理功能。
9、針對上述背景技術中的不足,本發明提出一種主軸承和掘進機,可以及時監測主軸承滾動體和滾道的損壞情況,并在監測到有異物掉落時及時清理出異物,避免對主軸承造成進一步的損傷。
技術實現思路
1、本發明的目的是提供一種主軸承和掘進機,可以及時監測主軸承內滾動體和滾道的損壞情況,并在監測到有異物掉落時及時清理出異物,避免對主軸承造成進一步的損傷,解決現有主軸承不具有異物轉運和清理功能的問題。
2、本發明的上述技術目的主要通過以下技術方案實現:
3、一方面,本發明提供一種主軸承,其包括:
4、相套接的內圈和外圈,所述內圈和所述外圈之間形成有滾子腔室,所述滾子腔室內設有多個滾子;
5、開設在所述內圈或所述外圈上的環軌槽,所述環軌槽的開口朝向所述滾子腔室;
6、可移動吸渣塊,所述可移動吸渣塊卡設在所述環軌槽內并能沿所述環軌槽移動,所述可移動吸渣塊具有朝向所述滾子腔室的吸渣口和用于監測主軸承內雜質的傳感器;
7、開設在所述內圈或所述外圈內的吸渣通道,所述吸渣通道與所述環軌槽相連通且能與所述吸渣口相對接;
8、控制單元,所述控制單元與所述可移動吸渣塊電連接以接收所述傳感器的信號并控制所述可移動吸渣塊動作。
9、在本發明的一個較佳的實施方式中,所述內圈或所述外圈內開設有與所述滾子腔室相連通的沖渣通道,所述沖渣通道的出口和所述吸渣通道的入口分別位于所述滾子的內外兩側。
10、在本發明的一個較佳的實施方式中,所述吸渣通道的出口端連接有真空抽吸裝置;和/或,所述沖渣通道的入口端連接有油液供給裝置。
11、在本發明的一個較佳的實施方式中,沿所述主軸承的周向方向,所述內圈或所述外圈內間隔開設有多個所述吸渣通道;和/或,沿所述主軸承的周向方向,所述內圈或所述外圈內間隔開設有多個所述沖渣通道。
12、在本發明的一個較佳的實施方式中,所述可移動吸渣塊包括:
13、本體,所述吸渣口和所述傳感器均設在所述本體的一側;
14、多個磁吸滾輪,可轉動地設在所述本體上,所述吸渣口和所述磁吸滾輪分別位于所述本體的相對兩側。
15、在本發明的一個較佳的實施方式中,所述可移動吸渣塊還包括設在所述本體上的第一信號收發模塊;
16、在所述內圈或所述外圈上設有第二信號收發模塊,所述第二信號收發模塊與所述第一信號收發模塊相鄰設置且兩者無線電連接;
17、所述第二信號收發模塊與所述控制單元有線電連接。
18、在本發明的一個較佳的實施方式中,沿所述主軸承的周向方向,所述內圈或所述外圈上間隔設有多個所述第二信號收發模塊。
19、在本發明的一個較佳的實施方式中,所述傳感器為聲吶傳感器或視覺傳感器。
20、在本發明的一個較佳的實施方式中,所述滾子腔室內設有由多個主推滾子組成的主推滾動體、由多個輔推滾子組成的輔推滾動體、以及由多個徑向滾子組成的徑向滾動體;
21、所述外圈對應所述主推滾動體、所述輔推滾動體和所述徑向滾動體的內側壁上均開設有一個所述環軌槽,各所述環軌槽內均設有所述可移動吸渣塊。
22、另一方面,本發明還提供一種掘進機,所述掘進機包括如上所述的主軸承。
23、與現有技術相比,本發明的技術方案具有以下特點和優點:
24、在主軸承工作過程中實時監測主軸承內部情況,并在主軸承內部進入異物或出現內部損壞時通過吸渣結構及時清理出掉落物,避免了主軸承大面積損傷的情況,在不拆機、不大修的情況下實現恢復掘進的目的。