盾构机刀盘驱动减速器选型分析

一、主要参数

（参数以合同书及NFM提供的资料为准）。

1．总体传动参数

脱困理论扭矩T脱=9550KNm

最大理论扭矩T理=7340KNm at 1.15rpm

小齿轮齿数Z1=15

大齿圈齿数Z2=119

刀盘驱动齿轮副：传动比i齿= Z2/ Z1=119/15=7.9333

2．减速器参数

GMH160减速器极限扭矩为140KNm（相对寿命为0.2%）

GMH160减速器输出额定扭矩为51KNm（相对寿命为70%）

二、由刀盘最大理论扭矩确定减速器最大理论扭矩

已知：

刀盘最大理论扭矩T理=7340KNm at 1.15rpm

传动比i齿=7.9333

减速器个数n=6

每台减速器所需最大理论扭矩：

T减=T理/（i齿*n）=7340/(7.9333*6)=154.2KNm

由此，可以得到减速器所需最大理论扭矩为154.2KNm，该值已超过GMH160减速器极限扭矩140KNm（注：减速器在140KNm工作下，相对寿命仅为0.2%，即在设计寿命10000小时下，仅能工作20小时）。

在脱困扭矩T脱=9550KNm下，每台减速器所需的扭矩为：

T脱/（i齿*n）=9550/(7.9333*6)=200.6KNm，此扭矩远大于减速器的极限扭矩140KNm。

三、由监测数据确定减速器实际工作载荷

盾构机刀盘实际工作扭矩范围大部分处于T实=3000～3500KNm（盾构机监控系统记录）范围内。

由T实可以计算出每台减速器承受的扭矩：

T实减＝T实/（i齿*n）=（3000～3500）/(7.9333*6)=63.0～73.5KNm

该扭矩已经超过了减速器的额定工作扭矩51KNm的23.5%～44.1%，由此说明减速器长期处于过载工作状态，这势必缩短减速器的使用寿命。

四、小结

由上述计算结果可以判断：盾构机选用的GMH160减速器是不合适的，减速器所能承受的扭矩低于合同书中规定的扭矩要求。