專利名稱：水密封外置的旋轉密封裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及懸臂式掘進機上的內噴霧旋轉水密封系統，具體為在內噴霧 水的傳輸過程中，安裝于伸縮部和截割頭之間，用于對相對旋轉體之間的進行水 密封的裝置。
背景技術：
目前，巷道用懸臂式掘進機上普遍備有內噴霧系統，其功能是隨著掘進工作 過程中截割頭的轉動，實現對煤巖截割的同時，噴出水霧至截割齒與煤巖接觸部 位，實現降塵、降溫等功能。大部分掘進機內噴霧水源由中心軸輸入，由于安裝 在伸縮部內部的旋轉密封易于失效造成水泄漏油腔，致使潤滑脂乳化，直接影響 了軸承的潤滑，導致設備工作不正常，使用壽命受損。而另一種將內噴霧水路移 出伸縮部內部的水密封外置掘進機，雖然避免了潤滑油腔(入水)乳化問題，但
是目前是通過工業用壓縮盤根實現圓周旋轉密封的。這用密封方式的缺點是因 為掘進機截割頭在整機工作時承受來自各個方向的載荷，在無水通過的情況下， 安裝在截割頭內部、用于旋轉密封的壓縮盤根會迅速的摩擦過熱并消耗殆盡，造 成早期密封失效。
實用新型內容
為了解決目前使用的掘進機水密封外置的內噴霧系統，旋轉密封非預期失效 的問題，本實用新型提供一種水密封外置的旋轉密封裝置，它是能夠用于代替壓 縮盤根，以實現水密封外置時截割頭和伸縮部旋轉部件間有效旋轉密封的成套裝 置，使內噴霧系統能夠長時間正常使用。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是
一種水密封外置的旋轉密封裝置，所述旋轉密封裝置設有旋轉密封單元、油 脂密封套單元，旋轉密封單元兩側各設置有油脂密封套單元，旋轉密封單元、油 脂密封套單元首尾相連構成連續的密封機構。
所述密封裝置安裝于掘進機的伸縮部和截割頭之間，旋轉密封單元、油脂密封套單元的內圓與伸縮部之間均為旋轉動密封，旋轉密封單元、油脂密封套單元 的外圓與截割頭之間為靜密封。
所述旋轉密封單元為旋轉密封套及裝載其內側的高彈性復合材料密封元件構 成的第一級密封，高彈性復合材料密封元件為鋼圈和包裹其外的耐磨橡膠構成， 對稱設置于旋轉密封套的透孔兩側。
所述鋼圈是橫截面為"u，形的彈簧鋼圈，彈簧鋼圈的"ir形開口均朝向密封套透孔。
所述油脂密封套單元為油脂密封套及其內側溝槽內注有的潤滑脂構成的第二 級密封。
所述旋轉密封裝置通過壓蓋固定在截割頭上。 本實用新型是用于掘進機內噴霧水外置時，壓力水通過伸縮部和截割頭的旋 轉交界處時應用的水密封外置旋轉密封裝置。利用原來安裝盤根的空間，基于多
級密封方案，釆用三個金屬支架(即不銹鋼材質的油脂密封套I 、旋轉密封套、
油脂密封套II)作為密封元件的載體，金屬支架的相對旋轉側與伸縮部保護簡之
間保持較大間隙，避免金屬支架和伸縮部軸套間由于徑向擺動產生的劇烈磨損；
同時，使用高彈性復合材料密封元件和潤滑脂組成兩級旋轉密封。具體是，位于 中間正對伸縮部和截割頭出入水口的金屬支架及裝載其上的高彈性復合材料密封 元件為第一級密封，作為壓力水的主力密封。在第一級密封兩側各有一組金屬支 架為第二級密封，其中的密集溝槽內注滿潤滑脂，除了作為第一級密封的輔助外，
還起到防塵和潤滑的作用。所有三個的密封單元與截割頭內腔的接觸面均用o形
密封圈實現無相對運動的靜密封，三個首尾相接的密封單元用壓蓋和螺栓壓緊在 截割頭上，隨截割頭一起相對伸縮部轉動。
本實用新型的有益效果是
1 、本實用新型是在從伸縮部向截割頭供水環節中所使用的水密封外置的旋轉 密封裝置。具體為在將截割頭內噴霧水源由中心軸輸入改道為，直接從伸縮部 前部的水道出口經旋轉水密封注入位于截割頭體內部的水道中，進而通過截割頭 內水腔噴出的過程中。由于伸縮部和截割頭之間存在著連續不斷的相對轉動，而 且截割頭在整機工作時承受來自各個方向的不同載荷，導致用于旋轉密封的壓縮 盤根在很短的時間內摩擦過熱并消耗殆盡，造成早期密封失效。因此，開發了一 種獨立的旋轉密封結構代替原來的盤根密封，本實用新型基于多級密封方案，采用金屬支架作為密封元件的載體，金屬支架的相對旋轉惻使用高彈性復合材料密 封元件和潤滑脂組成兩級旋轉密封，同時注滿在支架旋轉側的潤滑脂也起到金屬 支架和伸縮部之間的潤滑作用。
2、 本實用新型內噴霧水外置的密封方式結構合理、構造簡便，較之盤根密封 安裝簡便，易于拆卸更換，可靠性較之盤根密封有很大提高。實際應用時，只需 將密封元件的載體支架從截割頭后部退出，更換其中的密封圈即可， 一次安裝就 可以持續工作。
3、 本實用新型的密封裝置釆用的一組第一級密封單元，由金屬支架和搭載其 上的高彈性復合材料密封元件組成密封單元作為壓力水的主密封。該密封單元釆 用，結構，組裝后能作為一個整體部件拆裝更換，起到旋轉密封作用的兩對密 封圈由內部的特制彈簧和包裹其外的耐磨橡膠組成，此彈簧因其的特殊造型具有 很大的彈性變形范圍，可在旋轉部件間存在很大徑向擺動時始終保持對密封面的 適當壓緊力，并當橡膠材料產生磨損后起到磨損凈ht的作用。高彈性復合材料密 封元件在很小的安裝空間里具有足夠的磨損自凈ht能力，并能夠在截割頭的較大 徑向跳動條件下保持幾乎恒定的壓緊力，提高密封裝置的壽命四 五個月，延長 了內噴霧系統的工作時間。
4、 本實用新型的密封裝置采用的兩組第二級密封單元兼顧了密封、防塵和潤 滑的需求，有效斷氏了密封裝置的磨損和外界污染。
圖1為本實用新型視圖。
圖2為本實用新型局部視圖。 圖3為圖2中密封元件放大圖。
圖中，1油脂密封套I; 2旋轉密封套3截割頭；4油脂密封套II; 5螺釘; 6墊圈；7壓蓋；8伸縮部；9出水口； 10AxK口； 11透孔；12密封元件；13鋼 圈；14橡膠；15溝槽；16密封圈。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進一步說明。
如圖l-圖2所示，本實用新型一用于水密封外置的旋轉密封裝置設有旋轉 密封單元、油脂密封套單元，旋轉密封單元兩側各設置有油脂密封套單元，旋轉 密封單元、油脂密封套單元首尾相連構成連續的密封機構，整套密封裝置安裝于掘進機的伸縮部8和截割頭3之間，使密封裝置處于截割頭3和伸縮部8相對旋
轉的圓柱空間內，旋轉密封單元、油脂密封套單元的內圓與伸縮部之間均為旋轉 動密封，旋轉密封單元、油脂密封套單元的外圓與截割頭之間為靜密封。所述旋
轉密封單元為旋轉密封套2及裝載其內側的高彈性復合材料密封元件12構成的第 一級密封；所述油脂密封套單元為油脂密封套Il、油脂密封套II2及其內側溝槽 15內注有的潤滑脂構成的第二級密封。不銹鋼材質的旋轉密封套2和兩個油脂密 封套(油脂密封套Il、油脂密封套H4)內圓均為旋轉動密封，分別由高彈性復 合材料密封元件和潤滑脂來完成。而密封裝置的外圓周與截割頭3之間為靜密封 由O形密封圈16實現，三個密封單元通過螺釘5、墊圈6將壓蓋7壓緊在截割頭 3上。
如圖2-圖3所示，本實用新型高彈性復合材料密封元件12是由內部的橫截 面為"U"形的彈簧鋼圈13和包裹其外的耐磨橡膠14構成，高彈性復合材料密 封元件12對稱設置于旋轉密封套2的透孔11兩側，彈簧鋼圈13的"U"形開口 均朝向壓力較大的密封套透孔11;油脂密封套I 1、油脂密封套H4的內圓開設注 有潤滑脂的溝槽15。
本實用新型的工作過程如下
工作時，用于內噴霧系統的壓力水從伸縮部8的出水口 9進入旋轉密封套2 內側的溝槽內，通過分布在槽底的兩個密封套透孔11進入旋轉密封套2外圓的溝 槽內，再由此進入截割頭3上的入水口 10。由三個首尾相連的密封單元組成的密 封裝置固定在截割頭3上，與伸縮部8做相對轉動。
權利要求1、一種水密封外置的旋轉密封裝置，其特征在于所述旋轉密封裝置設有旋轉密封單元、油脂密封套單元，旋轉密封單元兩側各設置有油脂密封套單元，旋轉密封單元、油脂密封套單元首尾相連構成連續的密封機構。
2、 按照權利要求1所述的水密封外置的旋轉密封裝置，其特征在于所述密 封裝置安裝于掘進機的伸縮部和截割頭之間，旋轉密封單元、油脂密封套單元的 內圓與伸縮部之間均為旋轉動密封，旋轉密封單元、油脂密封套單元的外圓與截 割頭之間為靜密封。
3、 按照權利要求1所述的水密封外置的旋轉密封裝置，其特征在于所述旋 轉密封單元為旋轉密封套及裝載其內側的高彈性復合材料密封元件構成的第一級 密封，高彈性復合材料密封元件為鋼圈和包裹其外的耐磨橡膠構成，對稱設置于 旋轉密封套的透孔兩側。
4、 按照權利要求3所述的水密封外置的旋轉密封裝置，其特征在于所述鋼 圈是橫截面為"IT形的彈簧鋼圈，彈簧鋼圈的"U"形開口均朝向密封套透孔。
5、 按照權利要求1所述的水密封外置的旋轉密封裝置，其特征在于所述油 脂密封套單元為油脂密封套及其內側溝槽內注有的潤滑脂構成的第二級密封。
6、 按照權利要求1所述的水密封外置的旋轉密封裝置，其特征在于所述旋 轉密封裝置通過壓蓋固定在截割頭上。
專利摘要本實用新型涉及懸臂式掘進機上的內噴霧旋轉水密封系統，具體為用于對相對旋轉體之間的進行水密封的裝置。所述旋轉密封裝置設有旋轉密封單元、油脂密封套單元，旋轉密封單元兩側各設置有油脂密封套單元，旋轉密封單元、油脂密封套單元首尾相連構成連續的密封機構。本實用新型可以解決目前使用的掘進機水密封外置的內噴霧系統，旋轉密封非預期失效的問題，能夠用于代替壓縮盤根，以實現水密封外置時截割頭和伸縮部旋轉部件間有效旋轉密封的成套裝置，使內噴霧系統能夠長時間正常使用。本實用新型內噴霧水外置的密封方案結構合理、構造簡便，易于拆卸更換，可靠性較之盤根密封有很大提高。
文檔編號E21C35/187GK201149080SQ20072018533
公開日2008年11月12日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者史成建, 楊素玲, 恒 潘, 高承興 申請人:三一重型裝備有限公司