一種新型盾構機土倉密封裝置的制作方法

本發明涉及一種密封裝置，尤其涉及一種新型盾構機土倉密封裝置。

背景技術：

盾構機的刀盤在切削時，通常會輔以泡沫或者膨潤土等介質以改良切削環境，因此在盾構機的刀盤和盾體之間通常會安裝有傳輸介質的中央回轉節，中央回轉節安裝在與刀盤連接的土倉密封裝置中，土倉密封裝置由土倉中往外伸出，要兼顧刀盤動力的傳輸、土倉的密封和介質的輸送等作用，然而盾構機這種大型的設備刀盤和盾構機盾體之間的同軸度由于制造和裝配的關系往往會存在較大的誤差，現有的土倉密封裝置過渡軸和過渡軸外的密封裝置有的就是固定的結構，兩者安裝精度要求高，土倉密封裝置的密封結構需要根據兩者同軸度的不同隨時調整，同時刀盤和盾體不同軸也會對相對土倉密封裝置的造成不利的徑向力，密封的壽命較低，可靠性差。

現有的土倉密封裝置雖然有通過浮動環與過渡軸密封彌補刀盤和盾體同軸度不同的誤差，但是浮動環的體積較大、重量較重，在浮動環套設在過渡軸外表密封時會因為重力作用垂掛在過渡軸外周，影響土倉密封效果，甚至可能造成浮動環和過渡軸的異常接觸磨損。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：現有浮動式的土倉密封浮動環的重量較重，會造成浮動環和過渡軸的異常接觸磨損，容易造成土倉密封失效，本發明提供了一種新型盾構機土倉密封裝置來解決上述問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種新型盾構機土倉密封裝置，在土倉右側的盾體右端面上開設有第一安裝槽，所述第一安裝槽的槽底開設有與土倉接通的安裝孔，所述土倉密封裝置包括連接軸，所述連接軸穿設在所述安裝孔中，所述土倉密封裝置還包括密封環和固定環，所述密封環和固定環由左至右依次排列置于第一安裝槽內并套設在所述連接軸上；所述固定環固定設置在盾體上；所述密封環的左側面與所述第一安裝槽的槽底密封連接，所述密封環的內壁和所述連接軸的外壁密封連接；所述密封環和所述第一安裝槽間隙配合，所述密封環可在所述第一安裝槽內沿徑向移動。

進一步地：所述固定環的數量為二個以上，所述固定環沿軸向由左至右依次排列并套設在所述連接軸上，在所述固定環的右端面上設置有第二安裝槽，所述密封環安裝在所述第二安裝槽中；位于第二安裝槽中的密封環左側面與對應的第二安裝槽的槽底密封連接，位于第二安裝槽中的密封環的內壁和所述連接軸的外壁密封連接；所述密封環和所述第二安裝槽間隙配合，所述密封環可在對應的第二安裝槽內沿徑向移動。

進一步地：在所述密封環的右側面上設有止轉槽，所述止轉槽的形狀為狹長形，所述止轉槽的長度方向沿徑向設置；所述固定環的左側面上固定設置有止轉銷，所述止轉銷伸入其左側相鄰密封環的止轉槽內并能限制所述密封環轉動，所述密封環可沿所述止轉槽的長度方向運動。

進一步地：所述密封環包括骨架和密封圈；所述骨架為環形，其右側面上開設有止轉槽；所述密封圈安裝在所述骨架的內孔壁上，所述密封圈上設置有位于密封圈的內孔壁處的第一唇口和位于密封圈的左側面處的第二唇口，所述第一唇口和所述連接軸的外壁接觸并保持密封，所述第二唇口和對應的第一安裝槽或者第二安裝槽的槽底接觸并保持密封。

進一步地：在所述密封環的右方設置有防塵蓋，所述防塵蓋套設在連接軸上并和所述固定環固定連接，所述防塵蓋的左端面上固定設置有止轉銷，所述止轉銷伸入其左側相鄰密封環的止轉槽內并能限制所述密封環轉動，所述密封環可沿所述止轉槽的長度方向運動；所述防塵蓋的內孔壁上設置有防塵圈，所述防塵圈的唇口和所述連接軸的外壁接觸并保持密封。

進一步地：在兩個相鄰所述固定環之間、盾體與最左側固定環之間和防塵蓋與最右側固定環之間均設置有輔助密封圈。

進一步地：所述固定環中設置有注脂油道；所述注脂油道一端連通盾構機的注脂管，另一端連通對應密封環左側相鄰第一安裝槽的內腔或左側相鄰第二安裝槽的內腔。

進一步地：所述土倉密封裝置還包括安裝環，所述安裝環固定安裝在土倉右側的盾體中并套設在所述連接軸上，所述第一安裝槽設置在所述連接軸的右端面上，所述安裝孔設置在所述第一安裝槽的槽底并且將安裝環的左端面和第一安裝槽的槽底接通。

進一步地：所述連接軸的左端和盾構機的刀盤固定連接，所述連接軸的右端和中央回轉節固定連接。

進一步地：所述連接軸為管狀結構，在所述連接軸的內腔中設置有若干根將刀盤處的接口和中央回轉節處的接口相互對應連通的軟管。

本發明的有益效果是，本發明一種新型盾構機土倉密封裝置通過浮動式的密封環來密封土倉，密封環是由質量較輕的骨架和密封圈構成，密封環浮動靈活且對中性較好，密封環和過渡軸配合密封時密封圈的唇口受壓均勻，密封環和過渡軸外壁不會接觸或異常磨損，土倉密封壽命延長且可靠性大大提高。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明一種新型盾構機土倉密封裝置的結構示意圖；

圖2是圖1中a局部放大圖；

圖3是密封環的結構主視圖；

圖4是密封環的結構左視圖；

圖5是安裝環在盾體中的結構示意圖。

圖中1、盾體，2、第一安裝槽，3、安裝孔，4、連接軸，5、固定環，6、密封環，7、刀盤，8、第二安裝槽，9、止轉槽，10、止轉銷，11、骨架，12、密封圈，13、第一唇口，14、第二唇口，15、防塵蓋，16、防塵圈，17、輔助密封圈，18、注脂油道，19、安裝環，20、中央回轉節，21、軟管，22、接口。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。相反，本發明的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵范圍內的所有變化、修改和等同物。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。此外，在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現特定邏輯功能或過程的步驟的可執行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發明的優選實施方式的范圍包括另外的實現，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執行功能，這應被本發明的實施例所屬技術領域的技術人員所理解。

如圖1和圖2所示，本發明提供了一種新型盾構機土倉密封裝置，在土倉右側的盾體1右端面上開設有第一安裝槽2，所述第一安裝槽2的槽底開設有與土倉接通的安裝孔3，所述土倉密封裝置包括連接軸4，所述連接軸4穿設在所述安裝孔3中，所述土倉密封裝置還包括密封環6和固定環5，所述密封環6和固定環5由左至右依次排列置于第一安裝槽2內并套設在所述連接軸4上；所述固定環5固定設置在盾體1上；所述密封環6的左側面與所述第一安裝槽2的槽底密封連接，所述密封環6的內壁和所述連接軸4的外壁密封連接；所述密封環6和所述第一安裝槽2間隙配合，所述密封環6可在所述第一安裝槽2內沿徑向移動。

在盾構機工作時刀盤7轉動進行切削掘進，刀盤7帶動連接軸4轉動，當連接軸4存在一定的饒度變形或者出現上下晃動時，或者當刀盤7的轉動中心和第一安裝槽2的中心不同心時，密封環6套設在連接軸4的外周隨著連接軸4的轉動而沿徑向移動以便跟隨連接軸4的外表位置并且保持密封狀態，密封環6和第一安裝槽2之間有一定的間隙，密封環6就在此間隙內跟隨連接軸4調整位置。

密封環6不會隨著連接軸4轉動，連接軸4和密封環6之間是旋轉動密封，因為密封環6會隨著連接軸4調整位置，因此這樣的旋轉動密封是可靠的，所述密封環6的左側面與所述第一安裝槽2的槽底之間的相對運動的速度和距離均較小，屬于半靜密封，這樣的半靜密封的效果同樣也是可靠的。

所述固定環5的數量為二個以上，所述固定環5沿軸向由左至右依次排列并套設在所述連接軸4上，在所述固定環5的右端面上設置有第二安裝槽8，所述密封環6安裝在所述第二安裝槽8中；位于第二安裝槽8中的密封環6左側面與對應的第二安裝槽8的槽底密封連接，位于第二安裝槽8中的密封環6的內壁和所述連接軸4的外壁密封連接；所述密封環6和所述第二安裝槽8間隙配合，所述密封環6可在對應的第二安裝槽8內沿徑向移動。

多個固定環5沿軸向依次串聯，形成多道密封屏障，當土倉中渣土突破左側的密封環6的密封部位泄漏到右側時，可以由右側的密封環6來進行密封，并且多個固定環5的密封原理基本相同，但都是彼此獨立的結構，都是可以隨著連接軸4調整位置，保證了密封的可靠。這種結構密封可靠性高，密封壽命長，適合盾構機的嚴苛工況。

如圖4所示，在所述密封環6的右側面上設有止轉槽9，所述止轉槽9的形狀為狹長形，所述止轉槽9的長度方向沿徑向設置；所述固定環5的左側面上固定設置有止轉銷10，所述止轉銷10伸入其左側相鄰密封環6的止轉槽9內并能限制所述密封環6轉動，所述密封環6可沿所述止轉槽9的長度方向運動。

止轉槽9長度方向沿徑向設置，止轉銷10伸入在止轉槽9中，密封環6獲得了在沿止轉槽9長度方向的自由度，可以在此方向上移動以調整其位置，并且可以在調整位置時限制其轉動方向的自由度，防止密封環6隨著連接軸4的轉動而轉動。

如圖3所示，所述密封環6包括骨架11和密封圈12；所述骨架11為環形，其右側面上開設有止轉槽9；所述密封圈12安裝在所述骨架11的內孔壁上，所述密封圈12上設置有位于密封圈12的內孔壁處的第一唇口13和位于密封圈12的左側面處的第二唇口14，所述第一唇口13和所述連接軸4的外壁接觸并保持密封，所述第二唇口14和對應的第一安裝槽2或者第二安裝槽8的槽底接觸并保持密封。

密封環6是由環形的骨架11和密封圈12組合而成，這種結構的密封環6結構簡單并且質量較輕，在套設在連接軸4上時不會因為自身重力過大造成密封環6吊掛在連接軸4上，一方面保證了密封的效果和穩定可靠，另一方面避免了彼此間異常接觸，防止密封環6和連接軸4的咬合最終導致盾構機故障。

在所述密封環6的右方設置有防塵蓋15，所述防塵蓋15套設在連接軸4上并和所述固定環5固定連接，所述防塵蓋15的左端面上固定設置有止轉銷10，所述止轉銷10伸入其左側相鄰密封環6的止轉槽9內并能限制所述密封環6轉動，所述密封環6可沿所述止轉槽9的長度方向運動；所述防塵蓋15的內孔壁上設置有防塵圈16，所述防塵圈16的唇口和所述連接軸4的外壁接觸并保持密封。

防塵蓋15設置在密封環6的右側，一方面對密封環6起到了軸向限位的作用，另一方面對左側的密封環6起到了輔助密封的作用，進一步增強了土倉密封的可靠性，同時也有一定外界防塵作用，防止外界污染物進入到密封環6中破壞密封環6的密封狀態，避免了渣土外漏的情況。

在兩個相鄰所述固定環5之間、盾體1與最左側固定環5之間和防塵蓋15與最右側固定環5之間均設置有輔助密封圈17，當左側的密封環6左側面與第一安裝槽2的槽底密封連接失效時，渣土進入到密封環6和第一安裝槽2或第二安裝槽8之間，輔助密封圈17會密封住外漏的渣土，渣土由右側的密封環6的第一唇口13和第二唇口14進行密封，以此就會提高多道密封屏障的可靠性。

所述固定環5中設置有注脂油道18；所述注脂油道18一端連通盾構機的注脂管，另一端連通對應密封環6左側相鄰第一安裝槽2的內腔或左側相鄰第二安裝槽8的內腔。

注脂油道18注入到密封環6的右側，對密封環6的第一唇口13和第二唇口14進行潤滑，延長了密封的壽命，同時盾構機的注脂具有一定的壓力，這種壓力作用于第一唇口13和第二唇口14的背面，也對渣土起到輔助密封的作用，這種第一唇口13和第二唇口14的背壓存在進一步提高了渣土密封的可靠性。

如圖5所示，所述土倉密封裝置還包括安裝環19，所述安裝環19固定安裝在土倉右側的盾體1中并套設在所述連接軸4上，所述第一安裝槽2設置在所述連接軸4的右端面上，所述安裝孔3設置在所述第一安裝槽2的槽底并且將安裝環19的左端面和第一安裝槽2的槽底接通。

將第一安裝槽2和安裝孔3設置在安裝環19上，安裝環19和盾體1是分體式的結構，在進行第一安裝槽2和安裝孔3加工時，只需要將安裝環19進行加工，再將安裝環19安裝到盾體1上，這樣可以降低加工難度，保證了加工的質量。

所述連接軸4的左端和盾構機的刀盤7固定連接，所述連接軸4的右端和中央回轉節20固定連接。所述連接軸4為管狀結構，在所述連接軸4的內腔中設置有若干根將刀盤7處的接口22和中央回轉節20處的接口22相互對應連通的軟管21。

軟管21連接刀盤7和中央回轉節20，當到刀盤7和中央回轉節20上的接口22位置存在位置誤差時，可以通過軟管21連接簡單地進行糾正，這樣既減輕了連接軸4質量，又降低了連接軸4的加工難度。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對所述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。