一種矩形盾構頂管機的可調節鉸接密封裝置制造方法
【專利摘要】一種矩形盾構頂管機的可調節鉸接密封裝置，所述可調節鉸接密封裝置包括鉸接密封環，鉸接密封環上從前到后依次設有唇型密封、尼龍擋條、饅頭型密封、壓環和調整裝置；其中，鉸接密封環設在尾盾之上，唇型密封位于鉸接密封環前部的唇口內，饅頭型密封位于鉸接密封環的后部，饅頭型密封兩側分別設有尼龍擋條和壓環，調整裝置固定于鉸接密封環尾部。本發明的密封性能上比傳統頂管機上使用兩套靜密封更加可靠，延長鉸接密封的使用壽命，從而有利于每段頂進距離的順利完成，且減少檢修次數、降低了維護成本、提高了頂進效率。
【專利說明】一種矩形盾構頂管機的可調節鉸接密封裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及隧道掘進【技術領域】，具體涉及一種能適用于矩形掘進斷面的矩形盾構 頂管機的可調節鉸接密封裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著我國經濟持續穩定地增長，城市化進程的進一步加快，我國的地下管線的需 求量也在逐年增加。加之人們對環境保護意識的增強，頂管技術將在我國地下管線的施工 中起到越來越重要的地位和作用。非開挖技術的發展必將向規模化、規范化、國際化的方向 發展。
[0003] 在我國經濟高速增長的支持下，頂管技術的發展迎來了前所未有的機遇，在未來 城市的地下管道、雨水管道、排污管道、電力管道、共同管溝的施工將廣泛應用頂管技術。縱 觀國內外頂管技術的發展，發展方向將是多元化和多樣化的。在頂管直徑方面，除了向大口 徑管的頂進發展以外，也向異形頂進發展。
[0004] 然而，頂管技術在發展的同時也面臨著諸多的挑戰，其中鉸接密封裝置就是其中 最重要的挑戰之一。鉸接密封裝置是矩形盾構頂管機關鍵功能部件之一，其密封的好壞、 使用壽命、可靠性等直接影響到整個矩形盾構頂管機的運行。目前，多數頂管機的前盾和 尾盾鉸接處的密封裝置都是由一道或者兩道靜密封組成的，其壽命完全取決于密封加工的 質量，并且無任何補救措施可用，加之矩形盾構頂管機惡劣的施工工況，將嚴重影響頂進效 率。
【發明內容】
[0005] 本發明要解決的技術問題是提供一種矩形盾構頂管機的可調節鉸接密封裝置，能 有效的延長密封的使用壽命、減少檢修次數、提高頂進效率。
[0006] 為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是： 一種矩形盾構頂管機的可調節鉸接密封裝置，所述可調節鉸接密封裝置包括鉸接密封 環，鉸接密封環上從前到后依次設有唇型密封、尼龍擋條、饅頭型密封、壓環和調整裝置；其 中，鉸接密封環設在尾盾之上，唇型密封位于鉸接密封環前部的唇口內，饅頭型密封位于鉸 接密封環的后部，饅頭型密封兩側分別設有尼龍擋條和壓環，調整裝置固定于鉸接密封環 尾部。
[0007] 所述唇型密封為第一道密封，所述饅頭型密封為第二道密封。
[0008] 所述尼龍擋條和壓環分別緊貼在饅頭型密封的兩側。
[0009] 所述調整裝置包括墊塊、調整螺栓和固定螺栓，調整螺栓前端緊貼壓環。調整裝置 通過調整螺栓可調節饅頭型密封的張緊程度。
[0010] 所述鉸接密封環沿圓周徑向位置上布置有三類孔：A孔、B孔和C孔。利用A孔或 B孔注入潤滑液，以提供兩道密封舒適的工作環境進而提高壽命；利用C孔注入液態聚氨酯 填充唇型密封外側、鉸接密封環、前盾尾部三者所圍成的間隙，來保護盾結構持盾體內外壓 差不變，提高更換或調節饅頭型密封的操作安全性。
[0011] 所述前盾尾部和尾盾上的鉸接密封環組成內外套形式。
[0012] 本發明由一動密封饅頭型密封和一靜密封唇型密封組成，采取動靜結合的組合方 式，當靜密封在施工中損壞時，動密封便起密封的主要作用；當動密封被磨損或腐蝕后，可 通過調整裝置調節其張緊程度令動密封重新發揮效力，同時提供了在設備不能出洞時緊急 更換動密封的一種方法。本發明的密封性能上比傳統矩形盾構頂管機上使用兩套靜密封更 加可靠，比氣囊式(一次性）橡膠密封使用次數更多，延長鉸接密封的使用壽命，從而有利于 每段頂進距離的順利完成，且減少檢修次數、降低了維護成本、提高了頂進效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014] 下面結合附圖具體說明一下本發明的實例。
[0015] 一種矩形盾構頂管機的可調節鉸接密封裝置，所述矩形盾構頂管機包括刀盤裝 置、護盾結構、驅動裝置、螺旋輸送機和后配套系統，護盾結構包括前盾、尾盾、糾偏油缸、可 調節鉸接密封裝置和出洞油缸，前盾和尾盾之間通過糾偏油缸連接。
[0016] 矩形盾構頂管機的可調節鉸接密封裝置，如圖1所示，包括鉸接密封環1，在鉸接 密封環1上從前到后依次設有唇型密封2、尼龍擋條3、饅頭型密封4、壓環5和調整裝置。 其中，鉸接密封環1設在尾盾之上，鉸接密封環1屬于尾盾的一部分，內嵌于前盾尾部9。唇 型密封2位于鉸接密封環1前部的唇口內，唇口位于前盾尾部9和鉸接密封環1夾縫的外 偵k饅頭型密封4位于鉸接密封環1的后部，即前盾尾部9和鉸接密封環1夾縫的內側，饅 頭型密封4兩側分別設有尼龍擋條3和壓環5,饅頭型密封4兩側分別緊貼在尼龍擋條3和 壓環5上。
[0017] 調整裝置固定于鉸接密封環1尾部。調整裝置包括墊塊6、調整螺栓7和固定螺 栓8,調整螺栓7前端緊貼壓環5。調整裝置通過調整螺栓7可調節饅頭型密封4的張緊程 度。
[0018] 鉸接密封環1沿圓周徑向位置上布置有三類孔：A孔、B孔和C孔。利用A孔或B 孔注入潤滑液，以提供兩道密封舒適的工作環境進而提高壽命；利用C孔注入液態聚氨酯 填充唇型密封2外側、鉸接密封環1和前盾尾部三者所圍成的間隙10,來保持護盾結構盾體 內外壓差不變，提高更換或調節饅頭型密封4的操作安全性。所述前盾尾部9和尾盾上的 鉸接密封環1組成內外套形式，并且前盾可通過糾偏油缸與尾盾發生相對轉動。
[0019] 安裝過程：先將唇型密封2膠粘于尾盾上的鉸接密封環1的凹槽內，再與鉸接密封 環1和抹有潤滑油的前盾尾部9組對，其唇部與前盾尾部充分接觸；鉸接密封環1依次裝入 尼龍擋條3、饅頭型密封4、壓環5,采用固定螺栓8將墊塊6固定到鉸接密封環1的尾部； 最后將調整螺栓7擰入墊塊的絲孔并頂緊壓環5。
[0020] 工作過程：在頂管頂進時，為有效的防止護盾結構盾體外的水和泥漿進入護盾結 構盾體內部，第一道密封采用唇型密封2,無論前盾在直向掘進或偏斜小角度掘進，該密封 唇部始終與前盾尾部9的內表面貼緊，且最先與水、泥漿接觸；頂進施工過程中唇型密封2 始終處于被侵蝕狀態，易損壞；當第一道唇型密封2失效后，水和泥漿開始侵蝕第二道饅頭 型密封4,隨著掘進里程的增加，饅頭型密封4磨損消耗也逐漸增加，當饅頭型密封4磨損到 一定的程度后，其密封效果變差時，通過擰緊調整螺栓7,頂進壓環5,從而擠壓饅頭型密封 4,饅頭型密封4受擠壓后沿護盾結構的盾體徑向擴張，重新建立起密封作用。
[0021] 此外，布置在鉸接密封環1沿圓周徑向上預留的A、B和C三類孔，通過對A、B孔注 入潤滑液，可以為兩道密封提供一種比較舒適的工作環境，增強其自身壽命，從而有效的延 長了可調節鉸接密封裝置的使用壽命；當饅頭型密封2需緊急更換時，可利用C孔注入液態 聚氨酯止水，保證護盾結構盾體內外壓差不變，為在施工過程中更換密封贏取足夠的時間 和充分的安全。
[0022] 以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范 圍為準。
【權利要求】
1. 一種矩形盾構頂管機的可調節鉸接密封裝置，其特征在于：所述可調節鉸接密封裝 置包括鉸接密封環，鉸接密封環上從前到后依次設有唇型密封、尼龍擋條、饅頭型密封、壓 環和調整裝置；其中，鉸接密封環設在尾盾之上，唇型密封位于鉸接密封環前部的唇口內， 饅頭型密封位于鉸接密封環的后部，饅頭型密封兩側分別設有尼龍擋條和壓環，調整裝置 固定于鉸接密封環尾部。
2. 根據權利要求1所述矩形盾構頂管機的可調節鉸接密封裝置，其特征在于：所述唇 型密封為第一道密封，所述饅頭型密封為第二道密封。
3. 根據權利要求1所述矩形盾構頂管機的可調節鉸接密封裝置，其特征在于：所述尼 龍擋條和壓環分別緊貼在饅頭型密封的兩側。
4. 根據權利要求1所述矩形盾構頂管機的可調節鉸接密封裝置，其特征在于：所述調 整裝置包括墊塊、調整螺栓和固定螺栓，調整螺栓前端緊貼壓環。
5. 根據權利要求1所述矩形盾構頂管機的可調節鉸接密封裝置，其特征在于：所述鉸 接密封環沿圓周徑向位置上布置有三類孔：A孔、B孔和C孔。
6. 根據權利要求1所述矩形盾構頂管機的可調節鉸接密封裝置，其特征在于：所述前 盾尾部和尾盾上的鉸接密封環組成內外套形式。
【文檔編號】F16J15/447GK104089023SQ201410271736
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月18日 優先權日:2014年6月18日
【發明者】賈連輝, 范磊, 賀開偉, 王小濤 申請人:中鐵工程裝備集團有限公司