盾構機主軸承外密封結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種盾構機主軸承外密封結構，包括主軸承內圈和主軸承外圈，所述主軸承內圈外端設置有環形法蘭，環形法蘭外側套有密封襯套，密封襯套外設置有外密封支撐環，密封襯套外端設置有外密封壓環，外密封壓環套在環形法蘭與外密封支撐環之間，外密封壓環外端設置有迷宮密封環，其中環形法蘭、外密封壓環、外密封支撐環和可調密封襯套之間的構成密封腔體，密封腔體內裝有密封油脂。本實用新型將迷宮密封、唇形密封、壓緊環密封和可調密封襯套四種結構組合起來，有效減少渣土和泥水進入密封腔腔的量和速度，提高密封結構的耐磨性，提高主軸承的使用壽命。
【專利說明】盾構機主軸承外密封結構
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于隧道工程施工裝備領域，具體涉及一種盾構機主軸承外密封結 構。
【背景技術】
[0002]目前盾構機施工中普遍存在的因為主軸承密封失效造成停工的問題，盾構機在使 用一段時間后，主軸承密封圈唇口及渣土與密封襯套長時間摩擦，會在密封襯套表面磨出 細槽，磨損進一步加深后，就會造成主軸承腔室齒輪油泄漏和泥水、渣土侵入，引起主軸承 結構損壞，造成機器設備故障，減慢施工進度，增加施工的成本和風險。
[0003]在施工時，若主軸承損壞，需要泄壓拆掉刀盤及密封部件，并對刀盤、盾體及掌子 面進行初期支護。隧道空間有限，地質狀況復雜，泄壓并拆掉刀盤后掌子面及圍巖的穩定性 難以保證；盾構機主軸承結構復雜、質量大、表面精度要求高，這些因素給隧道內更換主軸 承帶來極大的挑戰。近年來，國內的跨江越海隧道建設需求不斷出現，這些隧道均屬于高水 壓、長距離隧道，對盾構機的可靠性提出更高的要求。
[0004]因此，提高主軸承密封性能是保證盾構工程，尤其是高水壓長距離隧道工程安全、 順利進行的關鍵技術。

【發明內容】

[0005]本實用新型針對上述現有盾構機主軸承密封效果不好的問題，提供一種盾構機主 軸承外密封結構，其密封效果好，延長了設備使用壽命。
[0006]為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案為:
[0007]一種盾構機主軸承外密封結構，包括主軸承內圈和主軸承外圈，所述主軸承內圈 外端設置有環形法蘭，環形法蘭外側套有可調密封襯套，可調密封襯套外側設置有外密封 支撐環，密封襯套外端設置有外密封壓環，外密封壓環套在環形法蘭與外密封支撐環之間， 外密封壓環外端設置有迷宮密封環，其中環形法蘭、外密封壓環、外密封支撐環和密封襯套 之間的構成密封腔體，密封腔體內裝有密封油脂。
[0008]所述可調密封襯套上環形分布有緊固螺栓孔，緊固螺栓孔上安裝有緊固螺栓，相 鄰緊固螺栓孔之間的襯套上設置有調整螺栓孔，調整螺栓孔上安裝有調整螺栓，所述環形 法蘭上設置有與緊固螺栓、調整螺栓相對應的螺孔。
[0009]所述可調密封襯套上的緊固螺栓孔為光孔，可調密封襯套上的調整螺栓孔為螺紋 孔。
[0010]所述密封腔體包括第一密封腔體、第二密封腔體、第三密封腔體、第四密封腔體和 第五密封腔體，所述外密封壓環后端安裝有第一壓緊密封圈，所述迷宮密封環、外密封壓環 和第一壓緊密封圈之間的構成第一密封腔體；第一壓緊密封圈后端設置有第一密封隔套， 第一密封隔套后端設置有第二壓緊密封圈，第一壓緊密封圈、第一道密封隔套和第二壓緊 環密封圈之間構成第二密封腔體；第二壓緊環密封圈后端設置有第二密封隔套，第二密封隔套后端設置有第三壓緊環密封圈，第二壓緊環密封圈、第二密封隔套和第三壓緊環密封圈之間構成第三密封腔體；第三壓緊環密封圈后端設置有第三封隔套，第三封隔套后端設置有唇形密封圈，唇形密封圈的腔體設置在唇形密封圈的后側，第三壓緊環密封圈、第三封隔套和唇形密封圈之間構成第四密封腔體，唇形密封圈與可調密封襯套、外密封支撐環、環形法蘭和主軸承之間構成第五密封腔體。
[0011]所述外密封壓環外端設置有與迷宮密封環相卡和的溝槽。
[0012]所述環形法蘭通過第一螺栓固定在主軸承內圈上，外密封支撐環通過第二螺栓固定在主軸承外圈上。
[0013]所述外密封壓環通過第三螺栓與外密封支撐環固定連接。
[0014]所述迷宮密封環通過第四螺栓與環形法蘭固定連接。
[0015]本實用新型在主軸承外端設置有迷宮密封環、外密封壓環、外密封支撐環、密封襯套和環形法蘭，環形法蘭、外密封壓環、外密封支撐環和可調密封襯套之間的構成密封腔體，密封腔體內裝有高壓油脂，高壓油脂從迷宮密封中溢出，將渣土與泥水阻擋在外，有效減少渣土和泥水進入密封腔腔的量和速度，提高密封結構的耐磨性；本實用新型的密封襯套可通過調整螺栓進行調整，主軸承密封長時間磨損后通過更換密封圈和調整密封襯套的位置，保證密封的可靠性，綜合提高主軸承的使用壽命，為盾構機尤其是用于跨江越海隧道等長距離施工的盾構機主軸承密封提供解決方案。本實用新型將迷宮密封、唇形密封、壓緊環密封和可調密封襯套四種結構組合起來，有效減少渣土和泥水進入密封腔腔的量和速度，提高密封結構的耐磨性，提高主軸承的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型結構示意圖。
[0017]圖2為本實用新型密封襯套結構示意圖。
[0018]圖3為圖1中A區域的放大示意圖。
[0019]附圖標識:1_迷宮密封環，2-外密封壓環，3-可調密封襯套，4-第一壓緊密封圈，5-第一密封隔套，6-外密封支撐環，7-環形法蘭，8-唇形密封圈，9-主軸承內圈，10-主軸承外圈，11-第一密封腔體，12-第二壓緊密封圈，13-第二密封腔體，14-第二密封隔套，15-第三壓緊環密封圈，16-第三密封腔體，17-第三封隔套，18-第四密封腔體，19-第五密封腔體，20-緊固螺栓，21-調整螺栓，22-第一螺栓，23-第二螺栓，24-第三螺栓，25-第四螺栓。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖，對本實用新型作進一步說明。
[0021]如圖1-圖3所示，一種盾構機主軸承外密封結構，包括主軸承內圈9和主軸承外圈10，所述主軸承內圈9外端設置有環形法蘭7，環形法蘭7外側套有密封襯套3，密封襯套3外設置有外密封支撐環6，密封襯套3外端設置有外密封壓環2，外密封壓環2套在環形法蘭7與外密封支撐環6之間，外密封壓環2外端設置有迷宮密封環I，其中環形法蘭7、外密封壓環2、外密封支撐環6和密封襯套3之間的構成密封腔體，密封腔體內裝有密封油脂。[0022]本實用新型的密封襯套3上環形分布有緊固螺栓孔，緊固螺栓孔上安裝有緊固 螺栓20，相鄰緊固螺栓孔之間的襯套上設置有調整螺栓孔，調整螺栓孔上安裝有調整螺栓 21，所述環形法蘭7上設置有與緊固螺栓20、調整螺栓21相對應的螺孔，所述密封襯套3上 的緊固螺栓孔為光孔，以保證緊固螺栓20不影響調整螺栓的功能，密封襯套3上的調整螺 栓孔為螺紋孔。本實用新型可通過調整調整螺栓21來調整密封襯套3的位置，使得密封更 緊湊。
[0023]本實用新型的密封腔體包括第一密封腔體、第二密封腔體、第三密封腔體、第四密 封腔體和第五密封腔體。所述外密封壓環2后端安裝有第一壓緊密封圈4，所述迷宮密封環 1、外密封壓環2和第一壓緊密封圈4之間的構成第一密封腔體11 ;第一壓緊密封圈4后端 設置有第一密封隔套5，第一密封隔套5后端設置有第二壓緊密封圈12，第一壓緊密封圈4、 第一道密封隔套5和第二壓緊環密封圈12之間構成第二密封腔體13 ;第二壓緊環密封圈
12后端設置有第二密封隔套14，第二密封隔套14后端設置有第三壓緊環密封圈15，第二壓 緊環密封圈12、第二密封隔套14和第三壓緊環密封圈I之間構成第三密封腔體16 ;第三壓 緊環密封圈15后端設置有第三封隔套17，第三封隔套17后端設置有唇形密封圈8，唇形密 封圈8的腔體設置在唇形密封圈8的后側，第三壓緊環密封圈15、第三封隔套17和唇形密 封圈8之間構成第四密封腔體18，唇形密封圈8與密封襯套3、外密封支撐環6、環形法蘭7 和主軸承之間構成第五密封腔體19。
[0024]本實用新型的外密封壓環2外端設置有與迷宮密封環I相卡和的溝槽，迷宮密封 環I與外密封壓環2 —側的溝槽組成迷宮密封形式。
[0025]本實用新型的環形法蘭7通過第一螺栓22固定在主軸承內圈9上，外密封支撐環 6通過第二螺栓23固定在主軸承外圈10上。本實用新型的外密封壓環2通過第三螺栓24 與外密封支撐環6固定連接。本實用新型的迷宮密封環I通過第四螺栓25與環形法蘭7 固定連接。
[0026]本實用新型采用油脂密封，盾構機刀盤轉動時，迷宮密封環1、密封襯套3、環形法 蘭7和主軸承內圈9 一起轉動，同時第一密封腔體11內要連續注入高粘度特種壓力油脂， 比如HBW油脂，由于壓力作用，油脂沿迷宮縫隙溢出，將渣土和泥水阻擋在外，第二密封腔 體13和第三密封腔體16內注入中等粘度的油脂，比如EP2油脂，同時對這兩個腔體的油脂 品質進行監測，若發現第一壓緊環圈4的密封有泄漏，即第二密封腔體13中含有高粘度油 月旨，則二密封腔體內停止注入中等粘度油脂，將第二密封腔體與第一密封腔體整合取代原 來的第一密封腔體。第四密封腔體中注入液壓油進行沖洗潤滑，同時起冷卻作用。第五密 封腔體注入齒輪油進行沖洗潤滑，同時將主軸承滾柱腔體和外密封腔分隔開，保證滾柱腔 體密封潤滑的可靠。
[0027]當主軸承密封時間長磨損后可通過更換密封圈和調整密封襯套的位置，保證密封 的可靠性。本實用新型的密封襯套3通過緊固螺栓20與環形法蘭7固定連接，在調整密封 襯套3之前，須將迷宮密封環I拆卸下來，再調整密封襯套3。調整時先將所有的緊固螺栓 20擰開一段距離，這段距離要大于計劃調整的距離，拆掉所有的調整螺栓21，將密封襯套3 往外移動一定的距離，這段距離也要大于計劃調整的距離，換上新的調整螺栓，其公稱長度 比之前的調整螺栓公稱長度長，二者相差的長度即為襯套調整長度，將新的調整螺栓擰到 頭。待所有的調整螺栓更換并安裝完畢后再擰緊密封襯套緊固螺栓，完成密封襯套調整。[0028] 上述實施例僅用于說明本實用新型裝置的優選實施方式，但本實用新型并不限于上述實施方式，在所述領域普通技術人員所具備的知識范圍內，本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替代和改進等，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍之內。
【權利要求】
1.一種盾構機主軸承外密封結構，包括主軸承內圈(9)和主軸承外圈(10)，其特征在于:所述主軸承內圈(9)外端設置有環形法蘭(7)，環形法蘭(7)外側套有可調密封襯套(3),可調密封襯套(3)外側設置有外密封支撐環(6)，密封襯套(3)外端設置有外密封壓環(2),外密封壓環(2)套在環形法蘭(7)與外密封支撐環(6)之間，外密封壓環(2)外端設置有迷宮密封環(I)，其中環形法蘭(J)、外密封壓環(2)、外密封支撐環(6)和密封襯套(3)之間的構成密封腔體，密封腔體內裝有密封油脂。
2.根據權利要求1所述的盾構機主軸承外密封結構，其特征在于:所述可調密封襯套(3)上環形分布有緊固螺栓孔，緊固螺栓孔上安裝有緊固螺栓(20)，相鄰緊固螺栓孔之間的襯套上設置有調整螺栓孔，調整螺栓孔上安裝有調整螺栓(21)，所述環形法蘭(7)上設置有與緊固螺栓(20)、調整螺栓(21)相對應的螺孔。
3.根據權利要求2所述的盾構機主軸承外密封結構，其特征在于:所述可調密封襯套(3)上的緊固螺栓孔為光孔，可調密封襯套(3)上的調整螺栓孔為螺紋孔。
4.根據權利要求1所述的盾構機主軸承外密封結構，其特征在于:所述密封腔體包括第一密封腔體、第二密封腔體、第三密封腔體、第四密封腔體和第五密封腔體，所述外密封壓環(2)后端安裝有第一壓緊密封圈(4)，所述迷宮密封環(I)、外密封壓環(2)和第一壓緊密封圈(4)之間的構成第一密封腔體(11);第一壓緊密封圈(4)后端設置有第一密封隔套(5)，第一密封隔套(5)后端設置有第二壓緊密封圈(12)，第一壓緊密封圈(4)、第一道密封隔套(5)和第二壓緊環密封圈(12)之間構成第二密封腔體(13);第二壓緊環密封圈(12)后端設置有第二密封隔套(14)，第二密封隔套(14)后端設置有第三壓緊環密封圈(15)，第二壓緊環密封圈(12)、第二密封隔套(14)和第三壓緊環密封圈(15)之間構成第三密封腔體(16);第三壓緊環密封圈(15)后端設置有第三封隔套(17)，第三封隔套(17)后端設置有唇形密封圈(8)，唇形密封圈(8)的腔體設置在唇形密封圈(8)的后側，第三壓緊環密封圈(15)、第三封隔套(17)和唇形密封圈(8)之間構成第四密封腔體(18)，唇形密封圈(8)與可調密封襯套(3 )、外密封支撐環(6 )、環形法蘭(7 )和主軸承之間構成第五密封腔體(19 )。
5.根據權利要求1所述的盾構機主軸承外密封結構，其特征在于:所述外密封壓環(2)外端設置有與迷宮密封環(I)相卡和的溝槽。
6.根據權利要求1所述的盾構機主軸承外密封結構，其特征在于:所述環形法蘭(7)通過第一螺栓(22)固定在主軸承內圈(9)上，外密封支撐環(6)通過第二螺栓(23)固定在主軸承外圈(10)上。
7.根據權利要求1所述的盾構機主軸承外密封結構，其特征在于:所述外密封壓環(2)通過第三螺栓(24)與外密封支撐環(6)固定連接。
8.根據權利要求1或2所述的盾構機主軸承外密封結構，其特征在于:所述迷宮密封環(I)通過第四螺栓(25)與環形法蘭(7)固定連接。
【文檔編號】F16J15/50GK203442132SQ201320540578
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月31日 優先權日:2013年8月31日
【發明者】陳橋, 李鳳遠, 陳啟偉, 王助鋒, 郭璐 申請人:中鐵隧道集團有限公司