[发明专利]一种传动箱静压平衡装置

说明书

技术领域

本发明涉及工作于液态压力介质中的传动箱技术领域，特别涉及一种传动箱静压平衡装置。 

背景技术

随着技术进步的推动，基础施工及地下工程建设的机械化程度愈益提高。机械化不仅带来了施工效率的成倍提高，而且使作业环境和作业安全得到极大改善。 

在涉及基础和地下工程的许多机械型开挖施工中，为了使开挖后的槽壁(或孔壁)安定，防止出现危害作业安全及成槽(孔)精度的塌孔埋钻问题，普遍采用了泥浆护壁的工法措施：即在作业槽孔中加入高比重的泥浆悬浊液，利用其在槽孔中建立的水头压力产生对孔壁的反塌落支持。反循环钻机等则进一步利用了泥浆的混悬裹携作用，通过泵吸将混合于泥浆中的钻掘岩土送出槽孔。由于上述原因，许多施工机械需要在泥浆环境中工作。其中对于机械传动而言更为恶劣的情况是有些机械需要将传动箱置于泥浆中实现对工作装置的驱动。此时，传动箱与泥浆接触的输出或输入轴密封不仅要胜任泥浆灰质及电解质的磨削侵蚀，而且要解决密封因内外侧压差巨大引起的变形及配合特性异常等问题。此外传动箱内外高压差还会造成大直径输出轴的轴向力异常，影响轴承寿命。如连续墙双轮铣槽机，其工作装置在施工时需要浸没于深达几十米甚至上百米的高比重泥浆介质中其铣削轮驱传动箱的内外腔压差可以高达2MPa，此时可计算的输出轴密封不平衡力约有4000kgf，而输出轴上增加的轴向负载高达60吨。如不采取相应的技术措施，将会对传动箱造成严重破坏，从而极大影响施工进程。 

这种需要解决传动箱工作环境压差对传动箱密封及系统承载等影响的应用领域并非仅限基础施工。其它如水利，海洋钻探，矿物洗选，技术测试等领域均有一定的应用需求。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种传动箱静压平衡装置，该装置能够在液态压力介质具有较高压力且持续变化的情况下，使得传动箱的内外侧压力保持大体平衡。 

为解决上述技术问题，本发明提供一种传动箱静压平衡装置，用于改善传动箱在液态压力介质中工作时的内外压力失衡；包括与所述传动箱的内腔连通的气压平衡管，及与所述气压平衡管连通的输气装置；所述气压平衡管设有开口向下且较为通畅的排气口；控制所述输气装置向气压平衡管中输送的气体的流量及压力，从而使得当排气口浸没于液态介质中时多余气体自排气口溢出而外部液态介质无法经排气口浸入气压平衡管。 

优选地，所述气压平衡管大体竖直设置，且在上部用接管与所述传动箱的内腔连通；所述排气口设在气压平衡管底部；所述气压平衡管的下部设有输气口，所述输气装置设在浸没液面以上，且与所述输气口用接管连通。 

优选地，所述排气口与所述传动箱的接触外部介质的动密封的高度大致相同。 

优选地，在所述气压平衡管上临近所述排气口的位置进一步设有液位监测装置，所述监测装置用于监测气压平衡管内非正常的液体浸入。 

优选地，所述气压平衡管和所述传动箱之间进一步串联气体干燥装置。 

优选地，所述输气装置为空压机。 

本发明所提供的静压平衡装置，用于改善传动箱在液态压力介质中工作时的内外腔压力失衡；包括与所述传动箱的内腔连通的气压平衡管，及与所述气压平衡管连通的输气装置；所述气压平衡管设有开口向下且较为通畅的排气口；控制所述输气装置向气压平衡管中输送的气体的流量及压力，从而使得当排气口浸没于液态介质中时多余气体自排气口溢出而外部液态介质无法经排气口浸入气压平衡管。 

下面将以连续墙双轮铣槽机为例，液态压力介质以泥浆为例，说明上述静压平衡装置所具有的技术效果；当然，上述静压平衡装置并不仅仅适用于连续墙双轮铣槽机，显然还可以适用于其他类型的其传动箱浸没于液态压力介质中的工程机械；此外，上述静压平衡装置所处的液态压力介质并不局限于泥浆，还可以为其他类型的液态压力介质。 

当连续墙双轮铣槽机工作时，其传动箱浸没于深达几十米甚至上百米的泥浆中，因而传动箱的外部的压力极大，外部压力高达10～20bar，如不采取相应的技术措施，浮动密封即使不被马上破坏，也会无法发挥密封效能，因而会严重影响传动箱工作的稳定性和可靠性。