[发明专利]一种铰接密封装置及具有该铰接密封装置的盾构机

说明书

本发明公开了一种铰接密封装置及具有该铰接密封装置的盾构机，包括连接环，连接环设置于第一铰接件的连接周面上，第一铰接件用于套接在第二铰接件的内部，连接环上固定有聚氨酯密封，聚氨酯密封具有至少两个密封唇，密封唇用于与第二铰接件紧密贴合；聚氨酯密封前侧安装有橡胶密封，橡胶密封的顶部用于与第二铰接件紧密贴合，底部安装有紧急密封装置，且紧急密封装置包括紧急气囊和与紧急气囊连通用于向紧急气囊内充气的气嘴。该铰接密封装置通过设置紧急密封装置，在聚氨酯密封及橡胶密封先后失效后仍能够发挥作用，使橡胶密封重新达到密封效果。有效保证了铰接密封装置的可靠性，降低了由于铰接密封装置失效而造成施工安全隐患的风险。

技术领域

本发明涉及隧道掘进技术领域，更具体地说，涉及一种铰接密封装置，还涉及一种具有该铰接密封装置的盾构机。

背景技术

目前，城市现代化进程加快，大量用于城市建设、地铁隧道开挖的设备机械化和自动化程度日益提高，同时其机械结构更加复杂。在施工时，根据工程规划好的施工轨迹不完全呈直线，会经过曲线段，为了满足转弯需要，机械设备的连接处需要设计成铰接结构，转弯时设备前段和后段间会呈一定角度来满足转弯需求。当机械设备的内部与外部存在压力差，铰接位置也必须承受一定压力。为了保证铰接机构也能承受一定大小的压力，一般了都设置铰接密封装置。

铰接密封装置是盾构机掘进关键功能部件之一，其密封的好坏、使用寿命的长短及可靠性等直接影响整个盾构机掘进的正常掘进。目前，盾构机铰接密封装置都是由一道或者两道静密封组成。其寿命主要取决于密封加工的质量及密封件的材料，当密封件密封效果减弱或者失效时，无任何补救措施可用，加之盾构机恶劣的施工工况，将严重影响掘进效率。

现有技术中常见的铰接密封装置采用聚氨酯密封，依靠聚氨酯密封本身的背压来达到密封效果，但聚氨酯密封在工作过程中易磨损，加快了聚氨酯密封失效。且在聚氨酯密封失效后，没有其他措施来调整或补偿密封效果，是施工中的一种安全隐患。

综上所述，如何有效地解决铰接密封易失效造成施工安全隐患等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种铰接密封装置，该铰接密封装置的结构设计可以有效地解决铰接密封易失效造成施工安全隐患的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述铰接密封装置的盾构机。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种铰接密封装置，包括连接环，所述连接环设置于第一铰接件的外周面上，所述第一铰接件用于套接在第二铰接件的内部，所述连接环上固定有聚氨酯密封，所述聚氨酯密封具有至少两个密封唇，所述密封唇用于与所述第二铰接件紧密贴合；所述聚氨酯密封前侧安装有橡胶密封，所述橡胶密封的顶部用于与所述第二铰接件紧密贴合，底部安装有紧急密封装置，且所述紧急密封装置包括紧急气囊和与所述紧急气囊连通用于向所述紧急气囊内充气的气嘴。

优选地，上述铰接密封装置中，所述连接环上位于所述橡胶密封的前后两侧分别安装有密封挡块和第一调整环，所述第一调整环的前侧固定有调整装置，用于向后方推动所述橡胶密封以将其压紧。

优选地，上述铰接密封装置中，所述调整装置包括安装于所述第一调整环的前侧的第二调整环，所述第二调整环与所述连接环固定连接，所述第二调整环上装配有调整螺栓，所述调整螺栓的端部与所述第一调整环相抵以推动所述第一调整环压紧所述橡胶密封。

优选地，上述铰接密封装置中，所述第二调整环通过紧固螺栓固定于所述连接环上。

优选地，上述铰接密封装置中，所述聚氨酯密封的前后两侧分别通过第一压板和第二压板固定于所述连接环上。

优选地，上述铰接密封装置中，所述连接环上开设有第一通孔和第二通孔，所述第二压板上开设有与第一通孔连通的压板通孔，所述聚氨酯密封的相邻两密封唇之间开设有与所述第二通孔连通的聚氨酯通孔。