[发明专利]用于隧道掘进机主驱动的双向交替整体式密封装置

说明书

本发明公开一种用于隧道掘进机主驱动的双向交替整体式密封装置，包括掘进机转接法兰、掘进机支撑环和整体式密封。掘进机支撑环外侧装有定位环。整体式密封包括基体、3道密封环及1道检测环。基体截面呈L形结构，径向部分末端纳入疏水层，轴向部分末端设置定位钩；密封环的外部呈环状，内部为U形迷宫环腔，均设有第一外骨架、第一内壳体、第一限位块、第二限位块、轴向密封、第一径向密封及第二径向密封，检测环外部呈环状，内部为U形迷宫环腔，设有第二外骨架、第二内壳体、第三限位块、第四限位块及第三径向密封。本发明将基体疏水层、轴向密封、径向密封、迷宫环腔集成于一体，结合注入密封油脂，具有密封性能好、使用寿命长、拆装难度小、维护成本低等优点。

技术领域

本发明属于隧道掘进机工程技术领域，尤其涉及一种用于隧道掘进机主驱动的双向交替整体式密封装置。

背景技术

隧道掘进机作为一种集机、电、液、信息、测量、控制等多领域技术于一体的高端智能装备，在地铁、铁路、电力、水利等隧道工程中发挥了举足轻重的作用。主驱动系统是掘进机的核心部件之一，用于驱动刀盘旋转，进而开挖土(岩)体。主驱动密封用于防止外界泥沙进入齿轮箱及避免齿轮油外泄，是保证主驱动正常工作的重要部件。

目前主驱动密封主要由多道唇形密封组成，在隧道掘进机施工过程中，主驱动密封磨损失效导致主驱动系统故障的问题时有发生，主要原因包括：

(1)隧道掘进机施工过程中，常伴随强振动，导致转接法兰存在较大径向振动。唇形密封为径向密封，对径向振动较为敏感，进而造成唇形密封与支撑环之间出现间隙，并利于外界泥沙进入内部，加剧唇形密封磨损甚至失效。

(2)隧道掘进机施工过程中，不断向密封腔注入油脂并经溢脂口排出，起到润滑和阻止外界泥沙入侵的作用。若注脂量不足，油脂压力过小，会降低对外界泥沙的阻挡能力，同时会造成唇形密封润滑不足，使密封唇出现干磨现象，进一步加剧密封磨损。

综上所述，研制一种新型的隧道掘进机主驱动密封装置，从而克服现有唇形密封存在的问题是十分必要的。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种用于隧道掘进机主驱动的双向交替整体式密封装置，有效改善密封性能，提高密封寿命，降低使用成本。

为解决上述问题，本发明的技术方案是：

一种用于隧道掘进机主驱动的双向交替整体式密封装置，包括掘进机转接法兰1、掘进机支撑环2和整体式密封3；

所述的掘进机支撑环2外侧装有定位环21；

所述的整体式密封3包括基体31、3道密封环32及1道检测环33，3道密封环32及1道检测环33依次排布在基体31的轴向部分上；

基体31的截面呈L形结构，径向部分末端纳入疏水层311,轴向部分末端设置定位钩312；

密封环32的外部呈环状，内部为U形迷宫环腔，均设有第一外骨架321、第一内壳体322、第一限位块323、第二限位块324、轴向密封325、第一径向密封326及第二径向密封327；轴向密封325位于密封环32的出口侧，第一径向密封326位于密封环32的内侧，第二径向密封327位于密封环32的入口侧；第一限位块323和第二限位块324分别在圆周方向均布多个，且分别沿轴向指向密封环32的出口侧和入口侧；

检测环33外部呈环状，内部为U形迷宫环腔，设有第二外骨架331、第二内壳体332、第三限位块333、第四限位块334及第三径向密封335；第三径向密封335位于检测环33的内侧；第三限位块333和第四限位块334分别在圆周方向均布多个，且分别沿轴向指向检测环33的出口侧和入口侧；

3道密封环32的第一外骨架321和检测环33的第二外骨架331纳入橡胶，形成外侧静密封；