[发明专利]自适应土仓压力变化的盾构机主驱动密封系统及方法

权利要求书

1.一种自适应土仓压力变化的盾构机主驱动密封系统，其特征在于：其包括流体通道箱、摩擦环、密封介质以及多个密封圈，所述流体通道箱套摄于所述摩擦环上且与所述摩擦环之间成型环形的间隙，多个密封圈将间隙分隔成多道环形的压力腔，所述流体通道箱内开设多个用于分别向各个压力腔内注入密封介质的注入通道，所述密封介质填充于所述注入通道、所述压力腔内。

2.根据权利要求1所述的自适应土仓压力变化的盾构机主驱动密封系统，其特征在于：所述密封系统还包括设于所述压力腔内的密封隔环，所述密封隔环的外周面与所述流体通道箱密封贴合，其内周面与所述摩擦环相离，其上开设有连通所述注入通道和所述压力腔的注入辅道。

3.根据权利要求1所述的自适应土仓压力变化的盾构机主驱动密封系统，其特征在于：所述流体通道箱、摩擦环以及多个密封圈同轴设置。

4.根据权利要求1所述的自适应土仓压力变化的盾构机主驱动密封系统，其特征在于：所述密封圈为唇型密封，其包括外周环以及与所述外周环相连接的唇环，所述外周环的外周面与所述流体通道箱内侧壁贴合，所述唇环大致呈锥台状，其外径较大的一端与所述外周环相连接，其外径较小的一端紧贴所述摩擦环，所述外周环的外侧壁上具有与所述外周环同轴的第一环状突起，所述唇环的外周面朝向外侧鼓起。

5.根据权利要求2所述的自适应土仓压力变化的盾构机主驱动密封系统，其特征在于：所述密封隔环的内周面上设有环形槽，所述环形槽与所述摩擦环之间形成空间为所述压力腔的一部分，所述密封隔环的前后端面上具有环形的第二环状突起和第三环状突起，所述第二环状突起呈台阶状。

6.根据权利要求1所述的自适应土仓压力变化的盾构机主驱动密封系统，其特征在于：所述注入通道分为多组，且呈环形阵列状分别于所述摩擦环的轴线四周，同一组中的各所述注入通道分别与各所述压力腔一一对应连通。

7.根据权利要求1所述的自适应土仓压力变化的盾构机主驱动密封系统，其特征在于：所述系统还包括用于检测各个所述压力腔内工作压力的压力控制模块。

8.一种基于上述任一所述密封系统的密封方法，设定土仓的水土压力为P₀，与外界连接的第一个压力腔的工作压力为P₁、往后的压力腔的工作压力顺次为P₂、P₃、P₄…P_N…，N为大于2的正整数，其特征在于，所述方法为控制所述水土压力以及各工作压力满足以下条件：P₂＝P₁+ΔP₁，且P_N＝P_N-1-ΔP_N,ΔP₁＞0，ΔP_N＞0。

9.根据权利要求8所述的密封方法，其特征在于：ΔP₁≥0.5bar。

10.根据权利要求8所述的密封方法，其特征在于：ΔP_N≥2bar。