專利名稱：一種掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種掘進(jìn)設(shè)備的密封結(jié)構(gòu)，特別是ー種掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的發(fā)展，小型掘進(jìn)設(shè)備作為非開挖管道施工的主要設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于城市給水排水、煤氣管道、電カ隧道、通信電纜、發(fā)電廠循環(huán)水管道鋪設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及公路、鉄路、隧道開鑿等交通運(yùn)輸施工當(dāng)中。頂管機(jī)作為ー種普遍使用的小型掘進(jìn)設(shè)備，頂管機(jī)在地下施工過(guò)程中，通過(guò)主軸帶動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)對(duì)土體進(jìn)行切削，頂管機(jī)在主千斤頂推力的作用下向土層內(nèi)掘進(jìn)，掘出的泥土由排泥管道排出，所需鋪設(shè)的管道則緊跟在頂管機(jī)后面，頂管機(jī)掘進(jìn)ー節(jié)管道長(zhǎng)度后主千斤頂退回，吊裝ー節(jié)管道，然后頂管機(jī)繼續(xù)頂進(jìn)，如此往復(fù)直至管道鋪設(shè)完成?！ぴ陧敼苁┕み^(guò)程中，由于非開挖施工的特殊性，必須保持工作面有一定的壓力，如果工作面壓カ失衡，外部地層發(fā)生過(guò)大變化，可能會(huì)出現(xiàn)塌方或地面沉陷的風(fēng)險(xiǎn)，給施工帶來(lái)安全隱患。目前保證工作面壓カ平衡有三種理論，氣壓平衡、泥水平衡和土壓平衡理論，為保證工作面壓カ穩(wěn)定，在掘進(jìn)設(shè)備與工作面之間會(huì)注入泥水或充滿一定的空氣，無(wú)論是哪ー種方法，保證工作面與頂管機(jī)機(jī)體內(nèi)部的密封性是前提條件，同時(shí)為防止頂管機(jī)外部地下水以及頂管施工過(guò)程中注入的液體進(jìn)入掘進(jìn)設(shè)備內(nèi)部，保證機(jī)體內(nèi)部與工作面之間的密封性也是必要的。在施工過(guò)程中，主軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)刀盤對(duì)土體進(jìn)行切削是掘進(jìn)設(shè)備的主要?jiǎng)幼?，主軸密封位置是頂管機(jī)的活動(dòng)部位，在施工過(guò)程中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)密封件磨損的問(wèn)題，主軸密封結(jié)構(gòu)是頂管機(jī)密封的關(guān)鍵和難點(diǎn)。如圖I、圖2給出了一種現(xiàn)有頂管機(jī)的主軸密封結(jié)構(gòu)，主軸2 '直接與刀盤7'連接，密封安裝環(huán)4'通過(guò)螺栓5'與頂管機(jī)機(jī)體3'連接，密封件I'通過(guò)密封安裝環(huán)4'和安裝在密封安裝環(huán)4'上的壓蓋8'固定，與主軸2'之間形成密封結(jié)構(gòu)，為防止密封件I'移動(dòng)，密封安裝環(huán)外側(cè)6'與頂管機(jī)機(jī)體焊接固定。如圖2，由于密封安裝環(huán)4'和壓蓋8'只能在分離刀盤7'后，從頂管機(jī)外部松開螺釘后拆除，進(jìn)而拆掉密封件I'，而且密封安裝環(huán)外側(cè)6'與機(jī)體焊接固定無(wú)法拆除。在頂管施工過(guò)程中頂管機(jī)不能后退，主軸2'無(wú)法與刀盤7'脫離，導(dǎo)致密封件I'難以從整體結(jié)構(gòu)中拆除，特別是在施工過(guò)程中頂管機(jī)外部充滿了泥土和液體，密封安裝環(huán)4'無(wú)法拆除導(dǎo)致密封件I'不能更換，由于此處密封結(jié)構(gòu)在施工中常存在磨損的情況，因此就可能造成密封件損壞而無(wú)法更換的風(fēng)險(xiǎn)，從而無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行施工，只能通過(guò)在地面挖掘豎井，取出整個(gè)掘進(jìn)設(shè)備更換此密封件，這樣既大大增加成本，又會(huì)延誤エ期。另外在頂管施工過(guò)程中，當(dāng)主軸驅(qū)動(dòng)部件損壞進(jìn)行維修時(shí)，按目前的主軸密封結(jié)構(gòu)，密封件安裝在主軸上，拆除主軸將破壞密封結(jié)構(gòu)，破壞頂管機(jī)機(jī)體內(nèi)部與工作面之間的隔離狀態(tài)，工作面的泥土和水等直接進(jìn)入掘進(jìn)設(shè)備內(nèi)，給后期清理造成很大麻煩，主要是無(wú)法保持工作面壓カ的穩(wěn)定，若工作面壓カ失衡會(huì)引起地面沉降的風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型g在提供ー種在施工過(guò)程中方便更換密封件，且在拆除主軸時(shí)能保證掘進(jìn)設(shè)備密封性的掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型所述掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)，包括蓋在主軸端部的蓋形連接過(guò)渡套，連接過(guò)渡套通過(guò)螺栓與主軸和刀盤連接，圓筒形的連接基體套在主軸驅(qū)動(dòng)裝置上，通過(guò)螺栓與主軸驅(qū)動(dòng)裝置連接，連接基體與連接過(guò)渡套之間安裝有密封安裝環(huán)，密封安裝環(huán)的端部與連接基體端部對(duì)接，通過(guò)螺釘相固定，其兩側(cè)分別通過(guò)螺釘安裝前壓蓋和后壓蓋，密封安裝環(huán)與前、后壓蓋在連接過(guò)渡套的外側(cè)圍成一個(gè)環(huán)形腔體，在環(huán)形腔體內(nèi)安第一裝密封件；密封安裝環(huán)與連接基體間安裝第一密封圈，密封安裝環(huán)與前壓蓋間安裝第二密封圏。本實(shí)用新型所述掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)，由密封安裝環(huán)、前壓蓋、后壓蓋共同將 第一密封件安裝在連接過(guò)渡套上，形成軸向密封結(jié)構(gòu)，在密封安裝環(huán)兩側(cè)安裝第一、第二密封圈分別與前壓蓋和連接基體之間形成徑向密封結(jié)構(gòu)。在施工過(guò)程中當(dāng)密封件磨損，密封結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，松開連接基體與主軸驅(qū)動(dòng)裝置的連接螺栓，和連接過(guò)渡套與主軸連接的螺栓，整體拆除主軸和主軸驅(qū)動(dòng)裝置，然后松開后壓蓋與密封安裝環(huán)連接的螺釘拆除后壓蓋，可隨時(shí)維修或更換第一密封件，而無(wú)須將掘進(jìn)設(shè)備全部從地下取出進(jìn)行維修或更換密封結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型所述掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)安裝在連接基體上與連接過(guò)渡套之間形成密封結(jié)構(gòu)，連接基體通過(guò)螺栓與主軸驅(qū)動(dòng)裝置連接，連接過(guò)渡套通過(guò)螺栓一端與刀盤連接另一端與主軸連接，在掘進(jìn)設(shè)備的主軸驅(qū)動(dòng)裝置零部件出現(xiàn)故障需要拆除主軸或主軸驅(qū)動(dòng)裝置維修時(shí)，松開連接基體與主軸驅(qū)動(dòng)裝置的連接螺栓，和連接過(guò)渡套與主軸的連接螺栓，就可將主軸和主軸驅(qū)動(dòng)裝置與掘進(jìn)設(shè)備整體分離，而不會(huì)破壞主軸密封結(jié)構(gòu)，保證掘進(jìn)設(shè)備的密封性正常，保持工作面的壓カ穩(wěn)定，避免因工作面壓カ失衡而引起地面沉降的風(fēng)險(xiǎn)。

圖I為現(xiàn)有技術(shù)掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)剖視圖。圖2為圖I的局部放大圖。圖3為本實(shí)用新型掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)剖視圖。圖4為圖3的局部放大圖。
具體實(shí)施方式
如圖3，圖4給出了ー種掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)，包括蓋在主軸20端部的蓋形連接過(guò)渡套I，連接過(guò)渡套I 一端通過(guò)螺栓17與主軸20連接，其另一端通過(guò)螺栓17，18與刀盤16連接，套在主軸驅(qū)動(dòng)裝置14上的圓筒形連接基體11，其一端和主軸驅(qū)動(dòng)裝置14上分別設(shè)有法蘭邊，通過(guò)螺栓19將連接基體11與主軸驅(qū)動(dòng)裝置14連接，連接基體11另一端與連接過(guò)渡套I之間安裝有密封安裝環(huán)7，密封安裝環(huán)7的端部與連接基體11端部對(duì)接，通過(guò)螺釘12固定連接，密封安裝環(huán)7套在連接過(guò)渡套I上，密封安裝環(huán)7兩側(cè)分別通過(guò)螺釘13和螺釘10安裝前壓蓋2和后壓蓋9，密封安裝環(huán)7與前壓蓋2、后壓蓋9在連接過(guò)渡套I外側(cè)共同圍成ー密封的環(huán)形腔體，在環(huán)形腔體內(nèi)安裝第一密封件4 ;密封安裝環(huán)7與連接基體11之間安裝第一密封圈8，密封安裝環(huán)7與前壓蓋2之間安裝第二密封圈5。本實(shí)用新型所述掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)，由密封安裝環(huán)7、前壓蓋2、后壓蓋9安裝第一密封件4形成軸向密封結(jié)構(gòu)，在密封安裝環(huán)7兩側(cè)分別安裝第二密封圈5和第一密封圈8，分別與前壓蓋2和連接基體11之間形成徑向密封結(jié)構(gòu)。在施工過(guò)程中當(dāng)?shù)谝幻芊饧?磨損，密封結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，松開連接基體11與主軸驅(qū)動(dòng)裝置14的連接螺栓19，和連接過(guò)渡套I與主軸20的連接螺栓17，整體拆除主軸20和主軸驅(qū)動(dòng)裝置14，然后松開后壓蓋9與密封安裝環(huán)7連接的螺釘10拆除后壓蓋9，可隨時(shí)維修或更換第一密封件4，而無(wú)須將掘進(jìn)設(shè)備全部從地下取出進(jìn)行維修或更換密封結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型所述掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)安裝連接基體11上與連接過(guò)渡套I之 間形成密封結(jié)構(gòu)，連接基體11通過(guò)螺栓19與主軸驅(qū)動(dòng)裝置14連接，連接過(guò)渡套I通過(guò)螺栓17 —端與刀盤連接另一端與主軸連接，在掘進(jìn)設(shè)備的主軸驅(qū)動(dòng)裝置14零部件出現(xiàn)故障需要拆除主軸20或主軸驅(qū)動(dòng)裝置14維修時(shí)，松開連接基體11與主軸驅(qū)動(dòng)裝置14的連接螺栓19和連接過(guò)渡套I與主軸20的連接螺栓17，就可將主軸20和主軸驅(qū)動(dòng)裝置14與掘進(jìn)設(shè)備整體分離，而不會(huì)破壞主軸密封結(jié)構(gòu)，密封效果仍然存在，保證掘進(jìn)設(shè)備工作面壓カ的穩(wěn)定性，避免工作面塌方或地面沉陷的風(fēng)險(xiǎn)，保證施工安全。對(duì)于小型掘進(jìn)設(shè)備其機(jī)體內(nèi)部狹小，當(dāng)零部件損壞時(shí)，在機(jī)體內(nèi)部進(jìn)行維修或更換部件通常較困難，甚至無(wú)法更換。本實(shí)用新型公開的的主軸密封結(jié)構(gòu)，在地下施工過(guò)程中，主軸驅(qū)動(dòng)裝置14發(fā)生故障或其零部件發(fā)生損壞時(shí)，可整體拆除主軸20和主軸驅(qū)動(dòng)裝置14，運(yùn)至地面維修或更換零部件，維修完成后再整體運(yùn)至掘進(jìn)設(shè)備機(jī)體內(nèi)進(jìn)行安裝，解決了當(dāng)主軸驅(qū)動(dòng)裝置14損害時(shí)無(wú)法從刀盤16上整體拆除，其維修或更換工作只能在在掘進(jìn)設(shè)備機(jī)體內(nèi)進(jìn)行，造成維修過(guò)程艱難，甚至無(wú)法維修的問(wèn)題。如圖4，為了保證更好的密封性能，安裝在環(huán)形腔體內(nèi)的第一密封件4，使用填料密封件41和唇形密封件42組合構(gòu)成，唇形密封件42安裝在內(nèi)側(cè)，直接套在連接過(guò)渡套I上，與連接過(guò)渡套I直接接觸形成密封結(jié)構(gòu)，填料密封件41安裝在外側(cè)，套在唇形密封件42上，擠壓唇形密封件42，唇形密封件42依靠密封安裝環(huán)7和填料密封件41的壓力，其唇部壓緊連接過(guò)渡套1，產(chǎn)生更好地密封效果。以上安裝在連接過(guò)渡套I外側(cè)環(huán)形腔體內(nèi)的第一密封件4是主軸密封結(jié)構(gòu)的主要密封部件，其與連接過(guò)渡套I直接擠壓形成密封，處在掘進(jìn)設(shè)備的活動(dòng)位置，也是容易損壞的密封件，為避免第一密封件4損壞，就需要停止施工更換密封件4而延誤工程進(jìn)度，作為本實(shí)用新型的另ー種改進(jìn)，以上所述第一密封件4設(shè)置為兩個(gè)，兩個(gè)第一密封件4并排設(shè)置，與連接過(guò)渡套I直接接觸形成密封，兩個(gè)第一密封件4之間設(shè)置隔套6，這樣當(dāng)其中ー個(gè)第一密封件4磨損，另ー第一密封件密封性任然存在，保證掘進(jìn)設(shè)備的密封性，可以繼續(xù)施エ待施工停止時(shí)，再更換磨損的第一密封件，避免延誤工程進(jìn)度。同時(shí)，設(shè)置兩個(gè)第一密封件4形成兩道密封，使密封結(jié)構(gòu)密封性更好。軸向密封是主軸密封結(jié)構(gòu)的主要密封位置，為使密封結(jié)構(gòu)在軸向密封效果更好，在前壓蓋2和連接過(guò)渡套I之間安裝第二密封件3與連接過(guò)渡套I之間形成密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)一歩保證軸向密封的可靠性。[0023]如圖4可以前壓蓋2和連接過(guò)渡套I之間安裝兩個(gè)第二密封件3，其分別與連接過(guò)渡套I形成密封結(jié)構(gòu)，當(dāng)其中ー個(gè)第二密封件3損壞，另外ー個(gè)第二密封件3密封性能不受影響。前壓蓋2安裝密封件3，在更換第一密封件4時(shí)，第二密封件3密封效果還在，可以保證密封結(jié)構(gòu)在軸向的密封性，掘進(jìn)設(shè)備與外部隔離狀態(tài)不受影響。兩道第二密封件3以及兩第一密封件4為主軸密封結(jié)構(gòu)的主要密封部件，與連接過(guò)渡套之間形成密封結(jié)構(gòu)，保證主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)密封的可靠性。在密封安裝環(huán)7兩側(cè)分別安裝第二密封圈5和第一密封圈8，其分別與前壓蓋2和連接基體11之間形成密封結(jié)構(gòu)，保證主軸徑向密封的可靠性，徑向密封不是掘進(jìn)設(shè)備 的主要密封位置，為使安裝簡(jiǎn)單、安裝拆卸更方便，第二密封圈5和第一密封圈8可以使用O型密封圈，就可滿足密封結(jié)構(gòu)在徑向的密封性要求。如圖4，以上所述的掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)，其前壓蓋2和后壓蓋9相向設(shè)置有臺(tái)階，密封安裝環(huán)7坐于臺(tái)階上，密封安裝環(huán)7分別與前壓蓋2和后壓蓋9之間兩個(gè)接觸面形成兩道密封，使密封效果更好。本實(shí)用新型所述掘進(jìn)設(shè)備的密封結(jié)構(gòu)由連接基體、連接過(guò)渡套、密封安裝環(huán)安裝密封件構(gòu)成，在掘進(jìn)設(shè)備施工過(guò)程中，若密封件出現(xiàn)磨損需要更換時(shí)，從掘進(jìn)設(shè)備內(nèi)部整體拆除主軸和主軸驅(qū)動(dòng)裝置，然后拆除后壓蓋，可方便的更換密封件，無(wú)需將整個(gè)掘進(jìn)設(shè)備取出更換密封件，減少不必要的損失，避免因更換密封件須挖掘豎井將整個(gè)掘進(jìn)設(shè)備取出，延誤工程進(jìn)度。當(dāng)主軸及主軸驅(qū)動(dòng)裝置零部件出現(xiàn)故障需要維修時(shí)，可整體將主軸及主軸驅(qū)動(dòng)裝置與刀盤分離，在掘進(jìn)設(shè)備內(nèi)部維修或運(yùn)至地面維修，使維修工作更方便，而且此時(shí)密封結(jié)構(gòu)沒(méi)有被破壞，保證掘進(jìn)設(shè)備密封性正常。在密封安裝環(huán)上，安裝有O型密封圈，與前壓蓋和掘進(jìn)設(shè)備連接基體之間形成密封結(jié)構(gòu)，保證在主軸徑向的密封性，保證主軸密封結(jié)構(gòu)整體密封的可靠性。
權(quán)利要求1.ー種掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括蓋在主軸(20)端部的蓋形連接過(guò)渡套(I )，連接過(guò)渡套(I)通過(guò)螺栓與主軸(20)和刀盤(16)連接，圓筒形的連接基體(11)套在主軸驅(qū)動(dòng)裝置(14)上，通過(guò)螺栓(19)與主軸驅(qū)動(dòng)裝置(14)連接，連接基體(11)與連接過(guò)渡套(I)之間安裝有密封安裝環(huán)(7)，密封安裝環(huán)(7)的端部與連接基體(11)端部對(duì)接，通過(guò)螺釘相固定，其兩側(cè)分別通過(guò)螺釘安裝前壓蓋(2)和后壓蓋(9)，密封安裝環(huán)與前、后壓蓋在連接過(guò)渡套(I)的外側(cè)圍成一個(gè)環(huán)形腔體，在環(huán)形腔體內(nèi)安裝第一密封件(4);密封安裝環(huán)(7 )與連接基體(11)間安裝第一密封圈(8 )，密封安裝環(huán)(7 )與前壓蓋(2 )間安裝第二密封圈(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述安裝在環(huán)形腔體內(nèi)的第一密封件(4)由填料密封件(41)和唇形密封件(42)構(gòu)成，唇形密封件(42)套在連接過(guò)渡套(I)上，填料密封件(41)套在唇形密封件(42)外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述安裝在環(huán)形腔體內(nèi)的第一密封件(4)為兩個(gè)，兩個(gè)第一密封件(4)之間設(shè)有隔套(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，在前壓蓋(2)與連接過(guò)渡套(I)之間安裝第二密封件(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，安裝在前壓蓋(2)與連接過(guò)渡套(I)之間的第二密封件(3)為兩個(gè)，其分別與連接過(guò)渡套(I)之間形成密封結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二密封圈(5)，第一密封圈(8)為O型密封圏。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述前壓蓋(2)和后壓蓋(9)相向側(cè)分別設(shè)有臺(tái)階，密封安裝環(huán)(7)坐于臺(tái)階上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種掘進(jìn)設(shè)備的主軸密封結(jié)構(gòu)，包括蓋在主軸端部的蓋形連接過(guò)渡套，其通過(guò)螺栓與主軸和刀盤連接，圓筒形連接基體套在主軸驅(qū)動(dòng)裝置上，通過(guò)螺栓與主軸驅(qū)動(dòng)裝置連接，其另一端對(duì)接安裝密封安裝環(huán)，密封安裝環(huán)兩側(cè)安裝前壓蓋和后壓蓋，密封安裝環(huán)與前、后壓蓋在連接過(guò)渡套外側(cè)共同圍成一密封的環(huán)形腔體，在環(huán)形腔體內(nèi)安裝第一密封件，密封安裝環(huán)兩側(cè)安裝第一、第二密封圈，當(dāng)密封件磨損須更換時(shí)，整體拆除主軸和主軸驅(qū)動(dòng)裝置，然后拆除后壓蓋，可隨時(shí)更換密封件，而且在主軸和主軸驅(qū)動(dòng)裝置與掘進(jìn)設(shè)備整體分離時(shí)，不會(huì)破壞主軸密封結(jié)構(gòu)，保證掘進(jìn)設(shè)備的密封性正常，保持工作面的壓力穩(wěn)定。
文檔編號(hào)F16J15/16GK202580019SQ201120485529
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者盛少琴, 劉德全, 洪鵬, 麥榮枝, 全華太, 楊茨祥, 郭 東, 冀?？? 潘國(guó)平, 李金蘭, 陳煥杰, 吳艷華 申請(qǐng)人:廣州廣船國(guó)際股份有限公司