CN105202191B - 一种全断面掘进机四爪式主轴承密封装置 - Google Patents

Abstract

一种全断面掘进机四爪式主轴承密封装置，包括四爪密封体、密封压板，四爪密封体的密封爪和四爪密封体的密封底板二者连接成一个整体，四爪密封体的四个密封爪均是直线形与四爪密封体的密封底板之间以等距平行排列在四爪密封体的密封底板上，四爪密封体的四个密封爪的顶端与密封滑环A贴合面接触时呈线型接触，用密封压板将其固定到旋转环B上,旋转环B固定到大齿圈C上,大齿圈C与小齿轮D啮合，用密封端盖E将密封压板及四爪密封体盖好,旋转环B的另一端与全断面掘进机的刀盘F连接。该发明耐磨抗震、密封效果好、寿命更长、结构更简单、成本更低、磨损量更小，对安装及密封部位的加工精度要求低，应用于全断面掘进机技术领域中。

Description

一种全断面掘进机四爪式主轴承密封装置

技术领域

本发明涉及全断面掘进机技术领域中的一种全断面掘进机四爪式主轴承密封装置。

背景技术

目前，全断面掘进机正常进行掘进工作时，主轴承靠近开挖面，周围粉尘多、震动大，环境恶劣、工矿复杂，主轴承中的主密封直接影响着主轴承的寿命乃至整个工程的工期。一旦施工过程中主密封出现密封失效问题，就需要停机开导洞扩挖洞壁、拆卸并固定刀盘等，会严重影响工期，如果在地质条件恶劣的位置主密封出现问题，后果更是难以想象。良好的主密封是主轴承安全运转的保障。主密封在主轴承中起着屏障的左右，既可以有效阻止外面的粉尘碎渣和泥水进入轴承内部，同时又防止轴承内部的油脂泄露。如何提高主轴承密封的可靠性及可维护性一直是全断面掘进机施工中亟待解决的新课题。目前应用于全断面掘进机领域的主轴承密封大多结构单一，安装更换复杂、易磨损、发热量大、寿命低，这些因素对全断面掘进机的主轴承寿命乃至施工进度造成巨大影响。发明一种耐用可靠、便于安装维护的新型主轴承密封显得非常具有实际意义。因此，研究开发一种全断面掘进机四爪式主轴承密封装置一直是急待解决的新课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全断面掘进机四爪式主轴承密封装置，该发明四爪密封体的密封爪相互平行等距排列在四爪密封体的密封底板上，四爪密封体的密封爪呈直线形，在密封体自身弹力与液体压力共同作用下具有自封作用，它依靠唇部紧贴密封耦合件表面，阻塞泄漏通道而获得密封效果，避免在四爪密封体上打螺栓孔所带来的损害与不便，装配过程便捷快速，易于维护。

本发明的目的是这样实现的：一种全断面掘进机四爪式主轴承密封装置，包括四爪密封体、密封压板，四爪密封体的密封爪和四爪密封体的密封底板二者连接成一个整体，四爪密封体的四个密封爪均是直线形，四爪密封体的四个密封爪以等距平行排列在四爪密封体的密封底板上，四爪密封体的四个密封爪的顶端与密封滑环A贴合面接触时呈线型接触，用密封压板将其固定到旋转环B上,旋转环B固定到大齿圈C上,大齿圈C与小齿轮D啮合，用密封端盖E将密封压板及四爪密封体盖好,旋转环B的另一端与全断面掘进机的刀盘F连接；

所述的四爪密封体的密封爪中心线与密封底板均呈57.5°夹角，四爪密封体的密封爪呈直线形，四爪密封体的四个密封爪中心线间距均是13.5mm，四爪密封体的密封爪靠近密封底板的一端厚8mm，另一端厚4mm，四爪密封体的密封爪长39mm，四爪式主轴承密封装置总厚度为47mm，长度将根据四爪式主轴承密封装置的需要确定；

所述的一种全断面掘进机四爪式主轴承密封装置的工作原理是，该四爪式主轴承密封装置安装在全断面掘进机的主轴承内的旋转环B上，当掘进机工作时，驱动单元将带动四爪式主轴承密封装置一起旋转，该四爪式主轴承密封装置顶端紧贴密封滑环A贴合面，二者间产生滑动摩擦，在密封体自身弹力和液体压力的共同作用下，四爪密封体的密封爪顶端与贴合的密封滑环A贴紧，四爪密封体的四个密封爪的顶端与密封滑环A接触时呈线型接触，在两侧液体压力的共同作用下，接触面积增大，为现行常用密封接触面的四分之一，四爪密封体的四个密封爪之间形成三个特殊的U+V形密闭空间，这三个密闭空间使四爪密封体1具有自封作用，依靠四爪密封体1自身良好的弹性以及密闭空间内空气的支撑紧贴合密封滑环A表面，有效阻塞泄漏通道而获得密封效果，其工作压力最高可达1MPa,润滑油脂压力最高可达0.5 MPa，全断面掘进机的主轴承中会加注HBW密封油脂，为保证密封油脂的密封效果， HBW中含有大量的金属丝和金属颗粒，四爪式主轴承密封装置与密封滑环A之间，将会因接触面积小而降低相对运动中的摩擦阻力，也将减少因滑动摩擦对四爪式主轴承密封装置及密封滑环A产生的磨损，由于该密封采用的材料耐磨抗震、密封性好，而且摩擦面积小，主轴承在运转过程中四爪式主轴承密封装置与密封滑环A间产生的热量也会减少；这将为长距离持续性的施工过程提供良好的安全保障，在四爪密封体的密封底板上四个爪的两侧分别伸出15mm，用密封压板将其固定到旋转环B上，避免在四爪密封体上打螺栓孔所带来的损害与不便，装配过程便捷快速，施工过程中易于维护；

所述的一种全断面掘进机四爪式主轴承密封装置的使用及操作方法是，四爪式主轴承密封装置通过利用密封压板将四爪密封体分别固定在旋转环B上，然后将装配有四爪式主轴承密封装置的旋转环B推入到主轴承中，使该四爪密封体的四道密封爪与密封滑环A的贴合面贴紧，用密封端盖E将密封压板及四爪密封体盖好，利用双头螺柱分别将旋转环B与大齿圈C连接以及旋转环B与刀盘F的连接。

本发明的要点在于它的结构及工作原理。

一种全断面掘进机四爪式主轴承密封装置与现有技术相比，具有耐磨抗震、密封效果好、寿命更长、结构更简单、成本更低、磨损量更小，对安装及密封部位的加工精度要求低等优点，将广泛地应用于全断面掘进机技术领域中。

附图说明

下面结合附图及实施对本发明进行详细说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的局部放大图。

具体实施方式

参照附图，一种全断面掘进机四爪式主轴承密封装置，包括四爪密封体1、密封压板2，四爪密封体1的密封爪和四爪密封体1的密封底板二者连接成一个整体，四爪密封体1的四个密封爪均是直线形，四爪密封体1的四个密封爪以等距平行排列在四爪密封体的密封底板上，四爪密封体1的四个密封爪的顶端与密封滑环A贴合面接触时呈线型接触，用密封压板2将其固定到旋转环B上,旋转环B固定到大齿圈C上,大齿圈C与小齿轮D啮合，用密封端盖E将密封压板2及四爪密封体1盖好,旋转环B的另一端与全断面掘进机的刀盘F连接。

所述的四爪密封体1的密封爪中心线与密封底板均呈57.5°夹角，四爪密封体1的密封爪呈直线形，四爪密封体1的四个密封爪中心线间距均是13.5mm，四爪密封体1的密封爪靠近密封底板的一端厚8mm，另一端厚4mm，四爪密封体1的密封爪长39mm，四爪式主轴承密封装置总厚度为47mm，长度将根据四爪式主轴承密封装置的需要确定。

所述的一种全断面掘进机四爪式主轴承密封装置的工作原理是，该四爪式主轴承密封装置安装在全断面掘进机的主轴承内的旋转环B上，当掘进机工作时，驱动单元将带动四爪式主轴承密封装置一起旋转，该四爪式主轴承密封装置顶端紧贴密封滑环A贴合面，二者间产生滑动摩擦，在密封体自身弹力和液体压力的共同作用下，四爪密封体1的密封爪顶端与贴合的密封滑环A贴紧，四爪密封体1的四个密封爪的顶端与密封滑环A接触时呈线型接触，在两侧液体压力的共同作用下，接触面积增大，为现行常用密封接触面的四分之一，四爪密封体1的四个密封爪之间形成三个特殊的U+V形密闭空间，这三个密闭空间使四爪密封体1具有自封作用，依靠四爪密封体1自身良好的弹性以及密闭空间内空气的支撑紧贴合密封滑环A表面，有效阻塞泄漏通道而获得密封效果，其工作压力最高可达1MPa,润滑油脂压力最高可达0.5 MPa，全断面掘进机的主轴承中会加注HBW密封油脂，为保证密封油脂的密封效果， HBW中含有大量的金属丝和金属颗粒，四爪式主轴承密封装置与密封滑环A之间，将会因接触面积小而降低相对运动中的摩擦阻力，也将减少因滑动摩擦对四爪式主轴承密封装置及密封滑环A产生的磨损，由于该密封采用的材料耐磨抗震、密封性好，而且摩擦面积小，主轴承在运转过程中四爪式主轴承密封装置与密封滑环A间产生的热量也会减少；这将为长距离持续性的施工过程提供良好的安全保障，在四爪密封体1的密封底板上四个爪的两侧分别伸出15mm，用密封压板2将其固定到旋转环B上，避免在四爪密封体1上打螺栓孔所带来的损害与不便，装配过程便捷快速，施工过程中易于维护。

所述的一种全断面掘进机四爪式主轴承密封装置的使用及操作方法是，四爪式主轴承密封装置通过利用密封压板2将四爪密封体1分别固定在旋转环B上，然后将装配有四爪式主轴承密封装置的旋转环B推入到主轴承中，使该四爪密封体1的四道密封爪与密封滑环A的贴合面贴紧，用密封端盖E将密封压板2及四爪密封体1盖好，利用双头螺柱分别将旋转环B与大齿圈C连接以及旋转环B与刀盘F的连接。

下面结合实施例进一步详细叙述本发明：

全断面掘进机主轴承的内外两套主密封均采用四爪密封体1，该四爪密封体1的密封底板与四爪密封体1的密封爪是一个整体，四爪密封体1的密封爪共四个，相互平行等距排列在四爪密封体1的密封底板上，四爪密封体1的密封爪呈直线形，该四爪密封体1的四个密封爪的顶端与密封滑环A贴合面接触时呈线型接触，在两侧液体压力的共同作用下，接触面积稍微增大,约为现行常用密封接触面的四分之一，四爪密封体1的四个密封爪之间形成的三个密封腔体是U+V形，这些密封腔体具有自封作用，它依靠唇部紧贴密封耦合件表面，阻塞泄漏通道而获得密封效果。在四爪密封体1的密封底板两侧伸出15mm，用密封压板2将其固定到旋转环B上，避免在四爪密封体1上打螺栓孔所带来的损害与不便，装配过程便捷快速，易于维护。

与四爪密封体1顶端贴合的是主轴承的密封滑环A，钢板较厚便于加工及装配，降低成本的同时也为长距离持续施工提供了安全保障。四爪式主轴承密封的材料采用聚氨酯，该材料具有密封性好、使用寿命长，成本低、可降解无污染，加工性能好、有较高的弹性及抗拉强度、抗撕裂强度、优异的耐磨性、耐油性、耐疲劳性及划不伤无噪音、抗多种酸碱和有机溶剂腐蚀，重要的是聚氨酯还具有很强的抗震动性，对于施工时工况复杂的全断面掘进机，这一特点尤其重要。四爪密封体1有效避免传统主轴承密封的诸多缺点，大大提高全断面掘进机的施工效率。

Claims (1)

1. 一种全断面掘进机四爪式主轴承密封装置，包括四爪密封体、密封压板，其特征在于：四爪密封体的密封爪和四爪密封体的密封底板二者连接成一个整体，四爪密封体的四个密封爪均是直线形，四爪密封体的四个密封爪以等距平行排列在四爪密封体的密封底板上，四爪密封体的四个密封爪的顶端与密封滑环A贴合面接触时呈线型接触，用密封压板将其固定到旋转环B上,旋转环B固定到大齿圈C上,大齿圈C与小齿轮D啮合，用密封端盖E将密封压板及四爪密封体盖好,旋转环B的另一端与全断面掘进机的刀盘F连接；所述的四爪密封体的密封爪中心线与密封底板均呈57.5°夹角，四爪密封体的密封爪呈直线形，四爪密封体的四个密封爪中心线间距均是13.5mm，四爪密封体的密封爪靠近密封底板的一端厚8mm，另一端厚4mm，四爪密封体的密封爪长39mm，四爪式主轴承密封装置总厚度为47mm，长度将根据四爪式主轴承密封装置的需要确定；所述的一种全断面掘进机四爪式主轴承密封装置的工作原理是，该四爪式主轴承密封装置安装在全断面掘进机的主轴承内的旋转环B上，当掘进机工作时，驱动单元将带动四爪式主轴承密封装置一起旋转，该四爪式主轴承密封装置顶端紧贴密封滑环A贴合面，二者间产生滑动摩擦，在密封体自身弹力和液体压力的共同作用下，四爪密封体的密封爪顶端与贴合的密封滑环A贴紧，四爪密封体的四个密封爪的顶端与密封滑环A接触时呈线型接触，在两侧液体压力的共同作用下，接触面积增大，为现行常用密封接触面的四分之一，四爪密封体的四个密封爪之间形成三个特殊的U+V形密闭空间，这三个密闭空间使四爪密封体1具有自封作用，依靠四爪密封体1自身良好的弹性以及密闭空间内空气的支撑紧贴合密封滑环A表面，有效阻塞泄漏通道而获得密封效果，其工作压力最高可达1MPa,润滑油脂压力最高可达0.5 MPa，全断面掘进机的主轴承中会加注HBW密封油脂，为保证密封油脂的密封效果， HBW中含有大量的金属丝和金属颗粒，四爪式主轴承密封装置与密封滑环A之间，将会因接触面积小而降低相对运动中的摩擦阻力，也将减少因滑动摩擦对四爪式主轴承密封装置及密封滑环A产生的磨损，由于该密封采用的材料耐磨抗震、密封性好，而且摩擦面积小，主轴承在运转过程中四爪式主轴承密封装置与密封滑环A间产生的热量也会减少；这将为长距离持续性的施工过程提供良好的安全保障，在四爪密封体的密封底板上四个爪的两侧分别伸出15mm，用密封压板将其固定到旋转环B上，避免在四爪密封体上打螺栓孔所带来的损害与不便，装配过程便捷快速，施工过程中易于维护；所述的一种全断面掘进机四爪式主轴承密封装置的使用及操作方法是，四爪式主轴承密封装置通过利用密封压板将四爪密封体分别固定在旋转环B上，然后将装配有四爪式主轴承密封装置的旋转环B推入到主轴承中，使该四爪密封体的四道密封爪与密封滑环A的贴合面贴紧，用密封端盖E将密封压板及四爪密封体盖好，利用双头螺柱分别将旋转环B与大齿圈C连接以及旋转环B与刀盘F的连接。