[发明专利]掘进机悬臂段水密封总成

说明书

技术领域

本发明涉及一种掘进机悬臂段配件，特别是一种掘进机悬臂段浮动密封架与主轴之间的水密封总成。

背景技术

掘进机用于在地下挖掘圆洞穴。掘进机有机架，机架上有悬臂段，悬臂段有连在动力输出端的悬臂筒，悬臂筒内有主轴，主轴的内端与机架上动力输出端相连，主轴的外端连有截割头，截割头上有截齿，机架上的动力通过主轴驱动截割头旋转实现在地下挖掘出圆洞穴的作业。为了在截割头旋转作业时除尘、降温和消除静电，在截割头上均布有喷水雾嘴，主轴内有与喷水雾嘴相通的轴向输水孔，主轴上有与输水孔相通的径向进水孔，在截割头旋转作业时向主轴内的输水孔供高压水，截割头旋转作业时高压水可从截割头上的喷水雾嘴成水雾状喷出。为了向主轴内的输水孔供高压水，悬臂筒连有套在主轴上的圆筒形浮动密封架，圆筒形浮动密封架的内圆周有沿圆周的密封架凹槽，浮动密封架上有与密封架凹槽相通的径向进水孔，浮动密封架上密封架凹槽的两侧分别有水密封圈，主轴上的径向进水孔在两个水密封圈之间。现有技术中，水密封圈有称为“格莱圈”的一种复合密封环，“格莱圈”有聚四氟乙烯的内环和橡胶O形环的外环。聚四氟乙烯是刚性材料，这种水旋转密封环的聚四氟乙烯内环的内径与主轴外径之间要有较严格的配合间隙，组成密封副，使主轴在旋转中密封高压水，在掘进机较恶劣的工况条件下，使用不是很长的时间后密封副会发生磨损，密封副磨损后，聚四氟乙烯内环的内径与主轴外径之间的间隙变大，刚性材料的聚四氟乙烯内环不能补充间隙，使高压水泄露，有些水旋转接头与润滑油旋转接头连在一起，水泄露后会与润滑油混合，水与润滑油混合后极大地影响润滑油的性能和使用寿命；制做与主轴有较严格的配合间隙的聚四氟乙烯内环是很不容易的，制做费用较高，制做时如果配合间隙大，短时间就会泄露，配合间隙小，聚四氟乙烯内环会紧箍在主轴上，密封副发生变化，造成聚四氟乙烯的内环和橡胶O形环的外环之间的摩擦，也会很快造成密封失效；即使在制做时聚四氟乙烯内环的内径与主轴有较严格的配合间隙，也可能会因为聚四氟乙烯与钢的热膨胀系数不同，使聚四氟乙烯内环与主轴间的间隙在使用中变化，发生水的泄露；另外，水旋转接头内圆孔凹槽的两侧，分别有两道“格莱圈”，水旋转密封环在掘进机、采煤机较恶劣的工况条件下使用经常需要在维修中更换，在维修中单纯更换水旋转密封环时很麻烦，这种水旋转密封环不是很适合作为掘进机、采煤机主轴轴向通水孔的径向进水口处水旋转接头的密封。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述不足，提出一种制做容易、更换方便、制做费用较低、密封性能好、使用寿命长的掘进机悬臂段水密封总成。

本发明是用如下方法实现的。

掘进机悬臂段水密封总成有圆筒形外套筒，外套筒的外圆周中间和内圆周中间分别有沿圆周的圆环形外凹槽和内凹槽，外套筒上、外凹槽和内凹槽之间有相通的径向通孔，外套筒两端的筒口分别有内螺纹段，外套筒的内凹槽两侧分别有密封圈座，密封圈座内有复合密封圈，内螺纹段上旋有圆环形挡环，复合密封圈有截面是矩形的矩形橡胶环，矩形橡胶环内圆环面靠近筒口一侧有凸起的颈部环，颈部环的内圆环面上复合有截面是梯形的梯形聚四氟乙烯环，梯形聚四氟乙烯环的外圆环面大、内圆环面小，梯形聚四氟乙烯环外圆环面的外侧复合在矩形橡胶环颈部环的内圆周面上，梯形聚四氟乙烯环的内圆环面是密封唇口，密封唇口有沿圆周的密封线。

安装时，本发明圆筒形外套筒密封地镶嵌在圆筒形浮动密封架内，圆筒形外套筒的外凹槽与圆筒形浮动密封架内圆周的密封架凹槽相对，主轴从本发明内穿过，复合密封圈的密封唇口与主轴外圆周组成密封副，主轴上的径向进水孔在圆筒形外套筒的内凹槽内。

使用时，主轴旋转，高压水从浮动密封架的径向进水孔通入，高压水经浮动密封架内圆周的密封架凹槽、圆筒形外套筒的外凹槽、外凹槽和内凹槽之间的径向通孔、圆筒形外套筒的内凹槽、主轴上的径向进水孔进到主轴内的轴向输水孔从截割头上的喷水雾嘴喷出，由于圆筒形外套筒的内凹槽的两侧分别有复合密封圈，可以把高压水密封在圆筒形外套筒的内凹槽内不能泄露。