[实用新型]一种盾构机用大直径充气式铰接密封

说明书

技术领域

本实用新型涉及大直径盾构机铰接系统技术领域中的一种盾构机用大直径充气式铰接密封，可用于开挖直径超过9m的压力平衡式盾构机的主动铰接或被动铰接系统。

背景技术

目前，铰接系统是压力平衡式盾构机的重要组成部分，尤其是用于小转弯半径隧道施工的盾构设备。铰接密封是铰接系统的核心技术之一。目前的铰接密封形式有O型圈、单道唇形圈和多道唇形圈等三种形式，铰接密封的材料根据形式不同，有聚氨酯橡胶、丁晴橡胶等多种选择。针对开挖直径超过9m的盾构机，铰接密封的周长达到了28m，线性变形量非常大，影响前期密封的装配质量和后期的密封效果，密封磨损变形后，也不能进行有效的补充，无法满足长距离施工要求。需要设计一种新型铰接密封，能够适应大直径盾构机和长距离施工的要求。因此，研究开发一种盾构机用大直径充气式铰接密封一直是急待解决的新课题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种盾构机用大直径充气式铰接密封，该实用新型利于橡胶材料充气膨胀的原理，具有磨损自动补偿的充气式铰接密封，结构简单紧凑，安装难度小，密封可靠性高，使用寿命长，能够满足大直径盾构机长距离施工需求。

本实用新型的目的是这样实现的：一种盾构机用大直径充气式铰接密封，包括外环、铰接环、气囊圈、密封圈，所述的在铰接环上安装气囊圈、密封圈，密封圈与外环1连接，在铰接环的密封槽内安装气囊圈，在铰接环的密封槽内安装密封圈,并安装在气囊圈上部；

所述的密封圈的断面为矩形，断面中间布置若干工艺孔；断面为环形，环型空腔通过若干注入口A与压缩空气系统连接；

所述的密封圈材质为聚氨酯橡胶；气囊圈材质为天然橡胶。

本实用新型的要点在于它的结构。其工作原理是，利于橡胶材料充气膨胀的原理，设计磨损自动补偿的充气式铰接密封，密封圈材质为聚氨酯橡胶，硬度高，具有较好的耐磨性和耐腐蚀性，断面为矩形，断面中间布置若干工艺孔，提高密封圈的弹性变形量。气囊圈材质为天然橡胶，扯断强度高，具有很好的耐磨性和弹性；断面为环形，环型空腔通过若干注入口与压缩空气系统连接。密封圈和气囊圈同时安装在铰接环的密封槽内，密封圈在外，气囊圈在内。工作过程中，气囊圈注入恒定压力的空气，使气囊圈径向膨胀，向外挤压密封圈，保证密封圈充分可靠的与外环接触 ，实现密封水压和土压的目的。即使密封圈磨损后，气囊圈的膨胀增大能够及时补偿磨损量，始终保证密封的可靠性，间接的延长密封圈的使用寿命。

一种盾构机用大直径充气式铰接密封与现有技术相比，具有密封结构简单紧凑，安装难度小，密封圈磨损后不影响密封效果，延长了密封圈的使用寿命，适用长距离高水压的隧道施工等优点，将广泛的应用于大直径盾构机铰接系统技术领域中。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，一种盾构机用大直径充气式铰接密封，包括外环1、铰接环2、气囊圈3、密封圈4，所述的在铰接环2上安装气囊圈3、密封圈4，密封圈4与外环1连接，在铰接环2的密封槽内安装气囊圈3，在铰接环2的密封槽内安装密封圈4,并安装在气囊圈3上部。

所述的密封圈4的断面为矩形，断面中间布置若干工艺孔；断面为环形，环型空腔通过若干注入口A与压缩空气系统连接。

所述的密封圈4材质为聚氨酯橡胶；气囊圈3材质为天然橡胶。

下面结合实施例进一步详细叙述本实用新型：

铰接密封由密封圈4和气囊圈3两部分组成。密封圈4材质为聚氨酯橡胶，硬度高，具有较好的耐磨性和耐腐蚀性，断面为矩形，断面中间布置若干工艺孔，提高密封圈4的弹性变形量。气囊圈3材质为天然橡胶，扯断强度高，具有很好的耐磨性和弹性；断面为环形，环型空腔通过若干注入口与压缩空气系统连接。密封圈4和气囊圈3同时安装在铰接环2的密封槽内，密封圈在外，气囊圈在内。工作过程中，气囊圈3注入恒定压力的空气，使气囊圈径向膨胀，向外挤压密封圈，保证密封圈充分可靠的与外环接触 ，实现密封水压和土压的目的。即使密封圈磨损后，气囊圈3的膨胀增大能够及时补偿磨损量，始终保证密封的可靠性，间接的延长密封圈的使用寿命。外环1与铰接环2在盾构机工作过程中有相对移动和转动，为防止外部的渣土和地下水侵入设备内部，在铰接环上安装铰接密封。通过注入口A向气囊圈3充气后膨胀，挤压密封圈4，保证密封圈4与外环1实时的紧密接触，起到密封的作用。气囊圈3膨胀，向外挤压密封圈4，保证密封圈4充分可靠的与外环1接触 ，实现密封水压和土压的目的。大直径，密封圈4直径一般大于9m；多个充气口，充气口数量根据密封圈4直径而定，一般不少于3个；密封圈4磨损量可实时补偿。