[发明专利]一种中盾和尾盾的密封连接装置、盾构机盾体及盾构机

说明书

本发明属于隧道掘进设备的技术领域，具体公开了一种中盾和尾盾的密封连接装置，同时本发明还公开了使用该密封连接装置的盾构机盾体以及使用该盾构机盾体的盾构机。本发明的中盾和尾盾的密封连接装置包括连接在中盾和尾盾之间的，且允许所述中盾相对于所述尾盾左、右转动的连接机构，以及对应设置在中盾或尾盾上与连接机构密封配合的密封机构。本发明的密封连接装置既能够保证盾体在隧道转弯时，中盾和尾盾相对转动以适应转弯半径，同时还能保持盾体内部和盾体的外部密封隔离，防止了泥浆倒灌进入盾体的内部。

技术领域

本发明属于隧道掘进设备的技术领域，具体涉及一种中盾和尾盾的密封连接装置，同时本发明还涉及盾构机盾体及盾构机。

背景技术

盾构机在实际施工过程中，由于被切削的土层土质条件比较复杂，使壳体各个部分受到的土压力不一致，导致盾构机的前进方向会与原本隧道设计的中心线产生偏差，当这种偏差出现时，盾构机需要进行姿态调整，以减小以致消除这种偏差，因此盾构机应具有灵活转弯、动态调整前进方向的能力。

如图1所示的盾构机的结构示意图，现有盾构机包括刀盘1、盾体10和后配套11等结构。其中，如图1和图2所示，盾构机的盾体10，包括前盾2、中盾3、尾盾4，尾盾4的前端套设在中盾3的后端内部，在中盾3和尾盾4的套设连接处设置有铰接密封件5。当盾构机在隧道的直线段中行进的过程中，中盾3和尾盾4依靠它们之间设置的铰接密封件5可以阻挡盾体外部的泥浆进入盾体内部，有效防止了泥浆的倒灌。但当盾构机在转弯半径小于250米的隧道行进的过程中，盾构机会出现如图3所示的转弯情况来调整自身的姿态以适应这种转弯，但是在现有技术的盾构机的盾体，中盾3和尾盾4之间会出现很大的缝隙，如图3的云线处所示的缝隙，这时铰接密封件5的密封效果失效，会导致泥浆倒灌入盾体的内部。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种能够适用于小曲线半径转弯的中盾和尾盾的密封连接装置，有效解决了盾构机在转弯半径小于250米的隧道行进时，导致盾体的铰接密封件失效而出现泥浆倒灌的技术问题。同时，本发明还提供一种使用上述密封连接装置的盾构机盾体及盾构机。

为解决上述技术问题，本发明的中盾和尾盾的密封连接装置采用的技术方案是：包括连接设置在中盾和尾盾之间的，且允许所述中盾相对于所述尾盾左、右转动的连接机构，以及对应设置在所述中盾或所述尾盾上与所述连接机构密封配合的密封机构。

进一步优选地，上述连接机构包括同轴固定设置在上述尾盾的前端，且套接在上述中盾末端内部的连接件，以及与该连接件挡止配合的用于限制中盾和尾盾过度转动的限位组件，该连接件的外周面设置有凸起的球形接触面，该球形接触面的球心位于所述尾盾的轴线上，所述密封机构设置在该中盾末端的内周面与该球形接触面之间。

进一步优选地，上述限位组件包括固设在该中盾末端内周面上的固定架，以及设置在该连接件上与该固定架挡止配合的挡止件。

在本发明的中盾和尾盾的密封连接装置的另一个实施例中，上述的连接机构还可以设置成，包括同轴固定设置在上述中盾的末端，且套接在上述尾盾前端外部的连接件，以及与该连接件挡止配合的用于限制该中盾和该尾盾过度转动的限位组件，该连接件的内周面设置有凸起的球形接触面，该球形接触面的中心点位于所述中盾的轴线上，上述密封机构设置在该尾盾的外周面与该球形接触面之间。

进一步优选地，上述限位组件包括固设在上述中盾末端的内周面上的固定架，以及设置在上述尾盾前端的内周面上的与该固定架挡止配合的挡止件。

进一步优选地，上述挡止件设置成销轴，上述固定架由竖板的一端和横板的一端固定连接组成，该横板上设置有沿该盾体轴线方向上延伸且供该销轴插入并移动的滑槽。

进一步优选地，上述竖板和上述横板可拆卸固定连接。

进一步优选地，上述密封机构由指型密封刷组合设置而成，该指型密封刷与上述连接件的球形接触面形成接触式密封。