[实用新型]盾构机主驱动磁流体密封装置

说明书

本实用新型为一种盾构机主驱动磁流体密封装置，包括轴套、挡环以及油脂环，轴套与盾构机主轴承的内圈相连接，挡环和油脂环与盾构机主轴承的外圈相连接，油脂环与轴套之间形成有密封腔，油脂环上设置有与密封腔相连通的进油通道，挡环与轴套之间预留有与密封腔相连通的间隙，间隙以及密封腔内注入有油液；油脂环与轴套之间设置有永磁体和金属极靴，以在金属极靴与轴套之间形成有对密封腔与盾构机的驱动箱之间进行密封的磁流体环；轴套的外壁上设置有将密封腔内的油液挤压至盾构机的开挖仓内的第一螺纹槽以及对密封腔内的油液进行增压的第二螺纹槽。本实用新型解决了盾构机的主驱动密封效果不佳的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及隧道施工设备技术领域，尤其涉及一种盾构机主驱动磁流体密封装置。

背景技术

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进设备。其中，盾构机的主驱动密封结构主要作用是防止开挖仓中的泥沙、土石等杂质进入到主轴承内而降低使用寿命。盾构机的开挖仓中的压力一般为5bar至20bar，而且开挖仓内的物质成分较为复杂，可能同时存在砂土、碎石、泥浆以及水等，主驱动密封结构的工作条件极其恶劣，因此，对主驱动密封结构的密封性能要求很高。

目前，盾构机主驱动密封主要采用迷宫结构的通道与多道唇形橡胶密封相结合的形式或者迷宫结构的通道、指形密封以及VD密封相结合的形式，两者结构相似。以迷宫结构的通道与多道唇形橡胶密封为例，工作时需要向迷宫结构的通道与唇形橡胶密封环形成的密封腔中不断注入HBW油脂，多道唇形密封环为油脂提供背压，油脂形成环状并以较高的压力不断向开挖仓中挤出，阻止开挖仓中的高压渣土等杂质进入到密封腔内，从而达到密封的效果。但上述密封结构存在以下问题：

一、单道唇形密封环承压能力有限，当外界压力很高时，需要增加多道密封环以提高对油脂的背压，因此，会增加主驱动的长度，进而使主机长度增加；

二、各密封结构中所采用的密封环为橡胶或聚氨酯制成，在高温、高压以及摩擦等工作条件下，密封环寿命急剧缩短，产品质量稳定性、可靠度低，而且需要外界提供润滑油脂进行润滑降温，使用不便，成本高；

三、在注入HBW油脂过程中，需要在密封腔内建压并流入其中，如果建压不及时，无法快速填充至密封腔内，很容易使外界杂质进入到密封腔内，影响密封效果；

四、为了使HBW油脂成环状起到密封作用，密封腔内需要设计很小的间隙，不仅加工困难，而且开挖仓中的介质很容易对间隙造成堵塞，严重时造成HBW油脂反流进入盾构机的驱动箱内，损坏轴承。

针对相关技术中盾构机的主驱动密封效果不佳的问题，目前尚未给出有效的解决方案。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种盾构机主驱动磁流体密封装置，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种盾构机主驱动磁流体密封装置，通过螺纹槽密封结构与磁流体密封结构相配合，能够对盾构机主驱动轴承进行更加可靠、有效的密封保护，具有零磨损、自增压、自防渣、承压能力强、建压快、油液消耗少等优点，延长密封结构的使用寿命，减低成本，而且密封效果好、可靠性高、安装便利，适于推广使用。

本实用新型的目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供了一种盾构机主驱动磁流体密封装置，所述盾构机主驱动磁流体密封装置包括轴套、挡环以及油脂环，所述轴套与所述盾构机主轴承的内圈相连接，所述挡环和所述油脂环由所述盾构机的开挖仓至所述盾构机的驱动箱方向依次与所述盾构机主轴承的外圈相连接，所述油脂环与所述轴套之间形成有环形的密封腔，所述油脂环上设置有与所述密封腔相连通的进油通道，所述挡环与所述轴套之间预留有与所述密封腔相连通的环形的间隙，所述间隙以及所述密封腔内注入有对所述密封腔与所述盾构机的开挖仓之间进行密封的油液；