铰接密封装置及具有该铰接密封装置的盾构机制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种铰接密封装置，包括：设于第一工件上的第一安装部和设于第二工件上的第二安装部，第一安装部套接于第二安装部的外侧，第一安装部设有铰接密封圈，铰接密封圈与第二安装部的外周面紧贴配合，铰接密封圈的外周设有紧急气囊装置，用于当铰接密封圈磨损失效时，对铰接密封圈进行径向挤压；第一安装部还设有用于与第二安装部外周面紧贴连接的铰接密封环，铰接密封环与第二安装部之间为周向的线接触密封。本申请设置了铰接密封环和与紧急气囊装置连接的铰接密封圈，在隧道开挖过程中，密封结构压缩量能偶始终保持一致，增强了密封的安全性。本申请还公开了一种包括上述铰接密封装置的盾构机。

Articulated sealing device and shield machine with the hinge sealing device

The utility model discloses an articulated sealing device, which comprises a first installation part on a first workpiece and a second installation part on a second workpiece. The first installation part is sleeved on the outer side of the second installation part. The first installation part is provided with an articulated sealing ring, and the articulated sealing ring is closely matched with the peripheral surface of the second installation part. An emergency air bag device is arranged on the peripheral part of the sealing ring for radial extrusion of the articulated sealing ring when the articulated sealing ring is worn out; the first installation part is also provided with an articulated sealing ring for close connection with the peripheral surface of the second installation part, and a circumferential line contact seal is arranged between the articulated sealing ring and the second installation part. The application is provided with an articulated seal ring and an articulated seal ring connected with an emergency airbag device. During the tunnel excavation, the compression energy couple of the sealing structure is always consistent, thus enhancing the safety of the seal. The application also discloses a shield machine including the articulated sealing device.

【技术实现步骤摘要】
铰接密封装置及具有该铰接密封装置的盾构机
本技术涉及工程机械
，更具体地说，涉及一种铰接密封装置。此外，本技术还涉及一种包括上述铰接密封装置的盾构机。
技术介绍
在全断面隧道盾构机的灵敏系数(机长/外径)在1.5以上或者隧道的曲率半径在250m以下时，盾构机通常做成分节的形态，前盾和中盾或者中盾和盾尾之间应存在允许后盾相对前盾摆动一定的角度，使盾构机可以实现在隧道进行转弯的铰接系统。铰接系统的存在使前盾和中盾或者中盾和盾尾之间出现间隙，所以铰接装置必须设有铰接密封以保证盾体外的泥水和土渣不能侵入设备内部。现有技术中，通常通过密封圈和紧急气囊来对两工件之间的缝隙进行密封，该方式具有如下缺点：在转弯过程中，密封件在靠近转弯半径内侧和外侧的部分变形量最大，从而使得两工件之间的间隙过大；在加工制造和安装过程中，由于机械因素造成工件的变形使工件和密封件之间产生缝隙；在安装橡胶密封圈和紧急气囊过程中，由于刮伤密封件和人为因素等造成密封件在使用中失效。另外，不能满足小转弯半径(半径小于250m)的隧道开挖。这都使得外界的泥水和土渣容易进入设备内部。综上所述，如何提供一种具有较好密封效果的密封装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种铰接密封装置，该铰接密封装置在转弯和在铰接的最顶端，均有很好的密封效果，以便解决现有机械铰接密封装置的不足，且能够满足小转弯半径隧道的开挖。本技术的另一目的是提供一种包括上述铰接密封装置的盾构机。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种铰接密封装置，用于设置于第一工件和套接于所述第一工件内侧的第二工件之间，包括：设于所述第一工件上的第一安装部和设于所述第二工件上的第二安装部，所述第一安装部套接于所述第二安装部的外侧，所述第一安装部设有铰接密封圈，所述铰接密封圈与所述第二安装部的外周面紧贴配合，所述铰接密封圈的外周设有紧急气囊装置，用于当所述铰接密封圈磨损失效时，对所述铰接密封圈进行径向挤压；所述第一安装部还设有用于与所述第二安装部外周面紧贴连接的铰接密封环，所述铰接密封环与所述第二安装部之间为周向的线接触密封。优选的，所述紧急气囊装置包括：套设于所述铰接密封圈外部的紧急气囊，所述紧急气囊和所述铰接密封圈均设于所述第一安装部的径向槽孔中；用于为所述紧急气囊提供膨胀压力的输气管，所述第一安装部设有轴向槽孔，所述输气管设于所述轴向槽孔内，并与所述第一安装部内部的气嘴连接。优选的，所述铰接密封环的内环面具有至少两个环向与所述第二安装部贴紧的凸起。优选的，所述第一安装部上设有用于为所述铰接密封圈和所述铰接密封环提供润滑油的注油槽，所述注油槽在所述第一安装部内壁上的端口设有用于套接输油管路的螺纹套管。优选的，所述注油槽设于所述铰接密封圈和所述铰接密封环之间。优选的，所述第一安装部包括：环状的第一安装部本体，所述第一安装部本体上设有所述径向槽孔，用于固定所述铰接密封圈的第一铰接密封压板，设于所述第一安装部本体上，所述第一铰接密封压板与所述第一安装部本体通过第一螺钉安装。优选的，所述第一铰接密封压板上设有用于限制所述铰接密封环径向移动的限位面；所述第一安装部本体上设有用于限制所述铰接密封环轴向移动的第二铰接密封压板，所述第二铰接密封压板通过第二螺钉安装于所述第一安装部本体。优选的，所述铰接密封圈和所述铰接密封环均为接触面为球形的密封结构。一种盾构机，包括中盾和套接在所述中盾的内腔中的尾盾，所述中盾和所述尾盾通过上述任一项所述的铰接密封装置密封连接。本申请所提供的铰接密封装置中通过在两个连接部之间设置周向的环形的铰接密封圈，且通过紧急气囊装置提供对铰接密封圈在失效状态下的压紧力，避免铰接密封圈使用时间变长后密封圈失效，使得第一安装部与第二安装部始终保持径向的贴紧密封。由于设置了两种密封结构(铰接密封环和与紧急气囊装置连接的铰接密封圈)，在隧道开挖过程中，铰接密封圈的压缩量始终保持一致，增强了密封的安全性。本技术的铰接密封装置，采用了复合式密封的方式，两道铰接密封圈的设置提升了密封效果，紧急气囊装置在紧急情况下提高了铰接密封的可靠性与安全性。本申请还提供了一种包括上述铰接密封装置的盾构机，该盾构机的中盾和尾盾套接，并通过上述铰接密封装置实现密封连接。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术所提供的一种铰接密封装置的径向剖面示意图；图2为本技术所提供的一种铰接密封装置的另一角度的径向剖面示意图。图1-2中，附图标记为：1-气嘴，2-输气管，4-铰接密封圈，5-紧急气囊，6-第一螺钉，7-铰接密封环，8-第二螺钉，9-第二铰接密封压板，11-第一铰接密封压板，12-螺纹套管；1002-中盾，1001-盾尾。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的核心是提供一种铰接密封装置，该铰接密封装置在转弯和在铰接的最顶端，均有很好的密封效果，以便解决现有机械铰接密封装置的不足，且能够满足小转弯半径隧道的开挖。本技术的另一核心是提供一种包括上述铰接密封装置的盾构机。请参考图1和图2，图1为本技术所提供的一种铰接密封装置的径向剖面示意图；图2为本技术所提供的一种铰接密封装置的另一角度的径向剖面示意图。本技术所提供的一种铰接密封装置，用于设置于第一工件和套接于第一工件内侧的第二工件之间，以便提升第一工件与第二工件的套接的密封性。上述铰接密封装置主要包括第一安装部和第二安装部，二者分别与第一工件和第二工件连接，或者第一安装部为第一工件的一部分，第二安装部为第二工件的一部分。设于第一工件上的第一安装部和设于第二工件上的第二安装部，第一安装部套接于第二安装部的外侧，第一安装部设有铰接密封圈4，铰接密封圈4与第二安装部的外周面紧贴配合，铰接密封圈4的外周设有紧急气囊装置，用于当铰接密封圈4磨损失效时，对铰接密封圈4进行径向挤压；第一安装部还设有用于与第二安装部外周面紧贴连接的铰接密封环7，铰接密封环与第二安装部之间为周向的线接触密封。需要说明的是，第一安装部与第二安装部套接且通过套接位置的铰接密封圈4连接，实现在径向方向上的贴紧连接，由于铰接密封圈4存在使用失效的可能，所以在铰接密封圈4的外周设置紧急气囊装置，紧急气囊装置能够向铰接密封圈4提供径向上的挤压力，便于铰接密封圈4在径向上挤压第二安装部，从而实现与第二安装部的紧密连接，在第一安装部与第二安装部之间出现转动时，铰接密封圈4能够与第一安装部和第二安装部均呈现较好的密封效果。可选的，铰接密封圈4与铰接密封环7均为接触面为球形的密封结构。以便通过较小的接触面积提升二者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铰接密封装置，用于设置于第一工件和套接于所述第一工件内侧的第二工件之间，其特征在于，包括：设于所述第一工件上的第一安装部和设于所述第二工件上的第二安装部，所述第一安装部套接于所述第二安装部的外侧，所述第一安装部设有铰接密封圈(4)，所述铰接密封圈(4)与所述第二安装部的外周面紧贴配合，所述铰接密封圈(4)的外周设有紧急气囊装置，用于当所述铰接密封圈(4)磨损失效时，对所述铰接密封圈(4)进行径向挤压；所述第一安装部还设有用于与所述第二安装部外周面紧贴连接的铰接密封环(7)，所述铰接密封环与所述第二安装部之间为周向的线接触密封。

【技术特征摘要】
1.一种铰接密封装置，用于设置于第一工件和套接于所述第一工件内侧的第二工件之间，其特征在于，包括：设于所述第一工件上的第一安装部和设于所述第二工件上的第二安装部，所述第一安装部套接于所述第二安装部的外侧，所述第一安装部设有铰接密封圈(4)，所述铰接密封圈(4)与所述第二安装部的外周面紧贴配合，所述铰接密封圈(4)的外周设有紧急气囊装置，用于当所述铰接密封圈(4)磨损失效时，对所述铰接密封圈(4)进行径向挤压；所述第一安装部还设有用于与所述第二安装部外周面紧贴连接的铰接密封环(7)，所述铰接密封环与所述第二安装部之间为周向的线接触密封。2.根据权利要求1所述的铰接密封装置，其特征在于，所述紧急气囊装置包括：套设于所述铰接密封圈(4)外部的紧急气囊(5)，所述紧急气囊(5)和所述铰接密封圈(4)均设于所述第一安装部的径向槽孔中；用于为所述紧急气囊(5)提供膨胀压力的输气管(2)，所述第一安装部设有轴向槽孔，所述输气管(2)设于所述轴向槽孔内，并与所述第一安装部内部的气嘴(1)连接。3.根据权利要求2所述的铰接密封装置，其特征在于，所述铰接密封环的内环面具有至少两个环向与所述第二安装部贴紧的凸起。4.根据权利要求3所述的铰接密封装置，其特征在于，所述第一安装部上设有用于为所述铰接密封圈(4)和所述铰接...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭正阳，梁兴生，徐涛，孙乐，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43