一种具备主动控温功能的盾构机主驱动密封系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种具备主动控温功能的盾构机主驱动密封系统，包括主驱动密封圈、密封摩擦板和冷热水流通腔体；所述主驱动密封圈的摩擦面贴在环形的密封摩擦板上；所述密封摩擦板覆盖在冷热水流通腔体表面；所述冷热水流通腔体为一环形腔体，且在腔体壁上设有至少两个进出水口；在所述冷热水流通腔体内部，位于进出水口之间设有分隔挡板。本实用新型专利技术一种具备主动控温功能的盾构机主驱动密封系统，确保了盾构机主驱动密封始终处于最优的工作温度范围，从而大大提高主驱动密封工作的可靠性,提高盾构机在高寒/高热地区的工程适应性。性,提高盾构机在高寒/高热地区的工程适应性。性,提高盾构机在高寒/高热地区的工程适应性。

A main drive sealing system of shield machine with active temperature control function

【技术实现步骤摘要】
一种具备主动控温功能的盾构机主驱动密封系统


[0001]本技术属于盾构机
，尤其涉及一种具备主动控温功能的盾构机主驱动密封系统。

技术介绍

[0002]随着国内外隧道工程的不断增多，盾构机作为隧道施工的利器正在得到更为广泛的应用。为了促进盾构机设备的技术升级，进一步提高盾构机在高寒/高热地区的工程适应性，需要对盾构机关键核心部件
‑
主驱动密封系统进行技术研究。
[0003]目前盾构机行业常用的主驱动密封结构为多层多道/多种密封排列组合的型式（如下图），但其中对于主驱动密封的实际工作温度往往缺乏主动监测和控制方面的研究。
[0004]主驱动密封圈在运转过程中产生的摩擦生热，往往会积攒在主驱动密封腔和主驱动密封摩擦面上，很难得到有效的热量疏解和降温。虽然主驱动密封圈之间持续加注的润滑油脂会耗散一部分摩擦热量，但是降温效果仍然比较微小。
[0005]当主驱动密封圈连续长时间摩擦旋转时，摩擦面将产生较高的热量。该热量值将会导致主驱动密封的物理和力学性能（如抗撕裂强度）降低，从而降低主驱动密封结构的工作可靠性。
[0006]持续高温的工作环境也将加快主驱动密封材质的老化速度，从而减少主驱动密封结构的使用寿命。
[0007]为了应对高寒/高热地区的工程需求，常见的盾构机主驱动密封结构设计往往选择更耐低温或更耐高温的主驱动密封材质（如耐低温的氢化丁腈橡胶和耐高温的氟橡胶）。但是这种更耐低温或更耐高温的主驱动密封材质其成本较高（如氢化丁腈橡胶的价格是常规丁腈橡胶价格的2倍以上，氟橡胶的价格是常规丁腈橡胶价格的3倍以上），从而增加了盾构机的制造成本。

技术实现思路

[0008]本技术的目的在于提供一种具备主动控温功能的盾构机主驱动密封系统，旨在通过该系统确保盾构机主驱动密封始终处于最优的工作温度范围，从而大大提高主驱动密封工作的可靠性,提高盾构机在高寒/高热地区的工程适应性。
[0009]为了实现上述目的，本技术的技术方案是设计一种具备主动控温功能的盾构机主驱动密封系统，包括主驱动密封圈、密封摩擦板和冷热水流通腔体；所述主驱动密封圈的摩擦面贴在环形的密封摩擦板上；所述密封摩擦板覆盖在冷热水流通腔体表面；所述冷热水流通腔体为一环形腔体，且在腔体壁上设有至少两个进出水口；在所述冷热水流通腔体内部，位于进出水口之间设有分隔挡板。
[0010]进一步的，所述密封摩擦板由耐磨钢板制成，耐磨钢板卷圆后通过两端水密焊接的方式覆盖在冷热水流通腔体的表面。
[0011]进一步的，所述耐磨钢板厚度范围10
‑
15mm。
[0012]进一步的，还包括密封润滑脂注入管；所述密封润滑脂注入管穿过冷热水流通腔体和密封摩擦板，并通向主驱动密封圈和密封摩擦板的接触面；通过密封润滑脂注入管向主驱动密封圈表面注入润滑油脂。
[0013]进一步的，还包括密封工作温度传感器；所述密封工作温度传感器埋设于密封摩擦板的背部，并穿越冷热水流通腔体。
[0014]进一步的，所述密封工作温度传感器前端的温度探头与密封摩擦板表面的距离控制在5mm以内。
[0015]进一步的，还包括信号处理及显示单元；所述密封工作温度传感器监测到的热量信号被采集到信号处理及显示单元中进行模/数转换和数值显示。
[0016]进一步的，还包括超限判定与控温执行单元、冷水供给系统和热水供给系统；所述密封工作温度传感器监测信号被传输到超限判定与控温执行单元中，通过与超限判定与控温执行单元中自定义的温度限值进行比较，从而自动判定主驱动密封处于高温超限或低温超限，进而自启动相应的冷水供给系统或热水供给系统。
[0017]本技术的优点和有益效果在于：
[0018]1、本技术同时具备密封加温和密封冷却两种控温功能，从而可以确保主驱动密封始终处于良好的工作温度范围，一般为+20℃～+60℃；
[0019]2、可以确保盾构机主驱动密封系统的工作状况不受外界环境温度的影响，一定程度上也提高了盾构机的工程环境适应性；
[0020]3、为保证主驱动密封维持良好的物理和力学特性提供了外部支撑，从而提高了主驱动密封的密封效果和工作可靠性；
[0021]4、有利于减缓主驱动密封材质的老化速度，从而延长了主驱动密封圈的使用寿命；
[0022]5、可以拓宽以往单纯选择更耐高温/更耐低温密封材质的设计理念；通过选择常规/常温材质的密封圈，可以有效降低盾构机主驱动密封结构的制造成本。
附图说明
[0023]图1为本技术的结构示意图。
[0024]图2为本技术的剖面示意图。
[0025]其中，主驱动密封圈1、密封摩擦板2、冷热水流通腔体3、分隔挡板4、密封润滑脂5、密封工作温度传感器6、信号处理及显示单元7、超限判定与控温执行单元8、冷水供给系统9、热水供给系统10、进出水口11。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0027]实施例：
[0028]具备主动控温功能的盾构机主驱动密封系统，包括主驱动密封圈1、密封摩擦板2、冷热水流通腔体3、分隔挡板4、密封润滑脂注入管5、密封工作温度传感器6、信号处理及显
示单元7、超限判定与控温执行单元8、冷水供给系统9、热水供给系统10、进出水口11；
[0029]所述主驱动密封圈1的摩擦面贴在环形的密封摩擦板2上，密封摩擦板2由10
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15mm厚度的耐磨钢板制成，钢板卷圆后通过两端水密焊接的方式覆盖在冷热水流通腔体3的表面，形成主驱动密封圈1的滑动跑道；
[0030]所述冷热水流通腔体3为一环形腔体，且在腔体壁上设有至少两个进出水口11（一个进口，一个出口）；在冷热水流通腔体3内部，位于两个进出水口11之间设有分隔挡板4，以保证冷/热水在冷热水流通腔体3内能够实现整环流通，从而实现高效温控；
[0031]所述密封润滑脂注入管5穿过冷热水流通腔体3和密封摩擦板2，并通向主驱动密封圈1和密封摩擦板2的接触面；通过密封润滑脂注入管5向主驱动密封圈1表面注入润滑油脂，用于实现主驱动密封圈摩擦时的润滑减摩；所述密封润滑脂注入管5穿越冷热水流通腔体3的位置需要进行水密焊接；
[0032]所述密封工作温度传感器6埋设于密封摩擦板2的背部，为了提高温度监测精度，需要将密封工作温度传感器6前端的温度探头与密封摩擦板2表面的距离控制在5mm以内；
[0033]所述密封工作温度传感器6需要穿越冷热水流通腔体3，因此，在穿越位置需要进行密封工作温度传感器6的隔温防护。密封工作温度传感器6各处焊接固定位置需要进行水密焊接；密封工作温度传感器6监测到的热量信号被采集到信号处理及显示单元7中进行模/数转换和数值显示，便于操作人员可视观察；
[0034本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备主动控温功能的盾构机主驱动密封系统，其特征在于：包括主驱动密封圈、密封摩擦板和冷热水流通腔体；所述主驱动密封圈的摩擦面贴在环形的密封摩擦板上；所述密封摩擦板覆盖在冷热水流通腔体表面；所述冷热水流通腔体为一环形腔体，且在腔体壁上设有至少两个进出水口；在所述冷热水流通腔体内部，位于进出水口之间设有分隔挡板。2.根据权利要求1所述的一种具备主动控温功能的盾构机主驱动密封系统，其特征在于：所述密封摩擦板由耐磨钢板制成，耐磨钢板卷圆后通过两端水密焊接的方式覆盖在冷热水流通腔体的表面。3.根据权利要求2所述的一种具备主动控温功能的盾构机主驱动密封系统，其特征在于：所述耐磨钢板厚度范围10
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15mm。4.根据权利要求1所述的一种具备主动控温功能的盾构机主驱动密封系统，其特征在于：还包括密封润滑脂注入管；所述密封润滑脂注入管穿过冷热水流通腔体和密封摩擦板，并通向主驱动密封圈和密封摩擦板的接触面；通过密封润滑脂注入管向主驱动密封圈表面注入润滑油脂。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：张路赛，王恒，姜鹏，曹晟洋，金琪，肖军，
申请(专利权)人：中交天和机械设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：