掘进机主驱动密封系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种掘进机主驱动密封系统及其控制方法，其布置在掘进机的主驱动装置的外侧旋转环件和内侧固定环件之间，掘进机主驱动密封系统包括沿掘进机的掘进方向由内至外依次设置的双向密封圈和至少一道单向密封圈，内侧固定环件对应双向密封圈的位置处设有压力监测模块和辅助支撑结构。本发明专利技术中的双向密封圈能够对主轴承起到较佳的保护作用，前端单向密封圈失效后，双向密封圈仍具有一定的密封作用，阻止外界杂质进入主驱动的内部，有效避免了在对失效的密封圈进行更换时外界杂质已经进入到主驱动内部的问题。经进入到主驱动内部的问题。经进入到主驱动内部的问题。

【技术实现步骤摘要】
掘进机主驱动密封系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及掘进机主驱动密封
，尤其涉及一种掘进机主驱动密封系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]掘进机在地下工程建设中发挥着重要作用，其中主驱动密封作为掘进机的免疫系统，在阻挡外部介质方面具有重要作用，是保障设备安全运行的关键因素。现有掘进机主驱动密封系统结构通常是采用多道橡胶密封组合的密封腔，再配合油脂的不断挤出达到密封的效果。
[0003]在上述过程中，一般采用多道唇口方向朝向前侧(掘进机的掘进方向)的橡胶密封与一道唇口方向朝向后侧的(与掘进机的掘进方向相反)橡胶密封组合使用，通过唇口朝向为前的橡胶密封件阻止外界泥沙进入密封腔，然而由于外界环境突变、密封磨损等原因，唇口朝前的几道密封很容易密封失效，而一旦唇口朝前密封全部失效，最后一道唇口朝后密封又不具备封堵前端杂质的作用，泥沙进入密封腔后极容易通过最后一道密封进入主轴承内部，严重时将导致主轴承不能正常工作，影响掘进作业的连续运行；且前几道橡胶密封失效后，没有及时有效的补救措施。因此，设计一种能够更好地保护主轴承的掘进机主驱动密封系统很有必要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种掘进机主驱动密封系统及其控制方法，密封系统中的双向密封圈能够对主轴承起到较佳的保护作用，前端单向密封圈失效后，双向密封圈仍具有一定的密封作用，阻止外界杂质进入主驱动的内部，有效避免了在更换失效密封圈时外界杂质已经进入到主驱动内部的问题。
[0005]本专利技术的上述实施目的主要由以下技术方案来实现：
[0006]一方面，本专利技术提供一种掘进机主驱动密封系统，布置在掘进机的主驱动装置的外侧旋转环件和内侧固定环件之间，所述掘进机主驱动密封系统包括沿所述掘进机的掘进方向由内至外依次设置的双向密封圈和至少一道单向密封圈，所述内侧固定环件对应所述双向密封圈的位置处设有压力监测模块。
[0007]在本专利技术的一个较佳的实施方式中，所述双向密封圈具有朝向至少一道所述单向密封圈的第一密封唇和与所述第一密封唇朝向相反的第二密封唇，所述压力监测模块位于与所述第一密封唇相对的位置处。
[0008]在本专利技术的一个较佳的实施方式中，所述压力监测模块具有压力传感器，所述压力传感器位于所述内侧固定环件的外侧面上，所述第一密封唇上设有凸台，在所述第一密封唇受到油液压力的状态下，所述凸台能顶抵于所述压力传感器。
[0009]在本专利技术的一个较佳的实施方式中，所述内侧固定环件对应所述双向密封圈的位置处还设有辅助支撑结构，所述辅助支撑结构位于所述第一密封唇和所述第二密封唇之
间，在所述压力监测模块监测到所述第一密封唇变形的状态下，所述辅助支撑结构能开启以支撑所述第一密封唇和所述第二密封唇。
[0010]在本专利技术的一个较佳的实施方式中，所述辅助支撑结构包括膨胀件，所述膨胀件位于所述内侧固定环件上，在所述压力监测模块监测到所述第一密封唇变形的状态下，所述膨胀件能变形以支撑所述第一密封唇和所述第二密封唇。
[0011]在本专利技术的一个较佳的实施方式中，所述膨胀件为气囊，所述辅助支撑结构还包括通气管，所述通气管穿设在所述内侧固定环件上，在所述第一密封唇变形的状态下，所述压力监测模块能发送控制信号，以控制向所述通气管内通入气体介质。
[0012]在本专利技术的一个较佳的实施方式中，至少一个所述单向密封圈和所述双向密封圈之间形成有检测腔，所述内侧固定环件上开设有与所述检测腔相连通的冲洗通道。
[0013]在本专利技术的一个较佳的实施方式中，至少一个所述单向密封圈远离所述双向密封圈的一侧形成有密封腔，所述内侧固定环件对应所述密封腔处设有油液洁净度监测模块。
[0014]在本专利技术的一个较佳的实施方式中，至少一道所述单向密封圈包括依次相邻设置的第一单向密封圈、第二单向密封圈和第三单向密封圈，所述第一单向密封圈的密封唇、所述第二单向密封圈的密封唇、以及所述第三单向密封圈的密封唇同向设置且均朝向所述掘进机的前侧设置，所述双向密封圈和所述第三单向密封圈之间形成所述检测腔，所述第三单向密封圈与所述第二单向密封圈之间形成所述密封腔。
[0015]在本专利技术的一个较佳的实施方式中，所述油液洁净度监测模块具有洁净度传感器，所述洁净度传感器设置在所述内侧固定环件的外侧壁上且与所述密封腔相对应。
[0016]在本专利技术的一个较佳的实施方式中，沿所述主驱动装置的圆周方向，所述内侧固定环件上间隔设有多个所述压力监测模块和多个所述辅助支撑结构。
[0017]在本专利技术的一个较佳的实施方式中，沿所述主驱动装置的圆周方向，所述内侧固定环件上间隔设有多个所述油液洁净度监测模块和所述冲洗通道。
[0018]另一方面，本专利技术还提供一种掘进机主驱动密封系统的控制方法，所述控制方法采用如上所述的掘进机主驱动密封系统实施，所述控制方法包括：
[0019]在所述压力监测模块监测到所述双向密封圈的变形的状态下，所述压力监测模块发出控制信号，以使所述掘进机的主驱动装置停止转动，操作人员对主驱动装置内失效的密封圈进行更换。
[0020]在本专利技术的一个较佳的实施方式中，所述掘进机主驱动密封系统还包括：
[0021]辅助支撑结构，其位于所述内侧固定环件对应所述双向密封圈的位置处；
[0022]至少一个所述单向密封圈和所述双向密封圈之间形成的检测腔，所述内侧固定环件上开设有与所述检测腔相连通的冲洗通道；
[0023]至少一个所述单向密封圈远离所述双向密封圈的一侧形成的密封腔，所述内侧固定环件对应所述密封腔处设有油液洁净度监测模块；
[0024]所述控制方法还包括：
[0025]在所述压力监测模块监测到所述双向密封圈的变形的状态下，开启所述辅助支撑结构以支撑所述双向密封圈；
[0026]在所述油液洁净度监测模块监测到所述密封腔内的油液的洁净度小于洁净度阈值时，停止所述掘进机的主驱动装置，并向所述冲洗通道内通入冲洗介质，以对所述密封腔
进行清洗。
[0027]与现有技术相比，本专利技术所述的技术方案具有以下特点和优点：
[0028]1、本专利技术所述的掘进机主驱动密封系统，采用一道双向密封圈代替常规的单向密封圈，在前几道单向密封圈失效后，该双向密封圈仍具有一定的密封效果，阻挡通过失效密封圈进入的杂质进入主驱动装置内部，有效避免了在更换失效密封圈时外界杂质已经通过失效密封圈进入主驱动装置内部的问题。
[0029]2、本专利技术所述的掘进机主驱动密封系统，双向密封圈的下部设有压力监测模块和辅助支撑结构，当压力监测模块监测到双向密封圈的密封唇发生大幅度变形后，开启辅助支撑结构以支撑所述双向密封圈，防止双向密封圈的密封唇被压溃，延长其使用寿命。
[0030]3、本专利技术所述的掘进机主驱动密封系统，在密封腔内设有油液洁净度监测模块，所述油液洁净度监测模块监测到密封腔内的油液的洁净度小于洁净度阈，向冲洗通道内通入冲洗介质以对密封腔进行清洗，保证密封系统的稳定运行。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掘进机主驱动密封系统，布置在掘进机的主驱动装置的外侧旋转环件(10)和内侧固定环件(20)之间，其特征在于，所述掘进机主驱动密封系统包括沿所述掘进机的掘进方向(X)由内至外依次设置的双向密封圈(30)和至少一道单向密封圈，所述内侧固定环件(20)对应所述双向密封圈(30)的位置处设有压力监测模块(50)。2.根据权利要求1所述的掘进机主驱动密封系统，其特征在于，所述双向密封圈(30)具有朝向至少一道所述单向密封圈的第一密封唇(31)和与所述第一密封唇(31)朝向相反的第二密封唇(32)，所述压力监测模块(50)位于与所述第一密封唇(31)相对的位置处。3.根据权利要求2所述的掘进机主驱动密封系统，其特征在于，所述压力监测模块(50)具有压力传感器(51)，所述压力传感器(51)位于所述内侧固定环件(20)的外侧面上，所述第一密封唇(31)上设有凸台(311)，在所述第一密封唇(31)受到油液压力的状态下，所述凸台(311)能顶抵于所述压力传感器(51)。4.根据权利要求2或3所述的掘进机主驱动密封系统，其特征在于，所述内侧固定环件(20)对应所述双向密封圈(30)的位置处还设有辅助支撑结构(60)，所述辅助支撑结构(60)位于所述第一密封唇(31)和所述第二密封唇(32)之间，在所述压力监测模块(50)监测到所述第一密封唇(31)变形的状态下，所述辅助支撑结构(60)能开启以支撑所述第一密封唇(31)和所述第二密封唇(32)。5.根据权利要求4所述的掘进机主驱动密封系统，其特征在于，所述辅助支撑结构(60)包括膨胀件(61)，所述膨胀件(61)位于所述内侧固定环件(20)上，在所述压力监测模块(50)监测到所述第一密封唇(31)变形的状态下，所述膨胀件(61)能变形以支撑所述第一密封唇(31)和所述第二密封唇(32)。6.根据权利要求5所述的掘进机主驱动密封系统，其特征在于，所述膨胀件(61)为气囊，所述辅助支撑结构(60)还包括通气管(62)，所述通气管(62)穿设在所述内侧固定环件(20)上，在所述第一密封唇(31)变形的状态下，所述压力监测模块(50)能发送控制信号，以控制向所述通气管(62)内通入气体介质。7.根据权利要求1至3中任一项所述的掘进机主驱动密封系统，其特征在于，至少一个所述单向密封圈和所述双向密封圈(30)之间形成有检测腔(44)，所述内侧固定环件(20)上开设有与所述检测腔(44)相连通的冲洗通道(23)。8.根据权利要求7所述的掘进机主驱动密封系统，其特征在于，至少一个所述单向密封圈远离所述双向密封圈(30)的一侧形成有密封腔(45)，所述内侧固定环件(20)对应所述密封腔(45)处设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志国，余桧鑫，程永龙，张新异，王明波，赵梦媛，彭占杰，孙志洪，王文坤，徐弘，赵明恩，李佳衡，焦湘和，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：