CN102878274A - 旋挖钻机及其动力头箱体的密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋挖钻机及其动力头箱体的密封装置。上述动力头箱体的密封装置包括：上油封盒，设置于动力头箱体的顶部；上盖板，设置于上油封盒的顶部，上盖板的顶面与动力头箱体的轮毂和键套法兰之间形成第一腔室，第一腔室内设置有第一密封圈和第一润滑脂层；第二密封圈，设置于上油封盒的内壁，第二密封圈与上盖板的底面和轮毂之间形成第二腔室；第二腔室内设置有第二润滑脂层；第三密封圈，设置于上油封盒的内壁，第三密封圈与动力头箱体的顶面和轮毂之间形成第三腔室。上述密封装置为三级密封结构，第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈起到三级密封防护的作用，因此该密封装置具有优异的密封性能。

Description

旋挖钻机及其动力头箱体的密封装置

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种旋挖钻机及其动力头箱体的密封装置。 

背景技术

旋挖钻机是一种取土成孔灌注桩施工机械，具有动力传动平稳以及效率高等优点，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基等基础施工中得到广泛应用。 

动力头箱体是旋挖钻机的一个重要机构，动力头箱包括动力头箱体、小齿轮和大齿轮，其中，小齿轮和大齿轮均设于动力头箱体内，小齿轮的动力输入端连接动力马达，小齿轮与大齿轮相啮合，大齿轮的动力输出端设有轮毂，轮毂的顶端连接有键套法兰，键套法兰通过键连接钻杆，动力马达通过动力头箱将动力传递给钻杆。 

轮毂和箱体连接处存在一定间隙，钻机工作过程中轮毂随大齿轮一起转动，轮毂与动力头箱体之间发生相对转动，因此动力箱内的齿轮油易通过上述间隙而发生外泄，同时外部的泥沙泥浆等杂质也易通过该间隙渗入箱体内部，污染齿轮油，影响齿轮正常啮合，使得齿轮发生磨损。为了防止上述问题，现有技术通常在动力头箱体内设置密封装置。 

现有的密封装置通常包括：设置在轮毂外端与动力头箱体的连接处的上油封，用于固定上油封的油封盒，以及设置在油封座和键套之间的防尘圈。其中，上油封用于防止箱内齿轮油外泄，防尘圈用于放置外界泥沙等杂质渗入箱内。但这种方式由于防尘圈和键套法兰之间配合间隙的存在等因素而使得该密封装置的密封效果不佳。 

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种密封效果优异的动力头箱体的密封装置和旋挖钻机。 

本发明提供一种动力头箱体的密封装置，用于旋挖钻机，包括：上油封盒，设置于所述动力头箱体的顶部；上盖板，设置于所述上油封盒的顶部，所述上盖板的顶面与所述动力头箱体的轮毂和键套法兰之间形成第一腔室，所述第一腔室内设置有第一密封圈和第一润滑脂层；第二密封圈，设置于所述上油封盒的内壁，所述第二密封圈与所述上盖板的底面和所述轮毂之间形成第二腔室；所述第二腔室内设置有第二润滑脂层；第三密封圈，设置于所述上油封盒的内壁，所述第三密封圈与所述动力头箱体的顶面和所述轮毂之间形成第三腔室。 

进一步地，所述上油封盒上还安装有上油杯，所述上油杯上设有用于为所述第二密封圈的唇口和所述轮毂的贴合部位，以及所述第三密封圈的唇口和所述轮毂的贴合部位供入润滑脂的油脂口。 

进一步地，所述第二密封圈为TC油封或SB油封，且所述TC油封或SB油封的唇口沿竖直方向向上布置。 

进一步地，所述第三密封圈为TC油封或SB油封，且所述TC油封或SB油封的唇口沿竖直方向向下布置。 

进一步地，所述键套法兰的外围还焊接有护罩。 

进一步地，所述第一密封圈为VR油封，且所述VR油封唇口与所述上盖板的顶面贴合。 

进一步地，动力头箱体的密封装置还包括：下油封盒，所述下油封盒与所述动力头箱体的底部连接；第四密封圈，设置于所述下油封盒的内壁；所述第四密封圈的唇口与所述轮毂相贴合。 

进一步地，所述下油封盒上设置有下油杯，所述下油杯上设置有用于为所述第四密封圈的唇口和所述轮毂的贴合部位供入润滑脂的油脂口。 

进一步地，所述第四密封圈为TC油封或SB油封，且所述TC油封或SB 油封的唇口沿竖直方向向上布置。 

进一步地，所述第四密封圈的个数为两个。 

相应的，本发明还提供一种旋挖钻机，其设置有上述任意一项所述的动力头箱体的密封装置。 

相对于现有技术，本发明提供的动力头箱体的密封装置为三级密封结构，分别设置于第一腔室、第二腔室和第三腔室内的第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈起到三级密封防护的作用，因此该密封装置具有优异的密封性能。此外，分别设置于第一腔室和第二腔室内的第一润滑脂层和第二润滑脂层对设置于该腔室内的密封圈起到润滑作用，防止该密封圈与转动元件或进入该腔室内的杂质因干摩擦而产生磨损，延长了密封圈的使用寿命。 

本发明还提供了一种旋挖钻机，该旋挖钻机设有上述动力头箱体密封装置，由于上述任一种动力头箱体密封装置具有上述技术效果，因此，设有该动力头箱体密封装置的旋挖钻机也应具备相应的技术效果。 

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 

图1为本发明实施例一提供的动力头箱体的密封装置的结构示意图； 

图2为图1中A处的局部放大图； 

图3为图1中B处的局部放大图。 

附图标记说明： 

1   键套法兰          2   护罩 

3   第一密封圈        4   上盖板 

51  第二密封圈        52  第三密封圈 

6   上油杯            7   上油封盒 

8   第四密封圈        9   下油封盒 

10  下油杯            11  下盖板 

12  轮毂              13  动力头箱体 

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 

下面结合附图，对本发明的各优选实施例作进一步说明,需要说明的是，本发明的较佳实施例中关于“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等表示方向的定义是根据旋挖钻机进行竖直向下旋挖作业时动力头箱体的位置而确定的。 

图1示出了本发明实施例一提供的动力头箱体的密封装置，其用于旋挖钻机，具体请参见图2，该密封结构包括： 

上油封盒7，设置在动力头箱体13的顶部； 

上盖板4，设置于上油封盒7的顶部，该上盖板4的顶面与动力头箱体13的轮毂12和键套法兰1之间形成第一腔室，该第一腔室内设置有第一密封圈3和第一润滑脂层； 

第二密封圈51，设置于上油封盒7的内壁，该第二密封圈51与上盖板4的底面和轮毂12之间形成第二腔室；该第二腔室内设置有第二润滑脂层； 

第三密封圈52，设置于上油封盒7的内壁，该第三密封圈52与动力头箱体13的顶面和轮毂12之间形成第三腔室。 

本实施例提供的密封装置为三级密封结构，分别设置于第一腔室、第二腔室和第三腔室内的第一密封圈3、第二密封圈51和第三密封圈52起到三级密封防护的作用。其中，上油封盒7用于固定第二密封圈51和第三密封圈52。上油封盒7设置在动力头箱体13的顶面，本领域技术人员可以理解，上油封盒7应位于轮毂12和动力头箱体13顶部相连接的部位。本实施例中，上油封盒7与动力头箱体13的上盖螺纹连接。第二密封圈51和第三密封圈52安装于上油 封盒7的内壁，相应的，上油封盒7的内壁上应设置有与第二密封圈51和第三密封圈52相适配的凹槽。 

上盖板4设置在上油封盒7的顶部，在本实施例中，上盖板4与上油封盒7的顶部螺接。上盖板4的作用在于：固定第一密封圈3和第二密封圈51。本领域技术人员可以理解，上盖板4是与上油封盒7连接的，上盖板4与轮毂12相对转动，因此为了避免上盖板4与轮毂12过度摩擦，二者之间应预留一定间隙。 

上盖板4、轮毂12以及键套法兰1之间围成第一腔室，第一密封圈3设置于该腔室内，该第一密封圈3主要用于防止外界杂质如泥沙、水等进入动力头箱体13的内部污染齿轮油。此外，第一腔室内还设置有第一润滑脂层，该润滑脂层可填充于第一腔室内除第一密封圈3外的剩余空间。第一润滑脂层的作用在于：对外界杂质进入第一腔室内起到一定的防护作用；对第一密封圈3起到润滑作用，防止第一密封圈3与转动元件因干摩擦而产生磨损，以及防止进入第一腔室的杂质与第一密封圈3因干摩擦而产生磨损。 

作为优选方案，上述第一密封圈3为VR油封，且VR油封的唇口与上盖板4的顶面贴合。即该VR油封固定安装于轮毂12，并随轮毂12移动转动，VR油封的唇口与上盖板4有相对转动。 

第二密封圈51和第三密封圈52安装于上油封盒7内。第二密封圈51设置于上油封盒7内的上部，第二密封圈51的顶部由上盖板4固定，底部由上油封盒7固定。上述第二密封圈51起到第二级密封的作用，具体而言：但仍有部分杂质透过第一密封圈3进入轮毂12和动力头箱体13之间的间隙时，第二密封圈51阻挡着此部分杂质进入动力头箱体13内部，进一步防止外界杂质进入动力头箱体13污染齿轮油，提高动力头箱体13内部件正常工作的可靠性。进一步的，该第二密封圈51可以为TC油封或SB油封，且其其唇口沿竖直方向向上布置。 

第二密封圈51、上盖板4的底面和轮毂12之间形成第二腔室，该第二腔室内设置有第二润滑脂层。第二润滑脂层与第一润滑层的作用类似，具体而言 其作用在于：对外界杂质进入第二腔室内起到一定的防护作用；对第二密封圈51起到润滑作用，防止进入第二腔室的杂质与第二密封圈51因干摩擦而产生磨损。 

第三密封圈52设置于上油封盒7内的下部，第三密封圈52的顶部由上油封盒7固定，底部由动力头箱体13固定。上述第三密封圈52起到第三级密封的作用，具体而言：动力头箱体13内的大齿轮高速转动易造成箱体内的齿轮油飞溅，当齿轮轴溅入轮毂12和动力头箱体13间隙时，上述第三密封圈52阻挡齿轮油溅出箱体，防止齿轮油外泄，提高箱内油液的利用率。进一步地，该第三密封圈52为TC油封或SB油封，且其唇口沿竖直方向向下布置。 

对于第二密封圈51和第三密封圈52的唇口均与轮毂12相贴合的情况（即第二密封圈51和第三密封圈52的唇口均与轮毂12相对转动的情况），第二密封圈51和第三密封圈52与轮毂12之间易由于过度干摩擦而使得密封圈磨损（如磨出沟槽等），由此降低第二密封圈51和第三密封圈52的密封性能。为了避免上述问题，上油封盒7上还优选安装有上油杯6，该上油杯6上设有用于为第二密封圈51的唇口和轮毂12的贴合部位，以及第三密封圈52的唇口和轮毂12的贴合部位供入润滑脂的油脂口。由此，操作人员可以通过该油脂口向密封圈（第二密封圈和第三密封圈）的唇口部位注入润滑脂，该润滑脂在密封圈和轮毂12壁之间起到润滑作用，减小因金属摩擦引起的磨损，延长第二密封圈51和第三密封圈52的使用寿命。 

此外，上述实施例提供的密封装置中，键套法兰1的外围还优选焊接有护罩2，该护罩2用于防止外界杂质进入轮毂12和动力头箱体13的间隙内，即防止外界杂质进入第一腔室内。该护罩2的截面优选为L型。由于该护罩2只用于阻挡外界杂质，并无需传递扭矩，因此对于其力学性能的要求要低于键套法兰，其采用普通钢板即可。 

进一步地，上述密封装置还包括： 

下油封盒9（详见图3），下油封盒9与动力头箱体13的底部连接； 

第四密封圈8，其设置于下油封盒9的内壁；第四密封圈8的唇口与轮毂 13相贴合。 

下油封盒9用于固定第四密封圈8。上述下油封盒9设置在动力头箱体13的底面，本领域技术人员可以理解，下油封盒9应位于轮毂12和动力头箱体13底部连接的部位。在本发明的优选实施中，下油封盒9与动力头箱体13的下盖螺纹连接。第四密封圈8安装于下油封盒9的内壁，相应的，下油封盒9的内壁上应设置有与第四密封圈8相适配的凹槽。 

第四密封圈8安装于下油封盒9内，且其唇口与轮毂12相接触，用于防止齿轮箱内的齿轮油外泄。作为优选方案，上述第四密封圈8为TC油封或SB油封，且其唇口沿竖直方向向上布置。 

进一步地，为了防止第四密封圈8由于与轮毂12的金属摩擦而导致的磨损，下油封盒9上还设置有下油杯10，该下油杯10上设置有用于为第四密封圈8的唇口和轮毂12贴合部位供入润滑脂的油脂口。由此，操作人员可以通过该油脂口向第四密封圈8的唇口部位注入润滑脂，该润滑脂在第四密封圈8和轮毂12壁之间起到润滑作用，减小第四密封圈8因金属摩擦引起的磨损，延长第四密封圈8的使用寿命。 

为了进一步防止动力头箱体13内的齿轮油从底部外泄，第四密封圈8的个数优选为两个。具体可以为：其中一个第四密封圈8位于下油封盒9内的上部，其顶部由动力头箱体13底部固定，底部由下油封盒9固定，唇口与轮毂12贴合。另一第四密封圈8位于下油封盒9内的下部，其顶部由下油封盒9固定，其底部由设置于下油封盒9底部的下盖板11固定，唇口与轮毂12贴合。两个第四密封圈8的唇口均沿竖直方向向上布置。

由上述内容可知，本发明实施例提供的动力头箱体的密封装置为三级密封结构，分别设置于第一腔室、第二腔室和第三腔室内的第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈起到三级密封防护的作用，因此该密封装置具有优异的密封性能。此外，分别设置于第一腔室和第二腔室内的第一润滑脂层和第二润滑脂层对设置于该腔室内的密封圈起到润滑作用，防止该密封圈与转动元件或进入该腔室内的杂质因干摩擦而产生磨损，延长了密封圈的使用寿命。 

本发明实施例还提供了一种旋挖钻机，该旋挖钻机设有上述任一种动力头箱体的密封装置，由于上述任一种动力头箱体的密封装置具有上述技术效果，因此，设有该动力头箱体的密封装置的旋挖钻机也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (11)

1.一种动力头箱体的密封装置，用于旋挖钻机，其特征在于，包括：

上油封盒（7），设置于所述动力头箱体（13）的顶部；

上盖板（4），设置于所述上油封盒（7）的顶部，所述上盖板（4）的顶面与所述动力头箱体（13）的轮毂（12）和键套法兰（1）之间形成第一腔室，所述第一腔室内设置有第一密封圈（3）和第一润滑脂层；

第二密封圈（51），设置于所述上油封盒（7）的内壁，所述第二密封圈（51）与所述上盖板（4）的底面和所述轮毂（12）之间形成第二腔室；所述第二腔室内设置有第二润滑脂层；

第三密封圈（52），设置于所述上油封盒（7）的内壁，所述第三密封圈（52）与所述动力头箱体（13）的顶面和所述轮毂（12）之间形成第三腔室。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述上油封盒（7）上还安装有上油杯（6），所述上油杯（6）上设有用于为所述第二密封圈（51）的唇口和所述轮毂（12）的贴合部位，以及所述第三密封圈（52）的唇口和所述轮毂（12）的贴合部位供入润滑脂的油脂口。

3.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述第二密封圈（51）为TC油封或SB油封，且所述TC油封或SB油封的唇口沿竖直方向向上布置。

4.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述第三密封圈（52）为TC油封或SB油封，且所述TC油封或SB油封的唇口沿竖直方向向下布置。

5.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述键套法兰（1）的外围还焊接有护罩（2）。

6.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述第一密封圈（3）为VR油封，且所述VR油封唇口与所述上盖板（4）的顶面贴合。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的密封装置，其特征在于，还包括：

下油封盒（9），所述下油封盒（9）与所述动力头箱体（13）的底部连接；

第四密封圈（8），设置于所述下油封盒（9）的内壁；所述第四密封圈（8）的唇口与所述轮毂（12）相贴合。

8.根据权利要求7所述的密封装置，其特征在于，所述下油封盒（9）上设置有下油杯（10），所述下油杯（10）上设置有用于为所述第四密封圈（8）的唇口和所述轮毂（12）的贴合部位供入润滑脂的油脂口。

9.根据权利要求7所述的密封装置，其特征在于，所述第四密封圈（8）为TC油封或SB油封，且所述TC油封或SB油封的唇口沿竖直方向向上布置。

10.根据权利要求7所述的密封装置，其特征在于，所述第四密封圈（8）的个数为两个。

11.一种旋挖钻机，其特征在于，其设置有如权利要求1至10任意一项所述的动力头箱体的密封装置。

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