CN105649638A - 设有储油囊式压力平衡装置的盘形滚刀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设有储油囊式压力平衡装置的盘形滚刀，涉及盘形滚刀领域，包括轴。轴承，其套设在轴上。密封装置，其包括刀毂和端盖，刀毂套设在轴承上，端盖设于轴承两侧，刀毂、端盖和轴形成密封腔，密封装置还包括多个金属密封环，金属密封环设于刀毂、端盖和轴承之间。油孔，其设于轴内，油孔与密封腔连通。压力平衡孔，其一端与油孔相连通，另一端与外界连通。储油囊式压力平衡装置，其包括储油囊，储油囊设于压力平衡孔内并固定在油孔上，且储油囊上设有朝远离油孔方向凸起的针孔。本发明平衡了密封腔内外的压力差，使得金属密封环的镜面既不会早期失效，也不会因泥浆进入使镜面磨损造成刀具早期失效。

Description

设有储油囊式压力平衡装置的盘形滚刀

技术领域

本发明涉及盘形滚刀领域，具体涉及一种设有储油囊式压力平衡装置的盘形滚刀。

背景技术

盘形滚刀是盾构机挖掘隧道的主要切削工具，它一般在地下掘进几米到十几米。盘形滚刀设有浮动密封装置，浮动密封装置由O型圈、金属密封环、刀毂和端盖组成。盘形滚刀通常在常压下组装，当在过江的隧道掘进时，由于隧道埋深大，外界压力大，使得浮动密封装置型腔内的压力与外界压力产生压力差。此外刀圈破碎地层的同时也受到地层的反作用力，导致刀毂沿轴线方向产生高频晃动，轴向晃动也会使浮动密封装置型腔内外产生压力差。

由于浮动密封装置型腔内外产生压力差，压力将作用于O型圈上并使其移位，同时压力也作用于金属密封环上，二者都将直接影响金属密封环上镜面的正压力。当正压力增大时，盘形滚刀内的油给镜面的供给会出现困难，容易造成镜面早期失效。当正压力减小时，镜面会因压力不够，使得泥浆进入镜面，将镜面磨损造成刀具早期失效。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种能够平衡和减少密封腔内外压力差的设有储油囊式压力平衡装置的盘形滚刀。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种设有储油囊式压力平衡装置的盘形滚刀，包括，

轴；

轴承，其套设在所述轴上；

密封装置，其包括刀毂和端盖，所述刀毂套设在所述轴承上，所述端盖设于所述轴承两侧，所述刀毂、端盖和所述轴形成密封腔，所述密封装置还包括多个金属密封环，所述金属密封环设于所述刀毂、端盖和轴承之间；

油孔，其设于所述轴内，所述油孔与所述密封腔连通；

压力平衡孔，其一端与所述油孔相连通，另一端与外界连通；以及

储油囊式压力平衡装置，其包括储油囊，所述储油囊设于所述压力平衡孔内并固定在所述油孔上，且所述储油囊上设有朝远离所述油孔方向凸起的针孔。

在上述技术方案的基础上，所述储油囊远离所述油孔的一端还设有压紧环。

在上述技术方案的基础上，所述压紧环远离所述油孔的一端还设有堵头，所述堵头上设有与所述外界连通的传压孔。

在上述技术方案的基础上，所述端盖上设有丝堵。

在上述技术方案的基础上，所述刀毂和金属密封环之间以及所述端盖和金属密封环之间均设有O型圈。

在上述技术方案的基础上，所述轴内还设有导流孔，所述导流孔一端与所述油孔连通，另一端与所述密封腔连通。

在上述技术方案的基础上，所述油孔沿所述轴的轴向设置。

在上述技术方案的基础上，所述导流孔沿所述轴的径向设置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的设有储油囊式压力平衡装置的盘形滚刀，其储油囊式压力平衡装置包括储油囊，当外界压力大于密封腔内的压力时，储油囊发生变形，实现内外压力平衡；当外界压力小于密封腔内的压力时，储油囊则通过向外泄油来实现内外压力平衡。内外压力平衡后，使得金属密封环的镜面的正压力保持一个合理的数值，既不会因为正压力过大造成镜面早期失效，也不会因为正压力过小使得泥浆进入镜面，将镜面磨损造成刀具早期失效。

附图说明

图1为本发明中设有储油囊式压力平衡装置的盘形滚刀的结构示意图；

图2为图1中区域Ⅰ的放大图；

图3为图1中区域Ⅱ的放大图；

图中：1-轴，2-轴承，3-密封装置，31-刀毂，32-端盖，33-密封腔，34-金属密封环，35-丝堵，36-O型圈，4-油孔，5-压力平衡孔，6-储油囊式压力平衡装置，61-储油囊，62-针孔，63-压紧环，64-堵头，65-传压孔，7-导流孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明提供一种设有储油囊式压力平衡装置的盘形滚刀，其包括轴1、轴承2、密封装置3、油孔4、压力平衡孔5、储油囊式压力平衡装置6和导流孔7。

轴承2套设在轴1上，密封装置3包括刀毂31和端盖32，其中刀毂31套设在轴承2上，端盖32设于轴承2两侧，密封装置3为一个浮动密封装置，刀毂31、端盖32与轴1形成一个密封腔33，在密封腔33内注满了油。同时参见图2所示，密封装置3还包括多个金属密封环34，本发明中在轴承2的两端各设有两个金属密封环34，金属密封环34设于刀毂31、端盖32和轴承2之间，两个金属密封环34之间的镜面设有楔形角，油可以从此楔形角进入。在刀毂31和金属密封环34之间以及端盖32和金属密封环34之间均设有O型圈36，在端盖32上还设有丝堵35用来堵住注油孔的通道。

油孔4设置在轴1内，其沿着轴1的轴向设置，油孔4上还设有沿轴1径向设置的导流孔7，油孔4通过导流孔7与密封腔33连通，在油孔4和导流孔7均注满油。

压力平衡孔5，其设于轴1内，压力平衡孔5一端与油孔4相连通，另一端与外界连通。

同时参见图3所示，储油囊式压力平衡装置6，其包括储油囊61，储油囊61内注有油，储油囊61设于压力平衡孔5内并固定在油孔4上，在储油囊61上设有朝远离油孔4方向凸起的针孔62，针孔62可使储油囊61内的油向外界泄出。

本发明中在储油囊61远离油孔4的一端设有压紧环63，压紧环63用来将储油囊61压紧在油孔4的台阶上，在压紧环63上还设有堵头64，堵头64通过螺纹锁紧压紧环63。堵头64上设有与外界连通的传压孔65，外界压力将通过传压孔65作用在储油囊61上。

当外界压力大于盘形滚刀内密封腔33的压力时，压力通过传压孔65传递给储油囊61，由于储油囊61设有向外凸起的针孔62，同时储油囊61为橡胶材质，其可以向内进行变形补偿，其变形后将使针孔62处于闭合状态，这样便可以保证油只能从密封腔33向外渗出，而外界的泥浆不能进入。此外盘形滚刀内部充满了油，传递压力时体积不会发生明显变化，密封腔33的压力传递到O型圈36，使O型圈36内外压力达到相等的效果，从而实现压力平衡。当外界压力小于盘形滚刀内密封腔33的压力时，储油囊61通过针孔62将密封腔33内的油溢出一些，使内外压力降到平衡。这样储油囊61通过变形或泄油使得密封腔33与外界的压力平衡，从而避免了当外界压力过大时给金属密封环34供油困难的问题，同时也避免了当外界压力太小时泥浆进入镜面使刀具早期失效的问题。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种设有储油囊式压力平衡装置的盘形滚刀，其特征在于：包括，

轴(1)；

轴承(2)，其套设在所述轴(1)上；

密封装置(3)，其包括刀毂(31)和端盖(32)，所述刀毂(31)套设在所述轴承(2)上，所述端盖(32)设于所述轴承(2)两侧，所述刀毂(31)、端盖(32)和所述轴(1)形成密封腔(33)，所述密封装置(3)还包括多个金属密封环(34)，所述金属密封环(34)设于所述刀毂(31)、端盖(32)和轴承(2)之间；

油孔(4)，其设于所述轴(1)内，所述油孔(4)与所述密封腔(33)连通；

压力平衡孔(5)，其一端与所述油孔(4)相连通，另一端与外界连通；以及

储油囊式压力平衡装置(6)，其包括储油囊(61)，所述储油囊(61)设于所述压力平衡孔(5)内并固定在所述油孔(4)上，且所述储油囊(61)上设有朝远离所述油孔(4)方向凸起的针孔(62)。

2.如权利要求1所述的设有储油囊式压力平衡装置的盘形滚刀，其特征在于：所述储油囊(61)远离所述油孔(4)的一端还设有压紧环(63)。

3.如权利要求2所述的设有储油囊式压力平衡装置的盘形滚刀，其特征在于：所述压紧环(63)远离所述油孔(4)的一端还设有堵头(64)，所述堵头(64)上设有与所述外界连通的传压孔(65)。

4.如权利要求1所述的设有储油囊式压力平衡装置的盘形滚刀，其特征在于：所述端盖(32)上设有丝堵(35)。

5.如权利要求4所述的设有储油囊式压力平衡装置的盘形滚刀，其特征在于：所述刀毂(31)和金属密封环(34)之间以及所述端盖(32)和金属密封环(34)之间均设有O型圈(36)。

6.如权利要求1所述的设有储油囊式压力平衡装置的盘形滚刀，其特征在于：所述轴(1)内还设有导流孔(7)，所述导流孔(7)一端与所述油孔(4)连通，另一端与所述密封腔(33)连通。

7.如权利要求1或6所述的设有储油囊式压力平衡装置的盘形滚刀，其特征在于：所述油孔(4)沿所述轴(1)的轴向设置。

8.如权利要求7所述的设有储油囊式压力平衡装置的盘形滚刀，其特征在于：所述导流孔(7)沿所述轴(1)的径向设置。