CN109340376B - 一种压差控制的密封润滑系统及其润滑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压差控制的密封润滑系统及其润滑方法，解决了现有技术中非开挖设备中润滑系统易泄漏、检测和维修困难、润滑效果不佳的问题。本发明包括相互连接的供油系统、检测系统、控制系统和回油系统，所述供油系统包括设置在旋转件总成内的密封腔和油脂通道，油脂通道的一端与密封腔相连通、另一端通过供油管路与油泵相连接，供油管路与回油系统相连接，旋转件总成内设有至少两个密封腔，密封腔与检测系统相连接。本发明采用压差控制的密封润滑系统，不存在与其他系统的关联，只需要定期进行传感器及控制阀的维护保养即可，这样减少了人为干预，减少漏点，避免了不必要的停机时间，能更好的保证设备的工作效率。

Description

一种压差控制的密封润滑系统及其润滑方法

技术领域

本发明涉及非开挖设备驱动密封润滑技术领域，特别是指一种压差控制的密封润滑系统及其润滑方法。

背景技术

当前隧道掘进机或非开挖设备的施工中，开挖仓中的刀盘或其他部件需要旋转的时候，均需要通过驱动带动其进行旋转。通过密封润滑系统的正常运行，可以抵挡开挖仓中渣土对驱动轴承的干扰，保证机器的正常工作。正常情况下密封能承受的压力较低，密封本身的耐压程度可以抵消水土压力，但当部分机器的运行需要在相对较高的水土压力下进行的时候，就需要对驱动的密封系统性能进行加强。

一般来说，当设备需要耐更高压力的时候，需要根据设计压力进行密封腔数量的选择，在一定数量的密封腔选定之后，就密封腔的各个腔室进行不同加压方法的选择。目前较为普遍的润滑方法为前两腔进行油脂不间断润滑，后面的密封腔经常用进行齿轮油加压方式的选用。而齿轮油加压需要配备电磁阀、液位计、减压阀、安全阀、传感器等等一系列的元器件，并且使用过程中需要人为进行压力调节，元器件较多，一定程度上增多了系统故障点的存在，并且，在掘进机中，由于系统较多，可利用空间有限，维护人员对系统进行维护保养所耗费时间过长，影响了施工效率。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种压差控制的密封润滑系统及其润滑方法，解决了现有技术中非开挖设备中润滑系统易泄漏、检测和维修困难、润滑效果不佳的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种压差控制的密封润滑系统，包括供油系统、检测系统、控制系统和回油系统，所述供油系统包括设置在旋转件总成内的密封腔和油脂通道，油脂通道的一端与密封腔相连通、另一端通过供油管路与油泵相连接，供油管路与回油系统相连接，旋转件总成内设有至少两个密封腔，密封腔与检测系统相连接。

所述检测系统包括设置在土仓中的土压传感器和设置在密封腔中的压力传感器，土压传感器和压力传感器均与控制系统相连接。

所述回油系统包括回油管路和回油控制阀，回油控制阀设置在回油管路上，回油管路的一端与供油管路相连接、另一端与油泵相连接。

所述供油管路上设有分配阀，油泵通过补油管路与油源相连接，补油管路上设有补油阀和过滤器，油泵上设有液位传感器。

所述密封腔中设有密封材料，密封材料可以采用唇形密封圈。

一种压差控制的密封润滑系统的润滑方法，：包括如下步骤：S1：在工作之前，往密封腔内注满油脂；

S2：开始运转后，通过土压传感器或位于前端的密封腔中的压力传感器的不间断反馈，控制系统不间断的进行压力判断；

S3：当土压传感器或位于前端的密封腔中的压力传感器检测的压力值低于预定值时，密封腔按照正常的油脂注入量进行工作，在油脂注入量保证的情况下，允许设备的正常掘进；

S4：当土压传感器或位于前端的密封腔中的压力传感器检测的压力值低于预定值时，启用压力差调控模式；

S5：在步骤S4中的压力差调控模式下，压力传感器对前端的密封腔中的压力及油泵的出油口的油脂量进行实时监控，如果压力或油脂量不符合设计值，则进行报警，需要进行故障原因判断，并排除故障；如果前端的密封腔中的压力正常，则进行相邻两密封腔注入压力的压力差判断；

S6：假设密封腔可以承受的压力值为B，相邻两个密封腔中压力差值均需要满足不大于B的要求；如果其中一个压力差值大于B，则停止向位于前方的密封腔中注入油脂，并向相邻的位于后方的密封腔中不间断注入油脂，当两者的压力差值小于B时，恢复正常注油；

S7：重复步骤S2~ S6，实现对旋转件总成的密封润滑。

本发明采用压差控制的密封润滑系统，不存在与其他系统的关联，只需要定期进行传感器及控制阀的维护保养即可，这样减少了人为干预，减少漏点，避免了不必要的停机时间，能更好的保证设备的工作效率。本发明正常压力较低的情况下，系统可以满足密封系统的运行要求。在需要承受一定水土压力的情况下，整个压差控制的密封润滑系统可以满足设计需要，减少了其他系统对设备内狭小空间的占比，减少了机器配件数量及维护难度，一定程度上避免了系统损坏造成的停机，实现快速，提高了施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1中本发明整体结构示意图。

图2为实施例2中本发明整体结构示意图。

图3为本发明的控制流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，实施例1，一种压差控制的密封润滑系统，包括供油系统、检测系统、控制系统和回油系统，所述供油系统包括设置在旋转件总成5内的密封腔01和油脂通道6，旋转件总成5设置在盾体的前隔板4上，盾体的前端设有刀盘，刀盘与旋转件总成之间设有出油迷宫通道2，出油迷宫通道与密封腔01相对应，不停的进行油脂的挤出，实现将开挖仓中的渣土隔挡的作用。油脂通道6的一端与密封腔01相连通、另一端通过供油管路14与油泵21相连接，一个泵供多道腔使用，也可以按照实际注油量和油脂类型进行配置；油泵出油口流量可以调节和检测。供油管路14与回油系统相连接，密封腔中设有密封材料8，密封材料可以采用唇形密封圈。旋转件总成5内设有至少两个密封腔01，密封腔01与检测系统相连接，当相邻两个密封腔之间的密封前后压力差达到密封的最高承受压力之前，控制系统可以发出信号，将位于前侧的密封腔的进油切断，通过位于后侧的密封腔中油脂的持续注入，将压差降低，密封在安全压力之后，回油阀门关闭。此时油脂的注入，既保证了密封的性能，又保证了油脂腔中的油脂充满，密封的润滑和隔绝渣土的性能也得到了很好的保证。

如图2所示，实施例2，一种压差控制的密封润滑系统，旋转件总成5内设有四个密封腔，从前向后依次为第一密封腔、第二密封腔、第三密封腔和第四密封腔，四个密封腔中均设有压力传感器，压力传感器的标号分别为10、11、12、13，分别用于检测腔中的压力，第一密封腔通过出油迷宫通道与土仓相连通，第一密封腔中的压力传感器检测的压力与土压传感器检测的压力相同。所述检测系统包括设置在土仓中的土压传感器3和设置在密封腔01中的压力传感器10，土压传感器3和压力传感器10均与控制系统相连接。进行压差控制时，第一腔中的压力值可以采用土压传感器3的测量值也可以采用密封腔01中的压力传感器10的测量值。第一个腔的压力值可以取用第一个腔的压力传感器显示，也可以取用安装于隔板上的土压传感器，上位机显示每腔压力，并且取用计算后的压差值参与控制。

进一步，所述回油系统包括回油管路19和回油控制阀17，回油控制阀17自动控制管路通断的电磁阀，通过阀门的通断，达到控制供油管路通断的目的，回油控制阀17与控制系统相连接。回油控制阀17设置在回油管路19上，回油管路19的一端与供油管路14相连接、另一端与油泵21的回油口相连接，回油系统也可以采用其他不会造成环境污染的回收形式。油脂泵21的出油口通过供油管路14与对应油脂通道6连通到四个密封腔中，油脂泵21可以具有回油口20，回油口21通过回油管路19将回油控制阀17和回油控制阀18连通，回油控制阀17和回油控制阀18均与控制系统相连接。所述供油管路14上设有分配阀22，油泵21通过补油管路23与油源26相连接，油源26可以采用自动补油油源或者采用手动补油的方式；可以采用单口直接供油，也可以采用单口出油后通过分配阀进行供油。补油管路23上设有补油阀24和过滤器25，通过过滤器对进入油泵的进油进行过滤，达到防止不合格油脂损坏供油系统的目的。补油阀24可以用其他能够控制通路通断的阀代替，可以是气控球阀也可以是其他类型的通断阀。油泵21上设有液位传感器，液位传感器与控制系统相连接，液位传感器为高液位传感器、低液位传感器，达到低位补油、高位停补的目的。

其他结构与实施例1相同。

一种压差控制的密封润滑系统的润滑方法，如图3所示：包括如下步骤：S1：在工作之前，往第一密封腔、第二密封腔、第三密封腔和第四密封腔内注满油脂；

S2：开始运转后，通过土压传感器3或四个密封腔中的压力传感器10的不间断反馈，控制系统不间断的进行压力判断；第一密封腔中的压力为P1，第二密封腔中的压力为P2、第三密封腔中的压力为P3，第四密封腔中的压力为P4；

S3：当土压传感器3或位于第一密封腔中的压力传感器10检测的压力值低于预定值时，密封腔按照正常的油脂注入量进行工作，在油脂注入量保证的情况下，允许设备的正常掘进；

S4：当土压传感器3或位于第一密封腔中的压力传感器10检测的压力值低于预定值时，启用压力差调控模式；

S5：在步骤S4中的压力差调控模式下，压力传感器10对第一密封腔中的压力及油泵的出油口的油脂量进行实时监控，如果压力或油脂量不符合设计值，则进行报警，需要进行故障原因判断，并排除故障；如果第一密封腔中的压力正常，则进行相邻两密封腔注入压力的压力差判断；

S6：假设密封腔可以承受的压力值为B，相邻两个密封腔中压力差值均需要满足不大于B的要求，即P2-P1，P3-P2，P4-P3中各个值均需要满足不大于B；如果其中一个压力差值大于B，例如P3-P2压力大于B，则停止向第二密封腔中注入油脂，并向第三密封腔中不间断注入油脂，当降低压力差，两者的压力差值小于B时，恢复正常注油；

S7：重复步骤S2~ S6，实现对旋转件总成的密封润滑。

密封腔的安装方式及安装数量仅用来表示压差控制密封润滑的过程示意图。实际使用时，密封数量可以根据需要承压压力的高低进行增加或减少。一种压差控制的密封润滑方法，既方便现场设备组装，又方便配件管理，更可以降低设备的无效停机时间，从而提高施工效率，降低运营成本。

其他结构与实施例2相同。

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 (4)

1.一种压差控制的密封润滑系统的润滑方法，其特征在于：所述压差控制的密封润滑系统，包括供油系统、检测系统、控制系统和回油系统，所述供油系统包括设置在旋转件总成（5）内的密封腔（01）和油脂通道（6），油脂通道（6）的一端与密封腔（01）相连通、另一端通过供油管路（14）与油泵（21）相连接，供油管路（14）与回油系统相连接，旋转件总成（5）内设有至少两个密封腔（01），密封腔（01）与检测系统相连接；所述检测系统包括设置在土仓中的土压传感器（3）和设置在密封腔（01）中的压力传感器（10），土压传感器（3）和压力传感器（10）均与控制系统相连接；

润滑方法包括如下步骤：S1：在工作之前，往密封腔（01）内注满油脂；

S2：开始运转后，通过土压传感器（3）或位于前端的密封腔中的压力传感器（10）的不间断反馈，控制系统不间断的进行压力判断；

S3：当土压传感器（3）或位于前端的密封腔中的压力传感器（10）检测的压力值低于预定值时，密封腔按照正常的油脂注入量进行工作，在油脂注入量保证的情况下，允许设备的正常掘进；

S4：当土压传感器（3）或位于前端的密封腔中的压力传感器（10）检测的压力值低于预定值时，启用压力差调控模式；

S5：在步骤S4中的压力差调控模式下，压力传感器（10）对前端的密封腔中的压力及油泵的出油口的油脂量进行实时监控，如果压力或油脂量不符合设计值，则进行报警，需要进行故障原因判断，并排除故障；如果前端的密封腔中的压力正常，则进行相邻两密封腔注入压力的压力差判断；

S6：假设密封腔可以承受的压力值为B，相邻两个密封腔注入压力的压力差值均需要满足不大于B的要求；如果其中一个压力差值大于B，则停止向位于前方的密封腔中注入油脂，并向相邻的位于后方的密封腔中不间断注入油脂，当两者的压力差值小于B时，恢复正常注油；

S7：重复步骤S2~ S6，实现对旋转件总成的密封润滑。

2.根据权利要求1所述的压差控制的密封润滑系统的润滑方法，其特征在于：所述回油系统包括回油管路（19）和回油控制阀（17），回油控制阀（17）设置在回油管路（19）上，回油管路（19）的一端与供油管路（14）相连接、另一端与油泵（21）相连接。

3.根据权利要求1所述的压差控制的密封润滑系统的润滑方法，其特征在于：所述供油管路（14）上设有分配阀（22），油泵（21）通过补油管路（23）与油源（26）相连接，补油管路（23）上设有补油阀（24）和过滤器（25），油泵（21）上设有液位传感器。

4.根据权利要求1所述的压差控制的密封润滑系统的润滑方法，其特征在于：所述密封腔（01）中设有密封材料（8）。