CN113188728A - 一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置 - Google Patents

一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113188728A
CN113188728A CN202110375319.2A CN202110375319A CN113188728A CN 113188728 A CN113188728 A CN 113188728A CN 202110375319 A CN202110375319 A CN 202110375319A CN 113188728 A CN113188728 A CN 113188728A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shield tail
tail brush
half block
shell
lifting oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110375319.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113188728B (zh
Inventor
李大伟
沈桂丽
刘瑞庆
陈义得
吴朝来
黄大为
韩伟峰
袁朋飞
周远航
毋焱磊
石安政
张佳兴
李家峰
王响东
陈乾坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Railway Tunnel Group Co Ltd CRTG
Equipment Branch of China Railway Tunnel Group Co Ltd
Original Assignee
China Railway Tunnel Group Co Ltd CRTG
Equipment Branch of China Railway Tunnel Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Railway Tunnel Group Co Ltd CRTG, Equipment Branch of China Railway Tunnel Group Co Ltd filed Critical China Railway Tunnel Group Co Ltd CRTG
Priority to CN202110375319.2A priority Critical patent/CN113188728B/zh
Publication of CN113188728A publication Critical patent/CN113188728A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113188728B publication Critical patent/CN113188728B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

本发明涉及隧道施工技术领域，具体为一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置。涉及的一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置具有套置在管片环上，并可管片环圆周运动的运动壳体；管片环为由左半块和右半块拼接而成的环状；对应左半块和右半块分别设置有举升油缸Ⅰ、举升油缸Ⅱ；多个举升油缸Ⅰ、举升油缸Ⅱ为在与运动壳体的运动发生干涉时，逐一动作，避开运动壳体沿管片环的圆周运动；运动壳体的内壁与管片环的外壁之间为用于装配待测盾尾刷组件的环形间隙。本发明模拟了盾构机盾尾刷的工况条件，在长距离磨损状态下检测盾尾刷的盾尾密封性能，可优选盾尾刷，增强盾尾刷在工作中的可靠性，降低施工安全风险。

Description

一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，具体为一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置。
背景技术
在盾构施工中，为了保证盾壳不把管片挤伤或者损坏，盾壳与管片外侧之间留有一道环形缝隙，一般在环形缝隙之间设置三至五道刷形密封装置称之为盾尾刷；环与环之间的盾尾刷注入油脂后形成油脂腔，油脂腔通过管路与油脂供应设备联通，可自动加注油脂，利用油脂腔内建立起来的压力，防止地下水、盾尾管片背后同步注浆的浆液等流入隧道内部，起到密封作用，保证隧道掘进安全，工程顺利进行。
盾尾刷对管片与盾壳之间的密封起着至关重要的作用，因此有必要针对盾尾刷密封性能进行物理实验研究；通过开展物理实验，可以优化盾尾刷性能。
若盾构机的姿态调整过量容易使盾构机出现“蛇形”前进现象，致使盾尾间隙一边大一边小，间隙大的一边容易漏浆，间隙过小则容易挤坏盾尾刷，造成盾尾刷弹性变形，止浆失效而漏浆造成对盾尾刷的破坏；同时间隙变化较快的话，油脂不能及时充满油脂仓，很容易使泥水、砂浆窜入形成硬块从而造成对盾尾刷的损坏，更甚都拉坏尾刷。盾尾刷密封性能下降与盾尾间隙、注入油脂量之间的关系，隧道施工行业尚无相关经验，需采用科学的手段进行实验验证。
模拟盾构机盾尾刷的工况条件，盾尾刷在磨损状态下对盾尾刷密封性能的影响。
模拟盾构机盾尾刷的工况条件，在不同盾尾间隙，试验盾尾刷的密封性，可优化盾尾刷的设计，增强盾尾刷在工作中的可靠性，降低生产制造成本。
但现有的技术，无法模拟盾尾刷在尾盾里的真实工况，超长距离动态检测盾尾在不同间隙状态下的密封性能。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足之处，提供一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置，使其能模拟盾尾刷在尾盾内磨损状态下的真实工况。
本发明为完成上述目的采用如下技术方案：
一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置，试验装置具有可在运动马达的作用下做圆周运动的运动壳体；所述的运动壳体套置在管片环上，并可沿所述的管片环圆周运动；所述的管片环为由左半块和右半块拼接而成的环状；对应左半块和右半块分别设置有沿其圆周设置的举升油缸；所述的左半块在沿其设置的多个举升油缸Ⅰ的作用下与所述的运动壳体保持同心设置；所述的右半块在沿其设置的多个举升油缸Ⅱ的作用下与所述的运动壳体保持同心设置；多个所述举升油缸Ⅰ的动作各自独立；多个所述举升油缸Ⅱ的动作各自独立；多个所述举升油缸Ⅰ、举升油缸Ⅱ为在与运动壳体的运动发生干涉时，逐一动作，避开运动壳体沿管片环的圆周运动，使运动壳体一直处于运动状态，创造超长距离不间歇动态盾尾刷密封性能条件，真实模拟盾构机实际掘进状态下的磨损情况；所述运动壳体的内壁与管片环的外壁之间为用于装配待测盾尾刷组件的环形间隙；多个被测盾尾刷根部的环向焊接在运动壳体的内壁上；将所述运动壳体与管片环之间的空腔分割成多个相互隔离的腔体；，每相邻两道所述的被测盾尾刷之间形成油脂腔；所述运动壳体的内壁面上海设置有黄油存储块；所述的黄油存储块位于运动壳体的尾部，并与最后一道被测盾尾刷之间形成泥水腔；所述的黄油存储块上还设置有密封块，减少壳体与管片环之间的摩擦，在运动壳体尾部形成一道密闭的泥水腔。
所述泥水腔的外周壁上均开设有与外界连通的泥水注入孔。
每个所述油脂腔体的外周壁上沿周向均匀布设三个油脂注入孔，四个压力信号表及一个检测孔，并设有速度接头。
管片环的所述左半块和右半块均为空心半圆环。
本发明提出的一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置，采用上述技术方案，模拟了盾构机盾尾刷的工况条件，在长距离磨损状态下检测盾尾刷的盾尾密封性能，可优选盾尾刷，增强盾尾刷在工作中的可靠性，降低了施工安全风险。
附图说明
图1为本发明的结构主视图。
图2为运动壳体与管片环配合的结构剖视图。
图中：1、管片环，1-1、左半快，1-2、右板块，2、运动壳体，3、旋转马达， 4、支架，5、被测盾尾刷，6、油脂注入孔，7、泥水注入孔，8、黄油注入孔，9、黄油存储块，10、密封块，11、举升油缸Ⅰ，12、举升油缸Ⅱ。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本发明加以说明；
如图1、图2所示，一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置，试验装置具有可在运动马达的作用下做圆周运动的运动壳体2；所述的运动壳体2套置在管片环1上，并可沿所述的管片环1圆周运动；所述的管片环1为由左半块和右半块拼接而成的环状；对应左半块1-1和右半块1-2分别设置有沿其圆周设置的举升油缸Ⅰ、举升油缸Ⅱ；所述的左半块在沿其设置的多个举升油缸Ⅰ11的作用下与所述的运动壳体2保持同心设置；所述的右半块在沿其设置的多个举升油缸Ⅱ12的作用下与所述的运动壳体保持同心设置；多个所述举升油缸Ⅰ11的动作各自独立；多个所述举升油缸Ⅱ12的动作各自独立；多个所述举升油缸Ⅰ11、举升油缸Ⅱ12为在与运动壳体的运动发生干涉时，逐一动作，避开运动壳体沿管片环的圆周运动，使运动壳体一直处于运动状态，创造超长距离不间歇动态盾尾刷密封性能条件，真实模拟盾构机实际掘进状态；所述运动壳体的内壁与管片环的外壁之间为用于装配待测盾尾刷组件的环形间隙；五个被测盾尾刷根部的环向焊接在运动壳体的内壁上；将所述运动壳体2与管片环1之间的空腔分割成多个相互隔离的腔体；，每相邻两道所述的被测盾尾刷之间形成油脂腔；每个所述油脂腔体的外周壁上沿周向均匀布设三个油脂注入孔，四个压力信号表及一个检测孔，并设有速度接头；所述运动壳体的内壁面上海设置有黄油存储块6；所述的黄油存储块位于运动壳体的尾部，并与最后一道被测盾尾刷之间形成泥水腔；所述的黄油存储块上还设置有密封块10，减少壳体与管片环之间的摩擦，在运动壳体尾部形成一道密闭的泥水腔；所述泥水腔的外周壁上均开设有与外界连通的泥水注入孔7。
管片环的所述左半块和右半块均为空心半圆环。
盾尾刷密封性能试验装置的工作原理：
（1）将被测盾尾刷5根部环向焊接在运动壳体2内壁上，共焊接五道，将黄油存储块9螺栓连接到壳体2内壁上，密封10安装到黄油存储块上，减少壳体2与管片环1之间的摩擦，在尾部并形成一道密闭泥水腔，前面形成4个油脂腔。
（2）管片环1设置左半块和右半块，左半块由油缸11、油缸12、油缸13和油缸14托举同时下移，预留运动壳体2及附件安装空间，支架4的一端焊接运动壳体2，另一端焊接在旋转马达3上，运动壳体2中心高度与管片环1的中心高度相同，点动转动马达，将运动壳体2装入管片环1的右半块；试验用介质具体包括向油脂腔体中注入的油脂和向泥水腔体中注入的泥水，在每道腔的圆周方向开八个孔，注入孔具体包括油脂腔体的外周壁上开设的油脂注入孔6和泥水腔体的外周壁上开设的泥水注入孔7，其中，每个油脂腔体的外周壁上沿周向均匀布设三个油脂注入孔，四个压力信号表及一个检测孔，并设有速度接头，每隔一段时间向油脂注入孔注入油脂，泥水注入孔注入油脂；再将右半块的油缸15、油缸16、油缸17和油缸18托举同时上移，使右半块、左半块高度一致，形成同心环。
（3）运动壳体2运动方向的尾部外周壁上开设的黄油注入孔8，向黄油槽9注入黄油，减少运动壳体2的密封10与管片环1摩擦。每隔一段时间向黄油注入孔8注入黄油。
（4）运动壳体2跟随转动马达3沿着管片环1顺时针运动，当运动壳体2接近管片环1的某个托举油缸时，该托举油缸活塞杆下落，保证运动壳体2顺利通过，运动壳体2一直处于运动状态，创造超长距离不间歇动态盾尾刷密封性能条件，真实模拟盾构机实际掘进状态。

Claims (4)

1.一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置，其特征在于：试验装置具有可在运动马达的作用下做圆周运动的运动壳体；所述的运动壳体套置在管片环上，并可沿所述的管片环圆周运动；所述的管片环为由左半块和右半块拼接而成的环状；对应左半块和右半块分别设置有沿其圆周设置的举升油缸Ⅰ、举升油缸Ⅱ；所述的左半块在沿其设置的多个举升油缸Ⅰ的作用下与所述的运动壳体保持同心设置；所述的右半块在沿其设置的多个举升油缸Ⅱ的作用下与所述的运动壳体保持同心设置；多个所述举升油缸Ⅰ的动作各自独立；多个所述举升油缸Ⅱ的动作各自独立；多个所述举升油缸Ⅰ、举升油缸Ⅱ为在与运动壳体的运动发生干涉时，逐一动作，避开运动壳体沿管片环的圆周运动，使运动壳体一直处于运动状态，创造超长距离不间歇动态盾尾刷密封性能条件，真实模拟盾构机实际掘进状态下的磨损情况；所述运动壳体的内壁与管片环的外壁之间为用于装配待测盾尾刷组件的环形间隙；多个被测盾尾刷根部的环向焊接在运动壳体的内壁上；将所述运动壳体与管片环之间的空腔分割成多个相互隔离的腔体；，每相邻两道所述的被测盾尾刷之间形成油脂腔；所述运动壳体的内壁面上海设置有黄油存储块；所述的黄油存储块位于运动壳体的尾部，并与最后一道被测盾尾刷之间形成泥水腔；所述的黄油存储块上还设置有密封块，减少壳体与管片环之间的摩擦，在运动壳体尾部形成一道密闭的泥水腔。
2.如权利要求1所述的一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置，其特征在于：所述泥水腔的外周壁上均开设有与外界连通的泥水注入孔。
3.如权利要求1所述的一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置，其特征在于：每个所述油脂腔体的外周壁上沿周向均匀布设三个油脂注入孔，四个压力信号表及一个检测孔，并设有速度接头。
4.如权利要求1所述的一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置，其特征在于：管片环的所述左半块和右半块均为空心半圆环。
CN202110375319.2A 2021-04-08 2021-04-08 一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置 Active CN113188728B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110375319.2A CN113188728B (zh) 2021-04-08 2021-04-08 一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110375319.2A CN113188728B (zh) 2021-04-08 2021-04-08 一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113188728A true CN113188728A (zh) 2021-07-30
CN113188728B CN113188728B (zh) 2022-07-05

Family

ID=76974945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110375319.2A Active CN113188728B (zh) 2021-04-08 2021-04-08 一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113188728B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114061925A (zh) * 2021-11-01 2022-02-18 中铁工程装备集团有限公司 一种盾尾密封系统中密封刷磨损量的在线监测方法
CN114518205A (zh) * 2022-01-07 2022-05-20 中铁工程装备集团有限公司 一种掘进机盾尾密封环腔泄漏检测装置及掘进机

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0658093A (ja) * 1992-05-13 1994-03-01 Shimizu Corp シールド掘進機
US20140033798A1 (en) * 2012-07-26 2014-02-06 Scott C. Peeler Integrated safety and motion control testing device
CN206074198U (zh) * 2016-09-27 2017-04-05 中铁工程装备集团有限公司 盾构机盾尾刷密封性能试验装置
CN107449569A (zh) * 2017-09-29 2017-12-08 中铁隧道局集团有限公司 一种盾尾刷密封性能测试装置及其测试方法
CN109839496A (zh) * 2019-04-01 2019-06-04 粤水电轨道交通建设有限公司 一种盾尾密封油脂高仿真检测设备及检测方法
CN111426433A (zh) * 2020-05-22 2020-07-17 昆山众备机械设备有限公司 盾尾刷动态密封耐压测试设备
CN111707418A (zh) * 2020-07-02 2020-09-25 中铁工程装备集团有限公司 一种盾尾刷动态密封性测试装置及其测试方法
CN111811853A (zh) * 2020-06-30 2020-10-23 上海隧道工程有限公司 盾尾刷性能测试装置及其测试方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0658093A (ja) * 1992-05-13 1994-03-01 Shimizu Corp シールド掘進機
US20140033798A1 (en) * 2012-07-26 2014-02-06 Scott C. Peeler Integrated safety and motion control testing device
CN206074198U (zh) * 2016-09-27 2017-04-05 中铁工程装备集团有限公司 盾构机盾尾刷密封性能试验装置
CN107449569A (zh) * 2017-09-29 2017-12-08 中铁隧道局集团有限公司 一种盾尾刷密封性能测试装置及其测试方法
CN109839496A (zh) * 2019-04-01 2019-06-04 粤水电轨道交通建设有限公司 一种盾尾密封油脂高仿真检测设备及检测方法
CN111426433A (zh) * 2020-05-22 2020-07-17 昆山众备机械设备有限公司 盾尾刷动态密封耐压测试设备
CN111811853A (zh) * 2020-06-30 2020-10-23 上海隧道工程有限公司 盾尾刷性能测试装置及其测试方法
CN111707418A (zh) * 2020-07-02 2020-09-25 中铁工程装备集团有限公司 一种盾尾刷动态密封性测试装置及其测试方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李大伟等: "盾尾刷综合实验平台的研制", 《建筑机械化》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114061925A (zh) * 2021-11-01 2022-02-18 中铁工程装备集团有限公司 一种盾尾密封系统中密封刷磨损量的在线监测方法
CN114518205A (zh) * 2022-01-07 2022-05-20 中铁工程装备集团有限公司 一种掘进机盾尾密封环腔泄漏检测装置及掘进机

Also Published As

Publication number Publication date
CN113188728B (zh) 2022-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113188728B (zh) 一种动态、长距离盾尾刷密封性能试验装置
CN106225996B (zh) 盾构机主轴承密封系统密封性能试验装置及试验方法
CN112128511B (zh) 一种管道内窥巡检移动机器人
CN105547611B (zh) 盾构机盾尾刷密封耐压测试设备
CN106769042B (zh) 一种圆柱滚子轴承双转子试验机
CN104568275A (zh) 一种缸套与活塞组件摩擦力的测试装置及方法
CN110608886A (zh) 一种盾构主轴承损伤模拟试验系统及方法
CN102537030A (zh) 一种落砂滚筒托轮装置的密封滚动轴承
CN202788637U (zh) 钻杆送水器
CN202343958U (zh) 主轴复合式密封装置
CN111442918B (zh) 盾构换刀机器人储存结构闸门耐压密封性能测试装置
CN113049194B (zh) 一种超长距离、超高水压盾尾密封、铰接密封性能试验台
CN204329585U (zh) 回转炉的石墨密封圈密封结构
CN202418568U (zh) 用于ta干燥机的密封装置
CN204944735U (zh) 一种盾构机检测尾盾油脂腔油脂压力的装置
CN111189731A (zh) 新型盾尾刷磨损测试设备
CN206753596U (zh) 适应高水压环境使用的盾构滚刀密封
CN103629357A (zh) 叶片式回转阀的密封机构
CN204226649U (zh) 一种水轮机径向密封装置
CN207553978U (zh) 一种旋扩半径与高度可变的钻头装置
CN206038236U (zh) 盾构机主轴承密封系统密封性能试验装置
CN203809695U (zh) 中速磨煤机下架体外气封密封装置
CN110792445B (zh) 一种磁流变弹性体主动控制封水止水盾尾刷
CN204829957U (zh) 一种轴承外置式内导轮
CN203568685U (zh) 一种新型抓斗产品用滑板骨架密封装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant