CN115095647B - 一种新型盾构或tbm主驱动密封保护装置及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型盾构或TBM主驱动密封保护装置，所述保护装置设置在主驱动密封外，包括固定于主驱动轴承盖板外侧的第一钢圆环以及设置在第一钢圆环环内位置、且与主驱动母体表面固连的第二钢圆环；其中，第二钢圆环与第一钢圆环之间，以及，第二钢圆环与主驱动轴承盖板之间分别留有间隙，且两个间隙之间相连通，构成延伸油脂流动通道；延伸油脂流动通道与主驱动的既有油脂通道相连通。本发明还提供了一种上述保护装置的施工方法。本发明能有效延长密封内既有油脂通道，背压加大，增加密封可靠性；同时，改善密封外部环境，给原有密封增加保障，增加原有密封油脂通道出口在突出平台上的设计，降低土舱内渣土进入通道的概率。

Description

一种新型盾构或TBM主驱动密封保护装置及其施工方法
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种新型盾构或TBM主驱动密封保护装置及其施工方法。
背景技术
随着城市密集度的提高和城市拥堵不断增加，地面可利用空间越来越少，盾构或TBM法施工隧道技术快速发展，且施工的地层越来越复杂。在盾构或TBM法隧道施工中，特别是长距离复杂地层或者全断面硬岩地层，主驱动密封是保护主驱动的关键，需要增加保护装置来改善主驱动密封的工作环境，延长主驱动密封的使用寿命，防止主驱动箱进入泥沙后损坏。
主驱动损坏对于盾构或者TBM施工是灾难性的，往往要花费大量的时间和金钱去处理。在较多的城际铁路建设中，大都采用较大站间距，增加了区间长度。比如，广东多条城际铁路站间距平均都在5km左右，像广佛环线，不可避免的从城市中央穿越，同时也穿越较长的花岗岩构造带。从目前已经施工的盾构或者RBM项目，有一半以上的主驱动密封在洞内进行修复性维修，但洞内维修往往不能恢复到原有状态，且长时间富水、复杂地层掘进，大大降低密封效果，增加主驱动箱内齿轮损坏的风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种新型盾构或TBM主驱动密封保护装置及其施工方法，以确保主驱动密封在更好更优的条件下发挥作用，有效阻止泥沙通过迷宫通道进入密封，让密封安全的进行工作，延长密封的使用寿命。
本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种新型盾构或TBM主驱动密封保护装置，设置在主驱动密封外，包括固定于主驱动轴承盖板外侧的第一钢圆环以及设置在所述第一钢圆环环内位置、且与主驱动母体表面固连的第二钢圆环；其中，所述第二钢圆环与第一钢圆环之间，以及，第二钢圆环与主驱动轴承盖板之间分别留有间隙，且两个所述间隙之间相连通，构成延伸油脂流动通道；所述延伸油脂流动通道与所述主驱动的既有油脂通道相连通。
作为本发明的优选方式之一，所述第一钢圆环沿其环向开设有螺栓孔，螺栓孔内配合有螺栓；所述第一钢圆环通过螺栓与所述主驱动轴承盖板外侧固定相连。
作为本发明的优选方式之一，所述第二钢圆环套设在主驱动母体外周，且通过焊接方式与所述主驱动母体的外表面固定相连。
作为本发明的优选方式之一，所述第一钢圆环与第二钢圆环均采用耐磨钢板制作而成。
作为本发明的优选方式之一，所述第二钢圆环与第一钢圆环之间，以及，第二钢圆环与主驱动轴承盖板之间的间隙均为4mm。
作为本发明的优选方式之一，所述既有油脂通道成型于主驱动密封内部，且通道末端于主驱动轴承盖板与主驱动母体之间的间隙延伸到外部。
一种上述新型盾构或TBM主驱动密封保护装置的施工方法，包括如下步骤：
（1）制作第一钢圆环，并在第一钢圆环上开设螺栓孔；
（2）制作第二钢圆环；
（3）将第一钢圆环围绕主驱动母体的外周进行布置，并使二者之间保持间隙距离；同时，通过螺栓将第一钢圆环与主驱动轴承盖板外侧进行固定；
（4）在第一钢圆环环内的主驱动母体上焊接第二钢圆环，并使第二钢圆环与第一钢圆环之间，以及，第二钢圆环与主驱动轴承盖板之间分别留有间隙4mm空隙；
（5）安装完成。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤（1）中，第一钢圆环按照每30°一节，拆分为12节进行制造，且每节第一钢圆环上分别开设若干螺栓孔。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤（2）中，第二钢圆环按照每60°一节，拆分为6节进行制造。
本装置保护过程及原理：
盾构机或TBM掘进时，主驱动密封正常工作，润滑脂从密封处挤出后，沿既有油脂通道达保护装置，接着向上继续前行，然后再由第一钢圆环与第二钢圆环之间的间隙挤出。当掘进过程的渣土到达主驱动母体外周时，基于第二钢圆环的突出平台设计抬高了油脂流动通道的出口，降低了渣土进入通道的概率。
本发明相比现有技术的优点在于：
（1）本发明设置在主驱动的既有密封外，能有效延长密封内既有油脂通道，背压加大，增加密封的可靠性；同时，改善了密封外部环境，给原有密封增加保障，增加原有密封油脂通道出口在突出平台上的设计，降低土舱内渣土进入通道的概率；
（2）本发明装置制作简单、安装快捷、容易实现，且能极大地提高密封的可靠性和稳定性，延长密封使用寿命。
附图说明
图1是实施例1中新型盾构或TBM主驱动密封保护装置的正视剖切结构图（图中箭头表示油脂流动方向）；
图2是实施例1中新型盾构或TBM主驱动密封保护装置的局部剖切结构图（图中箭头表示油脂流动方向）；
图3是实施例1中第一钢圆环的完整结构示意图；
图4是实施例1中单节第一钢圆环的结构示意图；
图5是实施例1中第二钢圆环的完整结构示意图；
图6是实施例1中单节第二钢圆环的结构示意图。
图中：1为第一钢圆环，11为螺栓孔，2为第二钢圆环，3为延伸油脂流动通道，4为螺栓；
01为主驱动密封，011为主驱动轴承盖板，012为既有油脂通道，02为主驱动母体。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1-6所示，本实施例的一种新型盾构或TBM主驱动密封保护装置，设置在主驱动密封01外，包括固定于主驱动轴承盖板011外侧的第一钢圆环1以及设置在第一钢圆环1环内位置、且与主驱动母体02表面固连的第二钢圆环2；其中，第二钢圆环2与第一钢圆环1之间，以及，第二钢圆环2与主驱动轴承盖板011之间分别留有4mm间隙，且两个间隙之间相连通，构成延伸油脂流动通道3；延伸油脂流动通道3与主驱动的既有油脂通道012相连通。
具体地，本实施例中，既有油脂通道012成型于主驱动密封01内部，且通道末端于主驱动轴承盖板011与主驱动母体02之间的间隙延伸到外部。
具体地，本实施例中，第一钢圆环1按照每30°一节，拆分为12节进行制造，且每节第一钢圆环1上分别开设多个与螺栓4配合的螺栓孔11。安装时，第一钢圆环1通过螺栓4与主驱动轴承盖板011外侧的相应位置固定相连。
同时，第二钢圆环2按照每60°一节，拆分为6节进行制造。安装时，第二钢圆2环套设在主驱动母体02外周，并通过焊接方式与主驱动母体02外表面固定相连。
此外，需要注意的是，本实施例中，第一钢圆环1与第二钢圆环2均采用耐磨钢板制作而成，进一步提高装置的使用寿命。
施工方法：
（1）制作第一钢圆环1，并在第一钢圆环1上开设螺栓孔11；
（2）制作第二钢圆环2；
（3）将第一钢圆环1围绕主驱动母体02的外周进行布置，并使二者之间保持间隙距离；同时，通过螺栓4将第一钢圆环1与主驱动轴承盖板011外侧进行固定；
（4）在第一钢圆环1环内的主驱动母体02上焊接第二钢圆环2，并使第二钢圆环2与第一钢圆环1之间，以及，第二钢圆环2与主驱动轴承盖板011之间分别留有间隙4mm空隙；
（5）安装完成。
本装置保护过程及原理：
盾构机或TBM掘进时，主驱动密封01正常工作，润滑脂从密封处挤出后，沿既有油脂通道012达保护装置，接着向上继续前行，然后再由第一钢圆环1与第二钢圆环2之间的间隙挤出。当掘进过程的渣土到达主驱动母体02外周时，基于第二钢圆环2的突出平台设计抬高了油脂流动通道的出口，降低了渣土进入通道的概率。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型盾构或TBM主驱动密封保护装置，其特征在于，设置在主驱动密封外，包括固定于主驱动轴承盖板外侧的第一钢圆环以及设置在所述第一钢圆环环内位置、且与主驱动母体表面固连的第二钢圆环；其中，所述第二钢圆环与第一钢圆环之间，以及，第二钢圆环与主驱动轴承盖板之间分别留有间隙，且两个所述间隙之间相连通，构成延伸油脂流动通道；所述延伸油脂流动通道与所述主驱动的既有油脂通道相连通；
其中，所述第一钢圆环沿其环向开设有螺栓孔，螺栓孔内配合有螺栓；所述第一钢圆环通过螺栓与所述主驱动轴承盖板外侧固定相连；
所述第二钢圆环套设在主驱动母体外周，且通过焊接方式与所述主驱动母体的外表面固定相连；
所述既有油脂通道成型于主驱动密封内部，且通道末端于主驱动轴承盖板与主驱动母体之间的间隙延伸到外部。
2.根据权利要求1所述的新型盾构或TBM主驱动密封保护装置，其特征在于，所述第一钢圆环与第二钢圆环均采用耐磨钢板制作而成。
3.根据权利要求1所述的新型盾构或TBM主驱动密封保护装置，其特征在于，所述第二钢圆环与第一钢圆环之间，以及，第二钢圆环与主驱动轴承盖板之间的间隙均为4mm。
4.一种如权利要求1-3任一所述的新型盾构或TBM主驱动密封保护装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）制作第一钢圆环，并在第一钢圆环上开设螺栓孔；
（2）制作第二钢圆环；
（3）将第一钢圆环围绕主驱动母体的外周进行布置，并使二者之间保持间隙距离；同时，通过螺栓将第一钢圆环与主驱动轴承盖板外侧进行固定；
（4）在第一钢圆环环内的主驱动母体上焊接第二钢圆环，并使第二钢圆环与第一钢圆环之间，以及，第二钢圆环与主驱动轴承盖板之间分别留有间隙4mm空隙；
（5）安装完成。
5.根据权利要求4所述的新型盾构或TBM主驱动密封保护装置的施工方法，其特征在于，所述步骤（1）中，第一钢圆环按照每30°一节，拆分为12节进行制造，且每节第一钢圆环上分别开设若干螺栓孔。
6.根据权利要求4所述的新型盾构或TBM主驱动密封保护装置的施工方法，其特征在于，所述步骤（2）中，第二钢圆环按照每60°一节，拆分为6节进行制造。
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