CN205225265U - 一种密封型盾构机滚刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种密封型盾构机滚刀，属于盾构机部件领域。它包括刀体和刀轴，刀体上设有刀圈，刀体的中心设有主孔，主孔内设置有一对滚动轴承，主孔的两端分别安装有左端盖和右端盖；所述的刀轴设置在滚动轴承中，刀轴左端的外周面上设有环形的限位挡环，左端盖的外侧面上设有与限位挡环相匹配的限位槽，刀轴的右端与右端盖螺纹连接；所述的左端盖和右端盖与刀体的交界处均设置有浮封环；所述的左端盖与滚动轴承交界处的刀轴上套设有左端盖密封，右端盖与滚动轴承交界处的刀轴上套设有右端盖密封。本实用新型连接可靠、密封性好，避免润滑油或油脂沿轴表面渗出，保证滚刀内轴承润滑充分，延长其使用寿命。

Description

一种密封型盾构机滚刀

技术领域

本实用新型属于盾构机部件领域，涉及盾构机滚刀密封润滑油或油脂的结构，更具体地说，涉及一种密封型盾构机滚刀。

背景技术

盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面，挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。

滚刀是盾构机中重要的部件，其直接与岩石接触，对岩石进行破碎，具有高强度、高硬度、高耐磨性和耐热性能好的要求。盾构机的滚刀在使用过程中，经常需要向滚刀内部注入润滑油或者油脂，以减少各零部件之间的摩擦损耗，但是传统的滚刀，刀体与端盖之间、端盖与刀轴之间的密封效果较差，润滑油或者油脂会逐渐渗到滚刀外，尤其是刀轴与端盖的螺纹连接处最为严重，导致滚刀内油液不足，使得各零部件间磨损严重，温度升高快，寿命变短，从而降低了盾构机的工作效率。

滚刀的密封效果一直是人们关注的问题，如中国专利公开号为：CN202157809U，公开日为：2012年3月7日的专利文献，公开了一种有双重密封结构的盾构机滚刀，它的两个内端盖通过外径安装在壳体两端的台阶孔内，右端盖通过其内孔安装在滚刀轴的右端，左端盖通过其内螺纹孔安装在滚刀轴的左端，在内端盖与右端盖，内端盖与左端盖对称的圆锥孔内安装第一橡胶圈和第二橡胶圈、小专用密封圈钢圈、大专用密封圈钢圈。该实用新型只对端盖与壳体间进行密封改进，其结构比较复杂，同时，端盖与刀轴之间的密封效果差，尤其是左端盖与刀轴的螺纹连接处，渗油较为严重。

又如中国专利公开号为：CN203978440U，公开日为：2014年12月3日的专利文献，公开了一种具有耐压保压功能的盾构机的滚刀结构，结构还包含有浮动密封套件、密封圈，所述刀体内设置有密封圈和浮动密封套件，多重密封起到绝对的密封效果，所述端盖上设置可以测试滚刀耐压的充压阀，调试时充入0.6bar压力保压5分钟，确保滚刀使用时外界压力导致外界杂质的进入影响滚刀正常使用；常规地质压力0.35-0.5bar，浮动密封套件设置在刀体和端盖之间，密封圈数量至少为两个，密封圈设置在端盖和轴承隔环之间，刀轴与端盖之间。同样的，该方案中端盖与刀轴的螺纹连接处会渗油，滚刀的密封效果不理想。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有盾构机滚刀密封效果差，润滑油或者油脂会渗漏到滚刀外的问题，本实用新型提供一种密封型盾构机滚刀，对端盖与刀体之间、端盖与刀轴之间都具有很好的密封性，特别是端盖与刀轴螺纹连接处，进行良好密封，避免润滑油或油脂会渗漏出滚刀，保证滚刀内轴承得到充分润滑，延长其使用寿命。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种密封型盾构机滚刀，包括刀体和刀轴，刀体的外周面上套设有刀圈，刀体的中心设有贯穿其左右两端的主孔；所述的刀体的主孔内设置有一对滚动轴承，主孔的两端分别安装有左端盖和右端盖；所述的刀轴设置在滚动轴承中，其两端分别穿过左端盖和右端盖；所述的刀轴左端的外周面上设有环形的限位挡环，左端盖的外侧面上设有与限位挡环相匹配的限位槽，刀轴的右端与右端盖螺纹连接；所述的左端盖和右端盖与刀体的交界处均设置有浮封环；所述的左端盖与滚动轴承交界处的刀轴上套设有左端盖密封，右端盖与滚动轴承交界处的刀轴上套设有右端盖密封。

作为本实用新型的进一步改进，所述的左端盖和\或右端盖上设有注油孔，注油孔内设置有丝堵。

作为本实用新型的进一步改进，所述的刀轴的外周面上设有截面为半圆形的环形密封槽，右端盖密封位于环形密封槽内。

作为本实用新型的进一步改进，所述的右端盖的内侧面上设有环形凸台，环形凸台的端面与滚动轴承的端面相接触。

作为本实用新型的进一步改进，所述的刀轴与右端盖的连接螺纹为美制螺纹。

作为本实用新型的进一步改进，所述的左端盖密封和右端盖密封都为O型圈。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的一种密封型盾构机滚刀，刀轴左端通过限位挡环与左端盖的限位槽配合限位，刀轴右端与右端盖螺纹配合，使滚动轴承被牢固的限制在刀体内，此种连接方式结构简单、可靠，抗冲击能力强，保证刀圈破碎岩石的工作稳定性；左端盖和右端盖与刀体之间设置浮封环，左端盖和右端盖与滚动轴承交界处的刀轴上分别设有左端盖密封和右端盖密封，在刀体内形成密闭的腔体，密封性好，润滑油或油脂不会渗出刀体外，特别是右端盖与刀轴的螺纹连接处相比现有技术密封性更强，延长了滚动轴承的使用寿命，该结构简单、可靠，方便组装；

(2)本实用新型的一种密封型盾构机滚刀，左端盖和\或右端盖上设有注油孔，注油孔内设置有丝堵，从注油孔可以向刀体的腔体内注入润滑油或油脂，加完后用丝堵密封，实现润滑油或油脂的注入或排出；

(3)本实用新型的一种密封型盾构机滚刀，因右端盖与刀轴螺纹连接，在右端盖安装过程中容易割破右端盖密封，所以在右端盖密封设置在刀轴的外周面上的环形密封槽内，易于右端盖密封定位的同时，保证密封效果；

(4)本实用新型的一种密封型盾构机滚刀，右端盖的内侧面上设有环形凸台，环形凸台的端面与滚动轴承的端面相接触，在加工中由于误差的存在，右端盖的内侧面不可能是一个平面，如果其采用整个端面压紧滚动轴承，会出现滚动轴承端面受力不均的情况，在工作中收冲击力时，滚动轴承易磨损，降低寿命，而只用环形凸台压紧滚动轴承，接触面积小，更易于保证环形凸台压和滚动轴承的充分接触，加工难度小；

(5)本实用新型的一种密封型盾构机滚刀，刀轴与右端盖的连接螺纹为美制螺纹，相比公制螺纹，其密封性更好，有效保证刀轴与右端盖连接的密封性；

(6)本实用新型的一种密封型盾构机滚刀，左端盖密封和右端盖密封都为O型圈，廉价易得，且适合静密封；

(7)本实用新型的一种密封型盾构机滚刀，结构简单，设计合理，易于制造。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的左视剖视结构示意图；

图3为图2中A的局部放大图。

图中：1、刀体；2、刀圈；3、滚动轴承；4、左端盖；5、右端盖；6、刀轴；7、浮封环；8、左端盖密封；9、右端盖密封；10、环形密封槽；11、注油孔；12、丝堵；13、环形凸台。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例的一种密封型盾构机滚刀，包括刀体1和刀轴6；其中，刀体1的外周面上套设有刀圈2，刀体1与刀圈2为过盈配合，过盈量在0.1mm到0.3mm之间，保证连接可靠。刀体1的中心设有贯穿其左右两端的主孔，主孔内设置有一对滚动轴承3，主孔的两端分别安装有左端盖4和右端盖5。

所述的刀轴6设置在滚动轴承3中，其两端分别穿过左端盖4和右端盖5；刀轴6左端的外周面上设有环形的限位挡环，左端盖4的外侧面上设有与限位挡环相匹配的限位槽，刀轴6的右端与右端盖5采用美制螺纹连接。

所述的左端盖4和右端盖5与刀体1的交界处均设置有浮封环7，左端盖4与滚动轴承3交界处的刀轴6上套设有左端盖密封8，右端盖5与滚动轴承3交界处的刀轴6上套设有右端盖密封9；如图3所示，所述的刀轴6的外周面上设有截面为半圆形的环形密封槽10，右端盖密封9位于环形密封槽10内。在本实施例中，左端盖密封8和右端盖密封9都为O型圈。

可以在左端盖4和\或右端盖5上设有注油孔11，具体到本实施例中，在右端盖5上设置有两个注油孔11，且每个注油孔11内设置有丝堵12。此外，所述的右端盖5的内侧面上设有环形凸台13，环形凸台13的端面与滚动轴承3的端面相接触。

本实用新型的一种密封型盾构机滚刀，在刀体1内形成封闭的腔体，并在左右端盖与刀体1交界处采用浮封环7进行密封，浮封环7可在刀体1内自由浮动，因此刀体1旋转和产生振动时对密封的影响较小，摩擦、磨损也很小；左右端盖与滚动轴承3交界处的轴上安装O型圈密封，防止油液沿刀轴6与左右端盖的配合面渗出，特别是右端盖5与刀轴6螺纹连接处由于螺纹间隙的存在，极易渗油，采用密封圈和美制螺纹的方式，完全避免了以上问题；从注油孔11向刀体1的腔体内加注润滑油或油脂，对滚动轴承3进行充分的润滑，延长其使用寿命；本实用新型具有连接简单可靠、密封性能好和结构简单、易于制造的优点。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种密封型盾构机滚刀，包括刀体(1)和刀轴(6)，刀体(1)的外周面上套设有刀圈(2)，刀体(1)的中心设有贯穿其左右两端的主孔，其特征在于：所述的刀体(1)的主孔内设置有一对滚动轴承(3)，主孔的两端分别安装有左端盖(4)和右端盖(5)；所述的刀轴(6)设置在滚动轴承(3)中，其两端分别穿过左端盖(4)和右端盖(5)；所述的刀轴(6)左端的外周面上设有环形的限位挡环，左端盖(4)的外侧面上设有与限位挡环相匹配的限位槽，刀轴(6)的右端与右端盖(5)螺纹连接；所述的左端盖(4)和右端盖(5)与刀体(1)的交界处均设置有浮封环(7)；所述的左端盖(4)与滚动轴承(3)交界处的刀轴(6)上套设有左端盖密封(8)，右端盖(5)与滚动轴承(3)交界处的刀轴(6)上套设有右端盖密封(9)。

2.根据权利要求1所述的一种密封型盾构机滚刀，其特征在于：所述的左端盖(4)和\或右端盖(5)上设有注油孔(11)，注油孔(11)内设置有丝堵(12)。

3.根据权利要求1所述的一种密封型盾构机滚刀，其特征在于：所述的刀轴(6)的外周面上设有截面为半圆形的环形密封槽(10)，右端盖密封(9)位于环形密封槽(10)内。

4.根据权利要求3所述的一种密封型盾构机滚刀，其特征在于：所述的右端盖(5)的内侧面上设有环形凸台(13)，环形凸台(13)的端面与滚动轴承(3)的端面相接触。

5.根据权利要求1所述的一种密封型盾构机滚刀，其特征在于：所述的刀轴(6)与右端盖(5)的连接螺纹为美制螺纹。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种密封型盾构机滚刀，其特征在于：所述的左端盖密封(8)和右端盖密封(9)都为O型圈。