CN210347002U - 一种敞开式tbm主驱动密封防尘研究试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，解决了现有技术无法对TBM主驱动密封注入适量的密封油脂的技术问题。本实用新型包括外筒，外筒内转动设置有内筒，外筒上固定设置有驱动内筒旋转的变速驱动机构，所述内筒与外筒之间设置有密封组件，外筒的侧壁上开设有通向密封组件的油脂注入口，内筒的侧壁上开设有通向密封组件的油脂取样口，外筒连接有集尘罩，集尘罩连接有加尘口和吹气口，内筒与集尘罩之间设置有隔尘板。本实用新型都能够驱动内筒实现无极调速，以此研究不同转速下驱动密封的温度变化，以此能够得到施工时防尘可靠性与转速及驱动密封的密封油脂量之间的关系，能为施工提供有效的试验数据指导。

Description

一种敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置

技术领域

本实用新型涉及密封润滑及防尘试验的技术领域，特别是指一种敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置。

背景技术

敞开式TBM在掘进过程中，刀盘上的滚刀不停的进行破岩操作，粉碎的岩石、岩渣连续掉落到主机皮带上，由此产生大量的灰尘，极易进入到主驱动内密封，且现场掘进过程中，多台国内外敞开式TBM均出现过驱动内密封异常磨损的现象，并在拆解密封过程中发现了部分细微沙粒。

主驱动密封是保证TBM能够正常掘进的关键部件，而密封的寿命与润滑油脂的注入量息息相关，当油脂注入量不足时，灰尘就容易进入驱动密封处，导致密封磨损失效；当油脂注入量过多时，因TBM隧道施工周期较长，所以往往导致过高的成本。因此找到保证主驱动密封正常运行所需的合理的油脂注入量至关重要。

因此本领域需要开发一种敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，通过真实模拟驱动密封处恶劣的工作环境，来研究密封油脂注入量与密封寿命的关系，以此指导TBM施工，降低施工成本和施工效率。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，解决了现有技术无法对TBM主驱动密封注入适量的密封油脂的技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，包括外筒，外筒内转动设置有内筒，外筒上固定设置有驱动内筒旋转的变速驱动机构，变速驱动机构能够带动内筒相对外筒转动，以此来模拟主驱动的转动。所述内筒的侧壁与外筒的侧壁之间设置有密封组件，在变速驱动机构带动内筒相对外筒转动时，密封组件起到润滑密封的作用。外筒的侧壁上开设有通向密封组件的油脂注入口，通过油脂注入口可随时定量向密封组件加注润滑密封油脂；内筒的侧壁上开设有通向密封组件的油脂取样口， 通过油脂取样口可将密封组件中的油脂取样检查，判断灰尘侵入密封油脂的深度。

所述外筒连接有集尘罩，集尘罩连接有加尘口和吹气口，内筒与集尘罩之间设置有隔尘板。向集尘罩内加注尘土，然后在吹气口吹气的作用下，使集尘罩内的灰尘充分扩散呈弥散状态，模拟敞开式TBM主驱动所处的工况。通过研究集尘罩中灰尘注入量，及从油脂取样口取出的密封润滑油的灰尘侵入情况，可以得到在保证敞开式TBM正常掘进的时，密封油脂合适的注入量。

进一步地，所述隔尘板固定设置在内筒上，隔尘板朝向集尘罩的一侧设置有灰尘搅拌棒。隔尘板固定设置在内筒上，能够随内筒同步转动，而灰尘搅拌棒随隔尘板同步转动，充分保证集尘罩中灰尘呈弥散状态。

进一步地，所述灰尘搅拌棒成环形布置且间隔设置在隔尘板的外缘处，进一步保证正集尘罩内灰尘充分弥散的状态，更加可靠地模拟真实的施工工况。

进一步地，所述内筒与密封组件相对的位置开设有检测槽，检测槽内设置有应变式温度传感器，能够更加准确的测量密封唇口处的温度，便于实时监测密封油脂的工作状态，为密封油脂的注入量提供更加直接的指导参数，保证密封油脂在最佳温度范围内有效工作。

进一步地，所述检测槽沿内筒的周向间隔成环形设置，成环形设置的检测槽沿内筒的轴向间隔设置，便于更加准确、全面地监控密封组件处的工作温度。

进一步地，所述油脂取样口沿内筒的周向间隔成环形设置，成环形设置的油脂取样口沿内筒的轴向至少设置有两环，以此保证取样的可靠性。

进一步地，所述油脂注入口沿外筒的周向间隔成环形设置，成环形设置的油脂注入口沿外筒的轴向间隔设置，以此来保证密封组件各处密封油脂的均匀性。

进一步地，所述加尘口包括与集尘罩内部连通的漏斗，漏斗上设置有开关阀。

进一步地，所述集尘罩为透明罩，便于观察集尘罩内灰尘的弥散状态。

进一步地，所述隔尘板朝向集尘罩的一侧设置有拆卸把手，便于隔尘板的安装和拆卸，提高试验效率。

所述变速驱动机构包括作为动力部件的变速液压马达或调速电机，能够为内筒提供不同的旋转速度。

本实用新型的有益效果为：

1、变速驱动机构无论是采用变速液压马达还是采用调速电机作为动力输出部件，都能够驱动内筒实现无极调速，以此研究不同转速下驱动密封的温度变化，以此能够得到施工时防尘可靠性与转速及驱动密封的密封油脂量之间的关系，能为施工提供有效的试验数据指导。

2、通过加尘口加入定量的灰尘，灰尘量根据驱动密封对应的TBM除尘量确定，通过底部气吹口连续注入稳定的压缩空气，使透明的集尘罩内的灰尘始终处于弥散的状态。通过变速驱动机构带动内筒按照敞开式TBM正常掘进速度即7r/min的速度连续运转，同时通过外筒上的油脂注入口连续注入定量的油脂，持续运行24h。

3、本实用新型在运行过程中，通过灰尘搅拌棒和底部气吹共同维持灰尘的弥散状态。

4、深入内筒壁面内部的应变式温度传感器，能够更加准确的测量密封唇口处的温度；外筒出口位置均布置至少两圈油脂取样口，以此保证取样的可靠性；通过上述温度和取样的检测结果，可研究敞开式TBM驱动密封油脂润滑量与灰尘侵入密封深度之间关系。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1，一种敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，如图1和图2所示，包括固定设置在底座上的外筒9，外筒9内转动设置有内筒6，外筒9上固定设置有驱动内筒6旋转的变速驱动机构1，变速驱动机构1能够带动内筒6相对外筒转动，以此来模拟主驱动的转动。所述内筒6与外筒9之间设置有密封组件8，在变速驱动机构1带动内筒6相对外筒9主动时，密封组件8配备有密封油脂，共同起到起到润滑密封的作用。

外筒19的侧壁上开设有通向密封组件8的油脂注入口11，通过油脂注入口11可随时定量向密封组件8加注润滑密封油脂；内筒6的侧壁上开设有通向密封组件8的油脂取样口10，通过油脂取样口10可将密封组件8中的油脂取样检查，判断灰尘侵入密封油脂的深度。

所述外筒19远离变速驱动机构1的一端连接有集尘罩2，集尘罩2通过螺栓组件固定连接在外筒19的端部，形成一个密闭空间。集尘罩2连接有加尘口3和吹气口5，吹气口5设置在集尘罩2的底部。内筒6与集尘罩2之间设置有隔尘板12，隔尘板12将集尘罩2构成的密闭空间与内筒6隔离开。通过加尘口3向集尘罩2内加注尘土，然后在吹气口5吹气的作用下，使集尘罩2内的灰尘充分扩散呈弥散状态，模拟敞开式TBM主驱动所处的工况。通过研究集尘罩2中灰尘注入量，及从油脂取样口10取出的密封润滑油的灰尘侵入情况，可以研究在保证敞开式TBM正常掘进的时，密封油脂合适的注入量。

另外，所述变速驱动机构1包括作为动力部件的变速液压马达或调速电机，变速驱动机构1无论是采用变速液压马达还是采用调速电机作为动力输出部件，变速驱动机构1都能够驱动内筒6实现无极调速。以此研究不同转速下驱动密封的温度变化，以此能够得到施工时防尘可靠性与转速及驱动密封的密封油脂量之间的关系，能为施工提供有效的试验数据指导12朝向集尘罩2的一侧设置有灰尘搅拌棒4。隔尘板12固定设置在内筒6上，在变速驱动机构1的带动下能够随内筒6同步转动，而灰尘搅拌棒4随隔尘板12同步转动，充分保证集尘罩2中灰尘呈弥散状态。

本实施例的其他结构与实施例1相同。

实施例3，一种敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，所述灰尘搅拌棒4成环形布置且间隔设置在隔尘板12的外缘处，进一步保证集尘罩2内灰尘充分弥散的状态，更加可靠地模拟真实的施工工况。

本实施例的其他结构与实施例2相同。

实施例4，一种敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，所述内筒6与密封组件8相对的位置开设有检测槽，检测槽内设置有应变式温度传感器7，能够更加准确的测量密封唇口处的温度，便于实时监测密封油脂的工作状态，为密封油脂的注入量提供更加直接的指导参数，保证密封油脂在最佳温度范围内有效工作。

伸入内筒6壁面内部的应变式温度传感器7，能够更加准确的测量密封唇口处的温度，通过上述温度和油脂取样口10的检测结果，可可靠研究敞开式TBM驱动密封油脂润滑量与灰尘侵入密封深度之间关系。

本实施例的其他结构与实施例1或2或3相同。

实施例5，一种敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，所述检测槽沿内筒6的周向间隔成环形设置，成环形设置的检测槽沿内筒6的轴向间隔设置，便于更加准确、全面地监控密封组件8处的工作温度。

本实施例的其他结构与实施例1或2或3或4相同。

实施例6，一种敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，所述油脂取样口10沿内筒6的周向间隔成环形设置，成环形设置的油脂取样口10沿内筒6的轴向至少设置有两环，以此保证取样的可靠性。

本实施例的其他结构与实施例1或2或3或4或5相同。

实施例7，一种敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，所述油脂注入口11沿外筒9的周向间隔成环形设置，成环形设置的油脂注入口11沿外筒9的轴向间隔设置，以此来保证密封组件8各处密封油脂的均匀性。

本实施例的其他结构与实施例1或2或3或4或5或6相同。

实施例8，一种敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，所述加尘口3包括与集尘罩2内部连通的漏斗3-1，漏斗3-1上设置有开关阀3-2。漏斗3-1便于向集尘罩2 内加注尘土，开关阀3-2在尘土加注后保证弥散的尘土不会外泄。

本实施例的其他结构与实施例1或2或3或4或5或6或7相同。

实施例9，一种敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，所述集尘罩2为透明罩，便于观察集尘罩2内灰尘的弥散状态。

本实施例的其他结构与实施例1或2或3或4或5或6或7或8相同。

实施例10，一种敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，所述隔尘板12朝向集尘罩2的一侧设置有拆卸把手13，便于隔尘板12的安装和拆卸，提高试验效率。

本实施例的其他结构与实施例1或2或3或4或5或6或7或8或9相同。

本实用新型未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，包括外筒（9），外筒（9）内转动设置有内筒（6），外筒（9）上固定设置有驱动内筒（6）旋转的变速驱动机构（1），其特征在于：所述内筒（6）与外筒（9）之间设置有密封组件（8），外筒（9）的侧壁上开设有通向密封组件（8）的油脂注入口（11），内筒（6）的侧壁上开设有通向密封组件（8）的油脂取样口（10），外筒（9）连接有集尘罩（2），集尘罩（2）连接有加尘口（3）和吹气口（5），内筒（6）与集尘罩（2）之间设置有隔尘板（12）。

2.根据权利要求1所述的敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，其特征在于：所述隔尘板（12）固定设置在内筒（6）上，隔尘板（12）朝向集尘罩（2）的一侧设置有灰尘搅拌棒（4）。

3.根据权利要求2所述的敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，其特征在于：所述灰尘搅拌棒（4）成环形布置且间隔设置在隔尘板（12）的外缘处。

4.根据权利要求1-3任一项所述的敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，其特征在于：所述内筒（6）与密封组件（8）相对的位置开设有检测槽，检测槽内设置有应变式温度传感器（7）。

5.根据权利要求4所述的敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，其特征在于：所述检测槽沿内筒（6）的周向间隔成环形设置，成环形设置的检测槽沿内筒（6）的轴向间隔设置。

6.根据权利要求1-3或5任一项所述的敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，其特征在于：所述油脂取样口（10）沿内筒（6）的周向间隔成环形设置，成环形设置的油脂取样口（10）沿内筒（6）的轴向至少设置有两环。

7.根据权利要求6所述的敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，其特征在于：所述油脂注入口（11）沿外筒（9）的周向间隔成环形设置，成环形设置的油脂注入口（11）沿外筒（9）的轴向间隔设置。

8.根据权利要求1-3或5或7任一项所述的敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，其特征在于：所述加尘口（3）包括与集尘罩（2）内部连通的漏斗（3-1），漏斗（3-1）上设置有开关阀（3-2）。

9.根据权利要求8所述的敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，其特征在于：所述集尘罩（2）为透明罩。

10.根据权利要求9所述的敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，其特征在于：所述隔尘板（12）朝向集尘罩（2）的一侧设置有拆卸把手（13）。

11.根据权利要求1-3或5、7、9、10任一项所述的敞开式TBM主驱动密封防尘研究试验装置，其特征在于：所述变速驱动机构（1）包括作为动力部件的变速液压马达或调速电机。

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