CN213655472U - 一种用于盾构主驱动的伸缩滑动轴承及盾构机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于盾构主驱动的伸缩滑动轴承及盾构机，伸缩滑动轴承包括主体呈筒状的轴承母体，轴承母体的内侧周面上设有第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽、第四安装槽，伸缩滑动轴承还包括设于第一安装槽内的第一密封圈、设于第二安装槽内的滑动铜环、设于第三安装槽内的第二密封圈。使用了一个独立的部件来解决盾构主驱动的伸缩滑动问题，极大的简化了盾构刀盘伸缩功能的设计方案，从以往的需要依托于盾体内周和主驱动外周的联动设计来实现伸缩功能，变为通过一个独立轴承连接盾体和主驱动来实现伸缩功能。

Description

一种用于盾构主驱动的伸缩滑动轴承及盾构机

技术领域

本实用新型属于盾构机设备领域，特别涉及一种用于盾构主驱动的伸缩滑动轴承及盾构机。

背景技术

近年来，大直径盾构机在盾构领域的市场占有率越来越高。大直径盾构机制造过程中的新技术、新工艺，大多可称作填补空白、亟待解决的关键技术，这些技术可以带来巨大的社会和经济效益。

一般而言，大直径盾构机的主驱动组装完后是一个整体部件，盾构刀盘需要具备伸缩功能时，是在主驱动外周或盾体内周安装滑动铜套，并注入油脂润滑，伸缩滑动面需要建立密闭的油脂腔体，且要承受土仓内的水土压力。当盾构机直径在8m以上时，其盾体属于超宽部件，故在设计时一般会考虑分块，盾体分块后不利于在滑动面构建密闭空间，在盾构机使用时存在因密封失效润滑脂或地下水沿分块缝隙进入盾构机内部的风险。

目前业内常用的大直径盾构机的主驱动伸缩滑动设计方式，一般是在分块面用O型密封圈伸出2段和滑动面的前后橡胶密封联合建立滑动密封腔体，且为了进一步防护，一般盾体分块位置除滑动面外均需水密焊。此种形式设计问题如下：

（1）设计过于复杂：主驱动的伸缩滑动面一般是圆柱状的曲面，盾体的分块面是沿其轴线垂直于该曲面的平面，在设计时需要分别解决两个面域和面域相交线的密封问题，故结构较为复杂。

（2）装配难度大：滑动面的后部橡胶密封一般是预装在主驱动驱动外周且直接暴露在外的，装配时若不注意容易造成破损；此外因为盾体内空间有限，在压入后部橡胶密封时工作空间比较狭小，不易安装。

（3）密封性能检测滞后：密封性能的检查需要在总装完成后进行，若活动面后部橡胶密封失效，则更换困难。

（4）需要大量焊接：为了进一步防护盾体分块面，一般需要对盾体分块位置除滑动面外均需水密焊，较为费时费力。

（5）滑动面橡胶密封失效后修复手段单一且麻烦：以往设计在应对滑动面橡胶密封因磨损或其他原因造成承压能力不足，一般是通过调节密封压块螺栓旋入长处实现，所以需要对压块上的所有螺栓统一旋入指定长度操作复杂，此外若是滑动面前端橡胶密封修复作业，需要停机并进入土仓完成。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、使用方便、安全性高的用于盾构主驱动的伸缩滑动轴承。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于盾构主驱动的伸缩滑动轴承，其特征在于：它包括主体呈筒状的轴承母体，所述轴承母体的内侧周面上设有环形的多道凸环，所述凸环依次分别包括第一凸环、第二凸环、第三凸环、第四凸环以及第五凸环，所述第一凸环和第二凸环之间形成第一安装槽，第二凸环和第三凸环之间形成第二安装槽，第三凸环和第四凸环之间形成第三安装槽，第四凸环和第五凸环之间形成第四安装槽，所述伸缩滑动轴承还包括设于所述第一安装槽内的第一密封圈、设于第二安装槽内的滑动铜环、设于所述第三安装槽内的第二密封圈。

优化的，所述伸缩滑动轴承还包括设于所述第四安装槽内的第三密封圈。

优化的，所述第一凸环上设有螺纹孔，所述伸缩滑动轴承还包括设于所述第一安装槽内设有第一压板，螺纹连接于所述第一凸环上用于抵紧在所述第一压板上进而压紧所述第一密封圈的第一螺栓。

优化的，所述第五凸环上设有螺纹孔，所述伸缩滑动轴承还包括设于所述第四安装槽内设有第二压板，螺纹连接于所述第五凸环上用于抵紧在所述第二压板上进而压紧所述第三密封圈的第二螺栓。

优化的，所述轴承母体还包括设于主体外周的外扩凸环，所述外扩凸环上设有用于与盾体相固定连接螺栓组件。

优化的，所述滑动铜环由多个沿平行于主驱动的轴线的方向放置的铜板拼合而成，在主驱动周面的方向上相邻的两个铜板错位排布。

进一步的，所述第一密封圈和第二密封圈的外周面上设有沿周向分布的储脂槽，所述第三密封圈朝向第二密封圈的端面上设有环形的储脂槽，所述轴承母体上设有与各个所述储脂槽相连通的油气保压通道。

本实用新型还提供了一种盾构机，其包括套设于所述主驱动上且与所述盾体相固定连接的伸缩滑动轴承，所述伸缩滑动轴承为上述伸缩滑动轴承。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

（1）使用了一个独立的部件来解决盾构主驱动的伸缩滑动问题，极大的简化了盾构刀盘伸缩功能的设计方案，从以往的需要依托于盾体内周和主驱动外周的联动设计来实现伸缩功能，变为通过一个独立轴承连接盾体和主驱动来实现伸缩功能；

（2）本实用新型是一个独立部件，相比于以往的设计装配更为简便，因为滑动面橡胶密封在盾体拼装时是不参与安装的，所以不会造成破损，且密封压板可在装入盾体之前就可完成安装并调节好压紧量，更为便捷。

（3）本实用新型在和主驱动装配完成后即可检查滑动面密封性能。检查时，滑动橡胶密封处的油气孔可以直接加气压测试，滑动面的耐压检测需要封堵注脂孔仅留一处用于加气压测试，承压能力按照该盾构机设计要求进行即可。密封的检查前置能更及时的对有问题的密封进行调整或修复，此外对于破损更换较以往更为方便。

（4）盾体分块处的密封设计无需再考虑滑动面，可以设计使用O型密封圈用于防护，无需对盾体分块处进行焊接。

（5）在所有滑动橡胶密封处设有独立的油气增压孔，可以在密封处分别建立背压，在密封承压能力不足时可以通过增加油气压力来增加密封的承压能力，减少或避免了通过调节密封压板来调节密封承压能力的次数。

附图说明

图1为本实用新型的盾构机的结构示意图；

图2为本实用新型的伸缩滑动轴承的结构示意图；

图3为本实用新型的储脂槽和油气保压通道的结构示意图；

图4为本实用新型的滑动钢环的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1-4所示，盾构机包括套设于主驱动2上且与盾体3相固定连接的伸缩滑动轴承4，伸缩滑动轴承包括主体呈筒状的轴承母体1，轴承母体1的内侧周面上设有环形的多道凸环，凸环依次分别包括第一凸环11、第二凸环12、第三凸环13、第四凸环14以及第五凸环15，第一凸环11和第二凸环12之间形成第一安装槽16，第二凸环12和第三凸环13之间形成第二安装槽17，第三凸环13和第四凸环14之间形成第三安装槽18，第四凸环14和第五凸环15之间形成第四安装槽19。第一凸环11上设有螺纹孔，第五凸环15上设有螺纹孔，

伸缩滑动轴承还包括设于第一安装槽16内的第一密封圈111、设于第二安装槽17内的滑动铜环120、设于第三安装槽18内的第二密封圈112、设于第四安装槽19内的第三密封圈113、设于第一安装槽16内设有第一压板114、设于第四安装槽19内设有第二压板115。第一密封圈111和第二密封圈112的外周面上设有沿周向分布的储脂槽10，第三密封圈113朝向第二密封圈112的端面上设有环形的储脂槽10，轴承母体1上设有与各个储脂槽10相连通的油气保压通道110。

螺纹连接于第一凸环11上用于抵紧在第一压板114上进而压紧第一密封圈111的第一螺栓116。螺纹连接于第五凸环15上用于抵紧在第二压板115上进而压紧第三密封圈113的第二螺栓117。

轴承母体1还包括设于主体外周的外扩凸环118，外扩凸环118上设有用于与盾体相固定连接螺栓组件119。

滑动铜环120由多个沿平行于主驱动的轴线的方向放置的铜板121拼合且内侧面形成圆柱形滑动面，滑动面设有若干润滑脂注入孔122，在主驱动周面的方向上相邻的两个铜板121错位排布。

安装时盾体底部先拼装1-3块打底，伸缩滑动轴承套在盾构主驱动上，随主驱动一起坐在盾体底分块上，之后再分别装入盾体其他分块，盾体拼装完成后，通过螺栓件连接伸缩滑动轴承和盾体。

伸缩滑动轴承的工作原理：

伸缩滑动轴承通过螺栓连接在盾体内周。其内周装有铜板121，铜板121安装在轴承母体1上，根据滑动面尺寸可设计多列，拼合成一个圆柱形滑动面，滑动面与驱动部外周沿轴向可进行相对运动，滑动面设有若干润滑脂注入孔122，用于滑动面的润滑，减小摩擦力。

第三密封圈113、第二密封圈112和第一密封圈111使润滑脂不会从滑动面两侧漏出，第三密封圈113也可防止土仓内的水或渣土进入滑动面造成损伤。在前部的第三密封圈113、第二密封圈112之间除了设有油脂注入孔122外，还设泄漏检测口，通过泄漏检测口可以直观的判断第三密封圈113是否失效；第三密封圈113和第一密封圈111处，装有密封压板，在密封因磨损而造成承压能力不足时可通过调节螺栓旋入长度调整其承压能力；此外油气保压通道110，可以在密封处分别建立背压，在密封承压能力不足时可以通过增加油气压力来增加密封的承压能力。

在盾构机总装完成后，通过主驱动后部装有的伸缩油缸，推动主驱动沿滑动面移动，进而实现盾构刀盘伸缩功能。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于盾构主驱动的伸缩滑动轴承，其特征在于：它包括主体呈筒状的轴承母体，所述轴承母体的内侧周面上设有环形的多道凸环，所述凸环依次分别包括第一凸环、第二凸环、第三凸环、第四凸环以及第五凸环，所述第一凸环和第二凸环之间形成第一安装槽，第二凸环和第三凸环之间形成第二安装槽，第三凸环和第四凸环之间形成第三安装槽，第四凸环和第五凸环之间形成第四安装槽，所述伸缩滑动轴承还包括设于所述第一安装槽内的第一密封圈、设于第二安装槽内的滑动铜环、设于所述第三安装槽内的第二密封圈。

2.根据权利要求1所述的用于盾构主驱动的伸缩滑动轴承，其特征在于：所述伸缩滑动轴承还包括设于所述第四安装槽内的第三密封圈。

3.根据权利要求1所述的用于盾构主驱动的伸缩滑动轴承，其特征在于：所述第一凸环上设有螺纹孔，所述伸缩滑动轴承还包括设于所述第一安装槽内设有第一压板，螺纹连接于所述第一凸环上用于抵紧在所述第一压板上进而压紧所述第一密封圈的第一螺栓。

4.根据权利要求2所述的用于盾构主驱动的伸缩滑动轴承，其特征在于：所述第五凸环上设有螺纹孔，所述伸缩滑动轴承还包括设于所述第四安装槽内设有第二压板，螺纹连接于所述第五凸环上用于抵紧在所述第二压板上进而压紧所述第三密封圈的第二螺栓。

5.根据权利要求1所述的用于盾构主驱动的伸缩滑动轴承，其特征在于：所述轴承母体还包括设于主体外周的外扩凸环，所述外扩凸环上设有用于与盾体相固定连接螺栓组件。

6.根据权利要求1所述的用于盾构主驱动的伸缩滑动轴承，其特征在于：所述滑动铜环由多个沿平行于主驱动的轴线的方向放置的铜板拼合而成，在主驱动周面的方向上相邻的两个铜板错位排布。

7.根据权利要求2所述的用于盾构主驱动的伸缩滑动轴承，其特征在于：所述第一密封圈和第二密封圈的外周面上设有沿周向分布的储脂槽，所述第三密封圈朝向第二密封圈的端面上设有环形的储脂槽，所述轴承母体上设有与各个所述储脂槽相连通的油气保压通道。

8.一种盾构机，其包括主驱动、盾体，其特征在于：所述盾构机还包括套设于所述主驱动上且与所述盾体相固定连接的伸缩滑动轴承，所述伸缩滑动轴承为权利要求1-7中任一所述伸缩滑动轴承。

Images