JP2700613B2 - How to replace seal device and seal sleeve - Google Patents

How to replace seal device and seal sleeve

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JP2700613B2
JP2700613B2 JP6082423A JP8242394A JP2700613B2 JP 2700613 B2 JP2700613 B2 JP 2700613B2 JP 6082423 A JP6082423 A JP 6082423A JP 8242394 A JP8242394 A JP 8242394A JP 2700613 B2 JP2700613 B2 JP 2700613B2
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seal
sleeve
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sealing
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル掘削機やシー
ルド掘進機をはじめ、ロータリーキルンやスクリューコ
ンベヤなどにおける相対回転円周面間あるいは相対軸方
向摺動周面間に設けられるシール装置と同シール装置に
おけるシールスリーブの交換方法に関するもので、主と
して、トンネル掘削機のカッターディスクを回転自在に
支持する軸受部や、複数に分割されたシールド掘進機の
分割部分の接続箇所の軸方向(長手方向)摺動周面部の
シール装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seal device and a seal device provided between relative rotation circumferential surfaces or relative axial sliding surfaces in a rotary excavator, a shield excavator, a rotary kiln or a screw conveyor. The present invention relates to a method of replacing a seal sleeve in an apparatus, and mainly relates to a bearing portion for rotatably supporting a cutter disk of a tunnel excavator and an axial direction (longitudinal direction) of a connection portion of a divided portion of a shield excavator divided into a plurality. The present invention relates to a sealing device for a sliding peripheral surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5はトンネル掘進機の従来の軸受部の
シール装置を示すもので、同図のように環状の弾性シー
ル31とこの弾性シール31が摺接する円形のシールリ
ング32とからシール装置30が構成されていた。図5
のトンネル掘削機では、シールリング32は二つ用いら
れており、いずれも軸受33の近傍で、掘削機本体34
側とカッターディスク35側のシールホルダー36・3
7にそれぞれ位置決めされている。なお、主として岩盤
にトンネルを掘削するためのトンネル掘削機だけでな
く、砂礫、砂、粘土・シルトにトンネルを掘削するため
のシールド掘進機についても同様の構造のシール装置が
使用されている。
2. Description of the Prior Art FIG. 5 shows a conventional sealing device for a bearing portion of a tunnel machine. As shown in FIG. 5, an annular elastic seal 31 and a circular seal ring 32 with which the elastic seal 31 slides are used. Apparatus 30 was configured. FIG.
In this tunnel excavator, two seal rings 32 are used.
Holder 36.3 on the side of the cutter disk 35
7, respectively. In addition, not only a tunnel excavator for excavating a tunnel in a bedrock, but also a shield excavator for excavating a tunnel in gravel, sand, clay, and silt employs a sealing device having a similar structure.

【0003】また従来のシールリングは、一般にSS材
又は炭素鋼が使用され、厚みが25mm以上と厚く、弾
性変形できる構造ではなかった。いいかえれば、シール
リングはトンネル坑での狭い空間内では交換可能になっ
ていなかった。これは、一回のトンネル掘削作業で掘削
する距離が短く(通常、1km前後)、その間にシール
リングが摩損することがないため、作業の途中でシール
リングを交換する必要がなかったからである。
The conventional seal ring is generally made of SS material or carbon steel, has a thickness of 25 mm or more, and does not have an elastically deformable structure. In other words, the seal ring was not replaceable in the narrow space of the tunnel. This is because the excavation distance in one tunnel excavation operation is short (usually about 1 km), and the seal ring does not wear out during the operation, so that it is not necessary to replace the seal ring during the operation.

【0004】この種のシール装置の先行技術に、実開平
2−89095号公報に記載のシール装置があるが、こ
の装置は弾性シール部材が摺接する金属製シールスリー
ブを弾性シールに対して移動可能に構成し、弾性シール
部材の摺接位置が摩耗したときにシールスリーブの位置
をずらせて寿命を延ばそうとするものである。
As a prior art of this type of sealing device, there is a sealing device described in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 2-89095, which can move a metal sealing sleeve with which an elastic sealing member slides relative to the elastic seal. When the sliding position of the elastic seal member is worn, the position of the seal sleeve is shifted to extend the life.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、最近は、一回
の作業で掘削すべき距離が2〜3kmあるいはそれ以上
とかなり延びてきており、したがって、上記した従来の
シール装置(シールリング)では、以下のような不都合
が生じている。
However, recently, the distance to be excavated in one operation has been considerably extended to 2-3 km or more. Therefore, in the above-mentioned conventional sealing device (seal ring), However, the following inconveniences have occurred.

【0006】 シールリングは円環状の一体もので、
トンネル掘削機の内径よりもやや小さい位の大きさであ
り、またシールリングを弾性変形させる等の方法で簡単
にかつ復元可能に縮形できないため、トンネル掘削機内
へのシールリングの搬入ならびに取付位置への組込は困
難である。
[0006] The seal ring is an annular one-piece,
It is slightly smaller than the inside diameter of the tunnel excavator, and cannot be easily and resiliently deformed by elastically deforming the seal ring. Incorporation into is difficult.

【0007】 シールリングに炭素鋼を使用してお
り、表面硬度はかなり高いはずであるが、掘削距離が大
幅に延びると、作業途中で摩耗して使用できなくなる。
[0007] Carbon steel is used for the seal ring, and the surface hardness should be quite high. However, if the excavation distance is significantly increased, the seal ring wears out during the operation and cannot be used.

【0008】 シールリングの重量が重く、取り扱い
が不便なうえ、保管・収納に広いスペースを要する。
The seal ring is heavy and inconvenient to handle, and requires a large space for storage and storage.

【0009】 上記公報に記載のシール装置の場合、
シールスリーブの寿命がある程度(たとえば2倍位)延
びると思われるが、掘削距離が大幅に延びたときには対
応することができない。
In the case of the sealing device described in the above publication,
Although the service life of the seal sleeve is expected to be extended to some extent (for example, about twice), it is not possible to cope when the excavation distance is greatly increased.

【0010】本発明は上述の点に鑑みなされたもので、
従来のシールリングに相当するシール部材(シールス
リーブ)の薄形化および軽量化を図るとともに、変形を
可能にして取り扱いを容易にすること、掘削機内など
の狭いスペースへの搬入とそこからの搬出を可能にし
て、交換可能にすること、従来のシールリングに比べ
て耐摩耗性を向上し、シール間の相対回転周速をより高
く設定できること、などを達成し得るシール装置を提供
することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above points,
To reduce the thickness and weight of seal members (seal sleeves) equivalent to conventional seal rings, to make them easier to handle by deforming them, and to carry them into and out of narrow spaces such as inside excavators. To provide a seal device capable of achieving exchangeability, improved wear resistance compared to conventional seal rings, and higher relative rotation peripheral speed between seals. The purpose is.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のシール装置は、a)相対回転円周面間あるい
は相対軸方向摺動周面間に設けられるもので、b)その内
周面側を環状の弾性シールで構成し、c)この弾性シール
が摺接する外周面側を、半径方向の曲げ弾性が高くかつ
偏平な形態への弾性変形が容易な薄形帯鋼からなるシー
ルスリーブで構成するとともに、該シールスリーブをリ
ング状のシールホルダーの内周面に着脱可能に取り付け
ている。
In order to achieve the above object, a sealing device of the present invention is provided between a) a relative rotating circumferential surface or a relative axial sliding circumferential surface; The inner peripheral surface side is constituted by an annular elastic seal, and c) the outer peripheral surface side with which this elastic seal slides has high radial bending elasticity and
Together constitute a sealing sleeve is elastically deformed into a flat form composed of easy thin steel strip, Li said sealing sleeve
It is detachably attached to the inner peripheral surface of the ring-shaped seal holder .

【0012】請求項2記載のように、d)前記シールスリ
ーブの厚みを2〜3mmにすることができる
According to a second aspect of the present invention , d) the seal slot is provided.
The thickness of the tube can be 2-3 mm .

【0013】[0013]

【0014】請求項記載のように、e)前記シールスリ
ーブの薄形帯鋼の材質を、バネ鋼(バネ材用高力鋼を含
む)にすることが好ましい。
[0014] As according to claim 3, e) the material of the thin steel strip of the sealing sleeve, it is preferable that the spring steel (containing high steel spring material).

【0015】請求項記載のように、f)トンネル掘削機
又はシールド掘進機の相対回転円周面間あるいは相対軸
方向摺動周面間に装備すると、とくに有効である。
[0015] As according to claim 4, f) when mounted between tunnel boring machine or between relative rotation circumferential surface of the shield machine or relative axial sliding surrounding surface, is particularly effective.

【0016】前記シールスリーブの交換は、請求項
載のように、1)新しいシールスリーブを、ほぼ対向する
箇所で相互に接近させて長円形状などの偏平な形態に弾
性変形して保持したまま、前記シールスリーブの取付場
所まで搬入し、2)使用済みのシールスリーブを取り外し
たのち、前記の新しいシールスリーブを元の形態に拡径
して取り付けることにより、行うことができる。
In the replacement of the seal sleeve, as described in claim 5 , 1) a new seal sleeve is elastically deformed and held in a flat shape such as an oval shape by approaching each other at substantially opposing portions. It can be carried out by carrying in as it is to the place where the seal sleeve is mounted, 2) removing the used seal sleeve, and then expanding the diameter of the new seal sleeve to the original form and mounting it.

【0017】[0017]

【作用】上記した構成を有する本発明のシール装置によ
れば、内周面側の弾性シールが摺接する外周面側のシー
ル部材を、半径方向の曲げ弾性が高い薄形帯鋼からなる
シールスリーブで構成したから、従来のシール部材に比
べて厚みが極めて薄くなり、軽量になる。このため、口
径が大きくなる場合にも、弾性変形させて長円形や瓢箪
形などの、いわゆる偏平な形態に保持することで、トン
ネル掘削機やシールド掘進機内などの狭いスペースでも
シールスリーブを搬入したり、搬出したりできるととも
に、取付箇所まで搬入した後は、その偏平な形態の保持
を解消するだけで、シールスリーブが自己弾性力により
拡径して元の円環形状に戻るので、シールスリーブの交
換が可能になる。また、製造したシールスリーブを保管
・収納する場合には、偏平な形態に保持することで、ス
ペースを小さくできる。
According to the seal device of the present invention having the above-described structure, the seal member on the outer peripheral surface side with which the elastic seal on the inner peripheral surface slides is made of a thin steel strip having high radial bending elasticity. , The thickness is extremely thin as compared with the conventional sealing member, and the weight is reduced. For this reason, even when the bore diameter becomes large, the seal sleeve is carried into a narrow space such as a tunnel excavator or shield excavator by elastically deforming it and maintaining it in a so-called flat shape such as an oval or gourd shape. After it has been carried into the mounting location, simply release its flat shape and the seal sleeve expands its diameter by self-elasticity and returns to its original annular shape. Exchange becomes possible. Further, when storing and storing the manufactured seal sleeve, the space can be reduced by holding the seal sleeve in a flat shape.

【0018】また、シールスリーブがシールホルダーに
取り付けられるから、シールスリーブの厚みをかなり薄
くして半径方向の曲げ弾性を一層高めることができ、偏
平な形態(長円形状など)への弾性変形が容易になる。
また、シールホルダーでシールスリーブを支持すること
で、止めネジなどによる固定ができるため、着脱作業も
容易になる
Further , the seal sleeve is provided on the seal holder.
Because it can be attached, the thickness of the seal sleeve is quite thin
Thus, the radial bending elasticity can be further increased,
Elastic deformation into a flat shape (such as an oval shape) is facilitated.
In addition, the seal sleeve must be supported by the seal holder.
It can be fixed with a set screw, etc.
It will be easier .

【0019】[0019]

【0020】請求項記載のシール装置では、シールス
リーブ自体が強いバネ力を有しているから、シールホル
ダー等に対する固定が確実になるとともに、表面硬度が
従来の炭素鋼材よりも硬いから、弾性シールの摺接面
(当たり面)の耐摩耗性が向上し、厚みを薄くしても寿
命が延びる。
According to the third aspect of the present invention, since the seal sleeve itself has a strong spring force, it is reliably fixed to a seal holder or the like, and the surface hardness is higher than that of a conventional carbon steel material. The abrasion resistance of the sliding contact surface (contact surface) of the seal is improved, and the life is extended even if the thickness is reduced.

【0021】請求項記載のシール装置は、トンネル掘
削機又はシールド掘進機の相対回転円周面間あるいは相
対軸方向摺動周面間に装備されるが、前記シール装置は
耐摩耗性が向上するとともに、シールスリーブの交換が
可能であるから、相対回転円周面間(カッターディスク
の軸受部)に用いたときには、トンネルの掘削距離が大
幅に延長される。また、相対軸方向摺動周面間(掘削機
又は掘進機の分割部の中折れ、スライド接続箇所)に用
いたときには、モルタルなどが付着して傷が生じ、そこ
から浸水が起きるおそれがあれば、シールスリーブを交
換できるので、浸水を未然に防止できる。
[0021] The sealing apparatus according to claim 4, but is equipped between the tunnel boring machine or shield between the relative rotational circumferential surface of the excavator or relative axial sliding surrounding surface, the sealing device is improved wear resistance In addition, since the seal sleeve can be replaced, the excavation distance of the tunnel is greatly extended when the seal sleeve is used between the relative rotating circumferential surfaces (the bearing portion of the cutter disk). In addition, when used between the peripheral sliding surfaces in the relative axial direction (the middle bent portion of the excavator or the excavator, the slide connection point), mortar or the like may adhere to the surface, causing scratches, which may lead to flooding. If this is the case, the seal sleeve can be replaced, so that flooding can be prevented.

【0022】請求項記載の交換方法によれば、トンネ
ル掘削機内に狭いスペースしかない場合にも、シールス
リーブをその取付場所であるカッターディスク付近まで
搬入することができ、また、その取付時には、シールス
リーブの弾性力を利用して円環状に復元させ、シールホ
ルダー等に組み込むことができる。
According to the replacement method of the fifth aspect , even when there is only a narrow space in the tunnel excavator, the seal sleeve can be carried near the cutter disk where the seal sleeve is mounted. It can be restored to an annular shape using the elastic force of the seal sleeve, and can be incorporated into a seal holder or the like.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明にかかるシール装置をトンネル
掘削機に実施した場合の実施例を図面に基づいて説明
し、併せてシールスリーブの交換方法についても説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the sealing device according to the present invention is applied to a tunnel excavator will be described below with reference to the drawings, and a method for replacing a seal sleeve will also be described.

【0024】図1は本実施例にかかるシール装置を備え
たトンネル掘削機の前部の上半分を示す断面図、図2は
図1のシール装置の構成の一部であるシールスリーブを
示す斜視図で、図2(a)は常態(拡径状態)を表し、図
2(b)は長円形状に弾性変形した状態を表す。図3は瓢
箪形状に弾性変形した状態からシールホルダーに組み込
む手順を順に示す正面より見た説明図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an upper half of a front portion of a tunnel excavator provided with a seal device according to the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing a seal sleeve which is a part of the configuration of the seal device of FIG. 2A shows a normal state (diameter-expanded state), and FIG. 2B shows a state of being elastically deformed into an oval shape. FIG. 3 is an explanatory diagram viewed from the front showing a procedure for assembling the seal holder from a state of being elastically deformed into a gourd shape.

【0025】このトンネル掘削機1の概要はつぎのとお
りである。図1に一部を示すように掘削機1は、円筒状
の外殻(シールド壁)3を有する掘削機本体2の前部
に、カッターディスク4を備えており、それによって切
羽を切り崩す。カッターディスク4の前面にはローラカ
ッター4sが多数配列されており、掘削機本体2側に配
備された油圧モータ5を駆動源にして回転する。掘削機
本体2の前部はバルクヘッド6で仕切られており、この
バルクヘッド6の中央部分に作業者が出入り可能なマン
ホール7が開口し、これを塞ぐように扉8が開閉自在に
装着されている。なお、扉8にも開口8aが設けられ、
開口8aに補助扉8bが開閉自在に装着されている。
The outline of the tunnel excavator 1 is as follows. As shown partially in FIG. 1, the excavator 1 includes a cutter disk 4 at the front of an excavator body 2 having a cylindrical outer shell (shield wall) 3, thereby cutting a face. A large number of roller cutters 4s are arranged on the front surface of the cutter disk 4, and rotate by using a hydraulic motor 5 provided on the excavator body 2 as a drive source. A front portion of the excavator body 2 is partitioned by a bulkhead 6, and a manhole 7 through which an operator can enter and exit is opened at a central portion of the bulkhead 6, and a door 8 is mounted to be openable and closable so as to close this. ing. The door 8 is also provided with an opening 8a,
An auxiliary door 8b is attached to the opening 8a so as to be freely opened and closed.

【0026】本例の掘削機1は、流体輸送式で切羽圧を
確保するため、バルクヘッド6とカッターディスク4間
のカッターチャンバー9内に水などの流体を導入し、カ
ッターディスク4で掘削したときに生じる土砂をチャン
バー9内の水と混合して泥水として排出する。したがっ
て、図示は省略しているが、チャンバー9内に通じる流
水管や排泥管などを備えている。
In the excavator 1 of this embodiment, a fluid such as water is introduced into the cutter chamber 9 between the bulkhead 6 and the cutter disc 4 and excavated by the cutter disc 4 in order to secure the face pressure by a fluid transport system. The sometimes generated earth and sand is mixed with the water in the chamber 9 and discharged as muddy water. Therefore, although not shown in the drawing, a running water pipe, a sludge pipe, and the like, which communicate with the inside of the chamber 9, are provided.

【0027】掘削機本体2の外殻3に固設された円筒状
支持部3aとカッターチャンバー9の円筒状チャンバー
壁9aとの環状空間に、カッターディスク4の後端のリ
ング体4aが挿入され、軸受14を介して回動自在に支
持されている。リング体4aの後端にはリングギヤ4b
が一体回転可能に取り付けられ、油圧モータ5の駆動ギ
ヤ5aと噛合している。リング体4aは内外二重のリン
グ部4a-0・4a-1からなり、その正面(前面)に環状
のカバー板4cがボルト4dで着脱自在に装着されてい
る。なおカバー板4cと掘削機本体2の円筒状支持部3
aとの間には、別構造のシール装置21が円周方向に介
装されている。
A ring 4a at the rear end of the cutter disc 4 is inserted into an annular space between the cylindrical support 3a fixed to the outer shell 3 of the excavator body 2 and the cylindrical chamber wall 9a of the cutter chamber 9. , And are rotatably supported via bearings 14. A ring gear 4b is provided at the rear end of the ring body 4a.
Are mounted so as to be integrally rotatable, and mesh with the drive gear 5 a of the hydraulic motor 5. The ring body 4a includes inner and outer double ring portions 4a-0 and 4a-1, and an annular cover plate 4c is detachably mounted on the front surface (front surface) thereof with bolts 4d. The cover plate 4c and the cylindrical support 3 of the excavator body 2
A seal device 21 having a different structure is interposed between the seal device 21 and a in the circumferential direction.

【0028】さて、上記のトンネル掘削機1には、つぎ
のようなシール装置10を配備している。すなわち、図
1のように、円筒状支持部3aとリング体4aとの相対
回転円周面間、およびリング体4aと円筒状チャンバー
壁9aとの相対回転円周面間にそれぞれシール装置10
を配備している。それらのシール装置10は、円環状で
断面リップ形の弾性シール11と、この弾性シール11
の先端部が摺接する金属製のシールスリーブ12とから
構成し、弾性シール11を外周面側に、シールスリーブ
12を内周面側に相互に対向して配置している。また、
弾性シール11は、掘進機1の長さ方向に複数列備え、
リング式取付具13で固定している。
The tunnel excavator 1 is provided with the following sealing device 10. That is, as shown in FIG. 1, the sealing device 10 is provided between the relative rotation circumferential surfaces of the cylindrical support portion 3a and the ring member 4a and between the relative rotation circumferential surfaces of the ring member 4a and the cylindrical chamber wall 9a.
Has been deployed. These sealing device 10 includes a resilient seal 11 in cross-section the lip-shaped with an annular, elastic sealing 11
The elastic seal 11 is disposed on the outer peripheral surface side and the seal sleeve 12 is disposed on the inner peripheral surface side so as to face each other. Also,
The elastic seal 11 includes a plurality of rows in the length direction of the excavator 1,
It is fixed with a ring type mounting 13.

【0029】一方、シールスリーブ12は、図2の(a)
(b)に示すように半径方向の曲げ弾性が高い薄形帯鋼か
らなり、本例では、高強度で優れたバネ特性をもつバネ
鋼を使用している。本例におけるシールスリーブ12の
寸法は、幅400mm、厚さ2〜3mm、外径は後述す
るリングホルダー4a-1および円筒状支持部3aの内径
より若干大きく、ここでは3000mm前後である。た
だし、こうしたシールスリーブ12の材質や各寸法につ
いては、限定するものではない。
On the other hand, the seal sleeve 12 is formed as shown in FIG.
As shown in FIG. 2B, a thin steel strip having high bending elasticity in the radial direction is used. In this embodiment, a spring steel having high strength and excellent spring characteristics is used. The dimensions of the seal sleeve 12 in the present example are 400 mm in width, 2 to 3 mm in thickness, and the outer diameter is slightly larger than the inner diameter of the ring holder 4a-1 and the cylindrical support 3a described later, and is about 3000 mm here. However, the material and dimensions of the seal sleeve 12 are not limited.

【0030】リング体4aの内側のシール装置10で
は、リング体4aの内側リング部4a-1をシールホルダ
ーに構成し、このシールホルダー4a-1の内周面にシー
ルスリーブ12をその弾性復元力を利用して装着したう
えで、円周方向に間隔をあけて配置した半径方向の複数
個の止ネジ15で固定している。また、外側の円筒状支
持部3aも同様にシールホルダーに構成し、シールホル
ダー(円筒状支持部)3aの内周面にシールスリーブ1
2を装着して同様に止ネジ15で固定している。なお、
各シールホルダー4a-1・3aにおけるシールスリーブ
12の装着位置には浅い凹所を形成し、シールスリーブ
12を嵌め込むようにしている。
In the sealing device 10 inside the ring body 4a, the inner ring portion 4a-1 of the ring body 4a is formed as a seal holder, and the seal sleeve 12 is provided on the inner peripheral surface of the seal holder 4a-1 with its elastic restoring force. And fixed by a plurality of set screws 15 in the radial direction arranged at intervals in the circumferential direction. Similarly, the outer cylindrical support 3a is also configured as a seal holder, and a seal sleeve 1 is provided on the inner peripheral surface of the seal holder (cylindrical support) 3a.
2 is attached and similarly fixed with a set screw 15. In addition,
A shallow recess is formed at the mounting position of the seal sleeve 12 in each of the seal holders 4a-1 and 3a so that the seal sleeve 12 is fitted.

【0031】次に、上記した実施例のシール装置10に
ついてその交換方法の一実施例を説明する。
Next, an embodiment of a method for replacing the sealing device 10 of the above embodiment will be described.

【0032】その前提として、あらかじめ内外のシール
ホルダー4a-1・3aに装着されていたシールスリーブ
12・12が摩耗・摩損により交換の必要が生じたもの
とする。
As a premise, it is assumed that the seal sleeves 12, 12 previously mounted on the inner and outer seal holders 4a-1, 3a have to be replaced due to wear and abrasion.

【0033】 シールスリーブ12・12をそれぞ
れ、図3の左端のように瓢箪形状に弾性変形させてバン
ドA等で縛って偏平状態に保持し、作業者が抱えて掘削
機本体2内を通り、扉8を開放してマンホール7からカ
ッターチャンバー9内に搬入する。
Each of the seal sleeves 12 is elastically deformed into a gourd shape as shown in the left end of FIG. 3, tied up with a band A or the like and held in a flat state. The door 8 is opened, and is carried into the cutter chamber 9 from the manhole 7.

【0034】 カッターディスク4と掘削機本体2と
の間に空間を設ける。なお、その空間は、掘削終了状態
でカッターチャンバー9内に入り込んだ作業者がボルト
4dを取り外したのち、掘削機本体2をリング体4aと
ともに後方へ引き込んだり、掘削終了後にカッターディ
スク4を掘進機本体2とともに後退させたのち、カッタ
ーディスク4をリング体4aを残して前方へ移動したり
して設けられる。
A space is provided between the cutter disk 4 and the excavator body 2. In addition, after the worker who has entered the cutter chamber 9 at the end of the excavation removes the bolt 4d, the excavator body 2 is pulled back together with the ring body 4a after the excavation is completed, or the cutter disk 4 is inserted into the excavator after the excavation is completed. After being retracted together with the main body 2, the cutter disk 4 is moved forward while leaving the ring body 4a.

【0035】 摩耗・摩損したシールスリーブ12・
12は、止ネジ15を取り外したのち、それぞれ適当な
長さに切断してシールホルダー4a-1・3aから取り除
いて、掘進機1から搬出する。
The worn and worn seal sleeve 12.
At 12, after the set screw 15 is removed, each is cut into an appropriate length, removed from the seal holders 4 a-1 and 3 a, and carried out from the excavator 1.

【0036】 バンドAを取り外し、各シールスリー
ブ12・12を対応する内外のシールホルダー4a-1・
3a内に挿入して組み込み、止ネジ15で固定する。
The band A is removed, and the respective inner and outer seal holders 4 a-1.
3a , inserted and assembled, and fixed with a set screw 15.

【0037】 掘削機本体2を前進してカッターディ
スク4に接近させ、作業者がボルト4dでカバー板4c
とともにカッターディスク4をリング体4aに連結し、
元の状態に戻す。
The excavator body 2 is moved forward to approach the cutter disk 4, and the operator uses the bolts 4 d to cover the cover plate 4 c
At the same time, the cutter disk 4 is connected to the ring body 4a,
Return to the original state.

【0038】図4は本発明の他の実施例にかかるシール
装置10’を示すもので、本例では同図に示すように、
トンネル掘削機1が本体2を前後に分割したうえ、前側
の本体部分2aの外殻内周面22内に、後ろ側の本体部
分2bの外殻外周面23を挿入し、それらの内外周面2
2・23を軸方向に摺動自在に接続している。そして内
周面22側に環状の取付溝22aを形成し、この取付溝
22a内にシールスリーブ12を取り付けている。一
方、外周面23側には、弾性シール11を環状の位置決
め部材23・23で前後方向に挟持して固定している。
図示は省略するが従来例では、外周面23側には弾性シ
ール11を備えているが、内周面22側はシールド壁そ
のもので、弾性シール11との相対摺動面を構成してお
り、その摺動面はシールスリーブ12に比べかなり軟質
であった。このため、耐摩耗性が劣っていたのと、内周
面(摺動面)には裏込注入剤(モルタル)が付着して傷
ができ、弾性シール11とのシール作用が十分に行われ
なくなって内部に浸水することがあった。しかし、本例
によると、シールスリーブ12の硬度が大きく、傷が付
きにくくくなったうえ、仮に傷が付いて浸水のおそれが
生じたときには、シールスリーブ12を交換できるの
で、浸水を未然に防止することが可能になった。なお、
上記実施例と共通する部材については、共通の符号を用
いて図示し、説明を省略する。
FIG. 4 shows a sealing device 10 'according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG.
The tunnel excavator 1 divides the main body 2 back and forth, and inserts the outer shell outer peripheral surface 23 of the rear main body portion 2b into the outer shell inner peripheral surface 22 of the front main body portion 2a. 2
2 and 23 are slidably connected in the axial direction. An annular mounting groove 22a is formed on the inner peripheral surface 22 side, and the seal sleeve 12 is mounted in the mounting groove 22a. On the other hand, the elastic seal 11 is fixed to the outer peripheral surface 23 side by being sandwiched in the front-rear direction by the annular positioning members 23.
Although illustration is omitted, in the conventional example, the elastic seal 11 is provided on the outer peripheral surface 23 side, but the inner peripheral surface 22 side is a shield wall itself, which forms a relative sliding surface with the elastic seal 11. The sliding surface was considerably softer than the seal sleeve 12. For this reason, the abrasion resistance was inferior, and the backing filler (mortar) adhered to the inner peripheral surface (sliding surface) to cause damage, and the sealing effect with the elastic seal 11 was sufficiently performed. It disappeared and could be flooded inside. However, according to the present embodiment, the hardness of the seal sleeve 12 is large, and the seal sleeve 12 is hard to be damaged. In addition, if there is a possibility that the seal sleeve 12 will be damaged and the water is flooded, the seal sleeve 12 can be replaced. It became possible to do. In addition,
Members common to those in the above-described embodiment are illustrated using common reference numerals, and description thereof is omitted.

【0039】以上、二つの実施例を紹介したが、本発明
のシール装置10は、上記したカッターディスク4を外
周支持するタイプのほか、中間支持するタイプにも適用
できることは言うまでもなく、またトンネル掘削機1の
掘削方式つまり加圧泥水式やオープン式など、方式を問
わず適用できるだけでなく、シールド掘進機(図示せ
ず)についてもトンネル掘削機と同様に実施できる。ま
た、ロータリーキルンなどの軸受部や摺動部にも適用で
きる。さらに、円形リング面に限らず、楕円形などにも
適用できるものである。
Although the two embodiments have been described above, it goes without saying that the sealing device 10 of the present invention can be applied not only to the above-mentioned type in which the cutter disk 4 is supported on the outer periphery, but also to the type in which the cutter disk 4 is supported intermediately. Not only can the drilling method of the machine 1 be applied, that is, a pressurized muddy water method or an open method, but also a shield excavator (not shown) can be implemented in the same manner as the tunnel excavator. Further, the present invention can be applied to a bearing portion and a sliding portion of a rotary kiln and the like. Further, the present invention can be applied not only to the circular ring surface but also to an elliptical shape or the like.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明のシール装
置では、弾性シールが摺接する外周面側を、半径方向の
曲げ弾性が高い薄形帯鋼からなるシールスリーブで構成
しているので、つぎのような効果が生じる。
As described above, in the sealing device according to the present invention, the outer peripheral surface of the elastic seal, which is in sliding contact with the seal, is formed of the seal sleeve made of the thin steel strip having high bending elasticity in the radial direction. The following effects are produced.

【0041】1) 従来のシール部材に比べて厚みが極め
て薄くなり、軽量になり、また弾性変形させて長円形や
瓢箪形などの偏平な形態に保持できるので、トンネル掘
削機内の取付箇所へのシールスリーブの搬入・搬出が可
能になる。これにより、シールスリーブの交換が可能に
なる。さらに同様の理由により、シールスリーブの保管
・収納のスペースを削減できる。
1) Compared with the conventional sealing member, the thickness is extremely thin and light, and the sealing member can be elastically deformed and held in a flat shape such as an ellipse or a gourd shape. The loading and unloading of the seal sleeve becomes possible. This allows for the replacement of the seal sleeve. Further, for the same reason, the space for storing and storing the seal sleeve can be reduced.

【0042】2) シールホルダーでシールスリーブを保
持するから、シールスリーブの厚みを一層薄くでき、半
径方向の曲げ弾性を向上したり、軽量化したりでき、ま
た止めネジなどによって簡単に固定できるため、シール
スリーブの着脱作業が容易になる
2) Hold the seal sleeve with the seal holder
The seal sleeve can be made even thinner,
It can improve radial bending elasticity and reduce weight.
Can be easily fixed with set screws, etc.
The work of attaching and detaching the sleeve becomes easy .

【0043】[0043]

【0044】請求項記載のシール装置では、 4) シールホルダー等に対する固定が確実になるととも
に、表面硬度が従来の炭素鋼材よりも硬いから、弾性シ
ールの摺接面(当たり面)の耐摩耗性が向上して寿命も
延びる。また、耐摩耗性が向上しシール装置の回転周速
を上げられるので、カッターディスクを高回転させた掘
削作業が可能になり、掘削効率も向上する。
According to the third aspect of the present invention, 4) the fixing to the seal holder or the like is ensured, and the surface hardness is harder than that of the conventional carbon steel material. And the life is extended. In addition, since the wear resistance is improved and the rotational peripheral speed of the sealing device can be increased, the excavation operation with the cutter disk rotated at a high speed becomes possible, and the excavation efficiency is improved.

【0045】請求項記載のシール装置では、 5) トンネルの掘削距離が大幅に延長され、またモルタ
ルの付着などで起きるおそれがある浸水を未然に防止で
きる。
According to the seal device of the fourth aspect , 5) the excavation distance of the tunnel is greatly extended, and inundation which may occur due to adhesion of mortar or the like can be prevented.

【0046】請求項記載の交換方法により、 6) トンネル掘削機内に狭いスペースしかない場合に
も、シールスリーブをその取付場所へ搬入し、またその
装着時にシールスリーブの弾性力を利用してシールホル
ダー等に組み込めるので、交換作業が容易にかつ短時間
で行える。
According to the replacement method according to the fifth aspect , 6) even when there is only a narrow space in the tunnel excavator, the seal sleeve is carried into the mounting place, and the sealing is performed by using the elastic force of the seal sleeve when the seal sleeve is mounted. Since it can be incorporated in a holder or the like, replacement work can be performed easily and in a short time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例にかかるシール装置を備えたト
ンネル掘削機の前部の上半分を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an upper half of a front part of a tunnel excavator provided with a sealing device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のシール装置の構成の一部であるシールス
リーブを示す斜視図で、図2(a)は常態(拡径状態)を
表し、図2(b)は長円形状に弾性変形した状態を表して
いる。
2 is a perspective view showing a seal sleeve which is a part of the configuration of the seal device shown in FIG. 1. FIG. 2 (a) shows a normal state (diameter expanded state), and FIG. This shows a deformed state.

【図3】瓢箪形状に弾性変形した状態からシールホルダ
ーに組み込む手順を順に示す正面より見た説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram viewed from the front and sequentially shows a procedure of assembling into a seal holder from a state of being elastically deformed into a gourd shape.

【図4】本発明の他の実施例にかかるシール装置を備え
たトンネル掘削機の一部を表した断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a part of a tunnel excavator provided with a sealing device according to another embodiment of the present invention.

【図5】従来の一般的なシール装置を備えたトンネル掘
削機の前部の上半分を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an upper half of a front portion of a conventional tunnel excavator having a general sealing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 トンネル掘進機 2 掘進機本体3a 円筒状支持部(シールホルダー) 4 カッターディスク 4a リング体4a-1 リング部(シールホルダー) 10・10’ シール装置 11 弾性シール 12 シールスリーブDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tunnel excavator 2 Excavator main body 3a Cylindrical support part (seal holder) 4 Cutter disk 4a Ring body 4a-1 Ring part (seal holder) 10.10 'Sealing device 11 Elastic seal 12 Seal sleeve

フロントページの続き (72)発明者 松井 繁朋 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番 1号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (72)発明者 山田 猛 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番 1号 川崎重工業株式会社 神戸工場内Continued on the front page (72) Inventor Shigetomo Matsui 3-1-1 Higashi Kawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture Inside the Kobe Plant of Kawasaki Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Takeshi Yamada 3-chome, Higashi-Kawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo No. 1 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe Plant

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 相対回転円周面間あるいは相対軸方向摺
動周面間に設けられるシール装置であって、 その内周面側を環状の弾性シールで構成し、この弾性シ
ールが摺接する外周面側を、半径方向の曲げ弾性が高く
かつ偏平な形態への弾性変形が容易で外径を後述のシー
ルホルダーの内径よりも若干大きくした薄形帯鋼からな
るシールスリーブで構成するとともに、該シールスリー
ブをリング状のシールホルダーの内周面に着脱可能に取
り付けたことを特徴とするシール装置。
1. A sealing device provided between relative rotation circumferential surfaces or between relative sliding surfaces in a relative axial direction, wherein an inner peripheral surface side of the sealing device is formed of an annular elastic seal, and an outer periphery with which the elastic seal slides. High radial bending elasticity on the surface side
It is easy to elastically deform into a flat shape and the outer diameter is
Together constitute a sealing sleeve made of thin steel strip which is slightly larger than the inner diameter of the holder was installed, the seal Three
Is detachably attached to the inner peripheral surface of the ring-shaped seal holder.
A sealing device characterized by being attached .
【請求項2】 前記シールスリーブの厚みを2〜3mm
にした請求項1記載のシール装置。
2. The sealing sleeve has a thickness of 2 to 3 mm.
2. The sealing device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記シールスリーブの薄形帯鋼の材質
を、バネ鋼(バネ材用高力鋼を含む)にした請求項1又
は2記載のシール装置。
3. The material of the thin strip steel of the seal sleeve.
Is made of spring steel (including high-strength steel for spring material).
Is the sealing device according to 2 .
【請求項4】 トンネル掘削機又はシールド掘進機の相
対回転円周面間あるいは相対軸方向摺動周面間に装備さ
れる請求項1〜3のいずれかに記載のシール装置。
4. Phase of a tunnel excavator or shield machine
Equipped between circumferential surfaces against rotation or between sliding surfaces in relative axial direction
The sealing device according to claim 1, wherein
【請求項5】 新しいシールスリーブを、ほぼ対向する
箇所で相互に接近させて長円形状などの偏平な形態に弾
性変形して保持したまま、前記シールスリーブの取付場
所まで搬入し、 使用済みのシールスリーブを取り外したのち、前記新し
いシールスリーブを元の形態に拡径して取り付ける請求
項1〜4のいずれかに 記載のシール装置におけるシール
スリーブの交換方法。
5. The new seal sleeve is substantially opposed.
Place them close to each other at
The seal sleeve is installed at
Place , remove the used seal sleeve, and
Request to expand the seal sleeve to its original form
Item 5. A method for replacing a seal sleeve in a seal device according to any one of Items 1 to 4 .
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