JPH07269291A - Seal device and replacement method of seal sleeve - Google Patents
Seal device and replacement method of seal sleeveInfo
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- JPH07269291A JPH07269291A JP6082423A JP8242394A JPH07269291A JP H07269291 A JPH07269291 A JP H07269291A JP 6082423 A JP6082423 A JP 6082423A JP 8242394 A JP8242394 A JP 8242394A JP H07269291 A JPH07269291 A JP H07269291A
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- Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
Abstract
Description
【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 sealing device and a sealing device provided between relative rotary circumferential surfaces or relative axial sliding circumferential surfaces in a tunnel kiln, a shield machine, a rotary kiln, a screw conveyor and the like. The present invention relates to a method for replacing a seal sleeve in an apparatus, mainly in a bearing portion that rotatably supports a cutter disk of a tunnel excavator, and an axial direction (longitudinal direction) of a connection portion of a plurality of divided portions of a shield machine. The present invention relates to a sealing device for a sliding peripheral surface portion.
【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 Related Art FIG. 5 shows a conventional seal device for a bearing of a tunnel machine, and as shown in the figure, an annular elastic seal 31 and a circular seal ring 32 with which the elastic seal 31 is in sliding contact provide a seal. The device 30 was constructed. Figure 5
In the tunnel excavator of the present invention, two seal rings 32 are used.
Side and cutter disk 35 side seal holder 36.3
7 are each positioned. Incidentally, not only a tunnel excavator mainly for excavating a tunnel in bedrock but also a shield excavator for excavating a tunnel in gravel, sand, and clay / silt uses 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 is not elastically deformable. In other words, the seal ring was not replaceable in the narrow space at the tunnel pit. This is because the distance to be excavated in one tunnel excavation work is short (usually around 1 km), and since the seal ring is not worn during that time, it was not necessary to replace the seal ring during the work.
【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 No. 2-89095, which is capable of moving a metal seal sleeve with which an elastic seal member is in sliding contact with the elastic seal. When the sliding contact position of the elastic seal member wears, 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, and therefore, in the above-mentioned conventional sealing device (seal ring). 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,
Since the size is slightly smaller than the inner diameter of the tunnel excavator and the seal ring cannot be easily and reconstituted by elastically deforming it, the seal ring can be carried into the tunnel excavator and installed at the mounting position. It is difficult to integrate into.
【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 fairly high, but if the excavation distance is greatly extended, it will be worn during the work and unusable.
【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,
It is expected that the life of the seal sleeve will be extended to some extent (for example, by a factor of 2), but this cannot be dealt with when the excavation distance is greatly extended.
【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,
The seal member (seal sleeve), which is equivalent to a conventional seal ring, has been made thinner and lighter, and it can be deformed for easier handling, and can be carried into and out of a narrow space such as in an excavator. It is possible to provide a seal device capable of achieving the following features, enabling replacement, improving wear resistance as compared with a conventional seal ring, and setting a higher relative rotational peripheral speed between seals. Has an aim.
【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い薄形
帯鋼からなるシールスリーブで構成している。In order to achieve the above object, the sealing device of the present invention is provided a) between relative rotating circumferential surfaces or between relative axial sliding circumferential surfaces, and b) The inner peripheral surface side is composed of an annular elastic seal, and c) the outer peripheral surface side, which is in sliding contact with this elastic seal, is composed of a seal sleeve made of thin strip steel having high bending elasticity in the radial direction.
【0012】請求項2記載のように、d)前記シールスリ
ーブを、円形リング状のシールホルダーの内周面に着脱
可能に取り付けるとよい。As described in claim 2, d) the seal sleeve may be detachably attached to the inner peripheral surface of the circular ring-shaped seal holder.
【0013】請求項3記載のように、e)前記シールスリ
ーブの外径を、前記シールホルダーの内径よりも若干大
きくすることが望ましい。It is desirable that e) the outer diameter of the seal sleeve is slightly larger than the inner diameter of the seal holder.
【0014】請求項4記載のように、f)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。As described in claim 4, f) it is preferable that the material of the thin strip steel of the seal sleeve is spring steel (including high strength steel for spring material).
【0015】請求項5記載のように、g)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。It is particularly effective to equip g) between the relative rotating circumferential surfaces of the tunnel excavating machine or the shield excavating machine or between the relative axial sliding peripheral surfaces as described in claim 5.
【0016】前記シールスリーブの交換は、請求項6記
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。For replacement of the seal sleeve, as described in claim 6, 1) the new seal sleeves are brought close to each other at substantially opposite positions and elastically deformed into a flat shape such as an oval shape and held. As it is, it can be carried out by carrying in to the place where the seal sleeve is attached, 2) removing the used seal sleeve, and then expanding and attaching the new seal sleeve to the original form.
【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-mentioned structure, the seal member on the outer peripheral surface side, which is in sliding contact with the elastic seal on the inner peripheral surface side, is made of a thin strip steel having a high bending elasticity in the radial direction. Since it is configured as described above, the thickness is extremely thin and the weight is lighter than that of the conventional seal member. Therefore, even if the diameter becomes large, by elastically deforming and holding it in a so-called flat shape such as oval or gourd shape, the seal sleeve can be carried in even in a narrow space such as inside a tunnel excavator or shield machine. The seal sleeve expands due to its self-elasticity and returns to the original ring shape by simply releasing the flat shape of the seal sleeve after it has been carried into the mounting location. Can be replaced. Further, when the manufactured seal sleeve is stored and stored, the space can be reduced by holding it in a flat shape.
【0018】請求項2記載のシール装置では、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。In the sealing device according to the second aspect, since the seal sleeve is attached to the seal holder, the thickness of the seal sleeve can be considerably reduced to further enhance the bending elasticity in the radial direction, and the flat shape (elliptical shape) can be obtained. Etc.) is easily elastically deformed. Further, since the seal sleeve is supported by the seal holder, it can be fixed by a set screw or the like, which facilitates the attachment / detachment work.
【0019】請求項3記載のシール装置では、シールホ
ルダーの内周面に添接させてシールスリーブを組み込ん
だ際に、シールスリーブはその弾性力によって円周接線
方向に適度な圧縮応力を受け、この圧縮応力がシールホ
ルダーに対して半径方向の外向きの力として作用する。
したがって、とくに止めネジなどの固定部材を用いなく
ても、シールスリーブはシールホルダーに固定されるこ
とになる。In the sealing device according to the third aspect of the invention, when the seal sleeve is assembled by being abutted against the inner peripheral surface of the seal holder, the seal sleeve receives an appropriate compressive stress in the circumferential tangential direction due to its elastic force, This compressive stress acts on the seal holder as a radial outward force.
Therefore, the seal sleeve is fixed to the seal holder without using a fixing member such as a set screw.
【0020】請求項4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。In the sealing device according to the fourth aspect, since the seal sleeve itself has a strong spring force, it is securely fixed to the seal holder and the like, and the surface hardness is harder than that of the conventional carbon steel material. The wear 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5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。The sealing device according to claim 5 is provided between the relative rotating circumferential surfaces of the tunnel excavating machine or the shield excavating machine or between the relative axial sliding circumferential surfaces, but the sealing device has improved wear resistance. In addition, since the seal sleeve can be replaced, the tunnel excavation distance 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 it is used between the relative sliding surfaces in the relative axial direction (broken part of excavator or excavator, broken connection, slide connection point), mortar etc. may adhere to it to cause scratches, which may lead to flooding. In this case, the seal sleeve can be replaced, which prevents water from entering.
【0022】請求項6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 exchange method of the sixth aspect, even when the tunnel excavator has only a small space, the seal sleeve can be carried up to the vicinity of the cutter disk where it is attached, and at the time of attachment, The elastic force of the seal sleeve can be used to restore the annular shape, and the seal sleeve 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 a 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 sectional view showing an upper half of a front portion of a tunnel excavator equipped with a sealing device according to this embodiment, and FIG. 2 is a perspective view showing a sealing sleeve which is a part of the structure of the sealing device shown in FIG. In the figure, FIG. 2A shows a normal state (diameter expansion state), and FIG. 2B shows an elastically deformed state in an oval shape. FIG. 3 is an explanatory view seen from the front, which sequentially shows the procedure for incorporating the seal holder from the elastically deformed 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 in part in FIG. 1, the excavator 1 is provided with a cutter disk 4 at the front of an excavator main body 2 having a cylindrical outer shell (shield wall) 3, by which a cutting face is cut down. A large number of roller cutters 4s are arranged on the front surface of the cutter disk 4, and rotate using a hydraulic motor 5 provided on the excavator body 2 side as a drive source. The front portion of the excavator main body 2 is partitioned by a bulkhead 6, and a manhole 7 through which a worker can enter and exit is opened in the central portion of the bulkhead 6, and a door 8 is attached so as to be openable and closable so as to close the manhole 7. 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 openable and closable.
【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。The excavator 1 of the present embodiment is a fluid transport type, and in order to secure the face pressure, a fluid such as water is introduced into the cutter chamber 9 between the bulkhead 6 and the cutter disk 4, and the cutter disk 4 excavates. The earth and sand that sometimes occurs is mixed with the water in the chamber 9 and discharged as muddy water. Therefore, although not shown in the drawing, a flowing water pipe, a sludge pipe and the like communicating 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。The ring body 4a at the rear end of the cutter disk 4 is inserted into the annular space between the cylindrical support portion 3a fixed to the outer shell 3 of the excavator body 2 and the cylindrical chamber wall 9a of the cutter chamber 9. , Are rotatably supported via bearings 14. A ring gear 4b is provided at the rear end of the ring body 4a.
Is integrally rotatably attached and meshes with the drive gear 5a of the hydraulic motor 5. The ring body 4a is composed of inner and outer double ring portions 4a-0 and 4a-1, and an annular cover plate 4c is detachably attached to the front surface of the ring body 4a with bolts 4d. The cover plate 4c and the cylindrical support portion 3 of the excavator body 2
A sealing device 21 having a different structure is interposed in the circumferential direction from a.
【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部材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 equipped 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 body 4a and between the relative rotation circumferential surfaces of the ring body 4a and the cylindrical chamber wall 9a.
Have been deployed. Each of these sealing devices 10 is composed of an annular elastic seal member 11 having a lip-shaped cross section, and a metallic seal sleeve 12 with which a tip end of the elastic seal 11 slides, and the elastic seal 11 is provided on the outer peripheral surface side. The seal sleeves 12 are arranged on the inner peripheral surface side so as to face each other. Further, the elastic seal 11 is provided in a plurality of rows in the length direction of the excavator 1 and is fixed by the ring-type attachment 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-0・4a-1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 shown in FIG.
As shown in (b), it is made of thin strip steel having a high bending elasticity in the radial direction. In this example, spring steel having high strength and excellent spring characteristics is used. The seal sleeve 12 in this example has a width of 400 mm, a thickness of 2 to 3 mm, and an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the ring holders 4a-0, 4a-1 described later, which 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、外側リング部4
a-0も同様にシールホルダーに構成し、シールホルダー
4a-0の内周面にシールスリーブ12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4
a-0・4a-1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 constructed as a seal holder, and the seal sleeve 12 is attached to the inner peripheral surface of the seal holder 4a-1 by its elastic restoring force. , And then fixed by a plurality of radial set screws 15 arranged at intervals in the circumferential direction. Also, the outer ring portion 4
Similarly, a-0 is also configured as a seal holder, and a seal sleeve 12 is attached to the inner peripheral surface of the seal holder 4a-0 and similarly fixed with a set screw 15. In addition, each seal holder 4
A shallow recess is formed at the mounting position of the seal sleeve 12 in a-0 and 4a-1, and the seal sleeve 12 is fitted therein.
【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 example of a method of 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-0・4a-1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, which were previously attached to the inner and outer seal holders 4a-0, 4a-1, need 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 and 12 is elastically deformed into a gourd shape like the left end of FIG. 3 and is tied with a band A or the like to be held in a flat state, held by an operator and passed through the excavator main body 2, The door 8 is opened and the manhole 7 is carried into the cutter chamber 9.
【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, in the space, after the worker who has entered the cutter chamber 9 in the completed state of the excavation removes the bolt 4d, the excavator main body 2 is pulled backward together with the ring body 4a, and the cutter disk 4 is excavated after the excavation is completed. After being retracted together with the main body 2, the cutter disk 4 is provided by moving it forward with the ring body 4a left.
【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-0・4a-1から取り
除いて、掘進機1から搬出する。Worn and worn seal sleeve 12
After removing the set screw 15, the pieces 12 are cut into appropriate lengths, removed from the seal holders 4a-0, 4a-1, and then 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-0・
4a-1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 inner and outer seal holders 4a-0.
4a-1 is 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 main body 2 is moved forward to approach the cutter disk 4, and the worker uses the bolt 4d to cover the cover plate 4c.
Along with connecting the cutter disk 4 to the ring body 4a,
Restore 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 example, as shown in FIG.
The tunnel excavator 1 divides the main body 2 into front and rear, and inserts the outer peripheral surface 23 of the rear main body portion 2b into the outer peripheral surface 22 of the front main body portion 2a. Two
2.23 is connected slidably 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, on the outer peripheral surface 23 side, the elastic seal 11 is fixed by being sandwiched in the front-rear direction by 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 the shield wall itself and constitutes a relative sliding surface with the elastic seal 11. The sliding surface was considerably softer than the seal sleeve 12. Therefore, the wear resistance was inferior, and the inner peripheral surface (sliding surface) was scratched by the back-filling injection material (mortar) adhering to the elastic seal 11. There were times when it disappeared and flooded inside. However, according to this example, since the hardness of the seal sleeve 12 is large and the scratches are less likely to occur, and if there is a risk of water leakage due to scratches, the seal sleeve 12 can be replaced, so that water leakage is prevented beforehand. It became possible to do. In addition,
The members common to those in the above-described embodiment are illustrated by using the same reference numerals, and the description will be 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 two embodiments have been introduced above, it goes without saying that the sealing device 10 of the present invention can be applied not only to the above-mentioned type of supporting the cutter disk 4 on the outer periphery, but also to the type of supporting it intermediately and for tunnel excavation. Not only the excavation method of the machine 1, that is, the pressurized mud type or the open type, can be applied regardless of the method, but also a shield machine (not shown) can be implemented in the same manner as the tunnel excavator. It can also be applied to bearings and sliding parts such as rotary kilns. Further, the present invention can be applied not only to a 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 of the present invention, the outer peripheral surface side on which the elastic seal slidably contacts is constituted by the seal sleeve made of thin strip steel having high bending elasticity in the radial direction. The effect like this occurs.
【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) The thickness is much thinner and lighter than the conventional seal member, and since it can be elastically deformed and held in a flat shape such as an oval shape or a gourd shape, it can be attached to a mounting location in a tunnel excavator. Allows loading and unloading of the seal sleeve. This allows replacement of the seal sleeve. Further, for the same reason, the space for storing and storing the seal sleeve can be reduced.
【0042】請求項2記載のシール装置では、 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。In the sealing device according to the second aspect, since 2) the seal sleeve is held by the seal holder,
The thickness of the seal sleeve can be further reduced, the bending elasticity in the radial direction can be improved, the weight can be reduced, and the seal sleeve can be easily fixed by a set screw or the like.
【0043】請求項3記載のシール装置では、 3) シールスリーブを組み込んだ際に、シールスリーブ
自体の半径方向外方へ拡がろうとする弾性力(付勢力)
によってシールホルダーに装着されるので、止めネジな
どの固定部材を用いなくても固定できる。In the sealing device according to the third aspect of the present invention, 3) When the seal sleeve is incorporated, the elastic force (biasing force) tends to spread outward in the radial direction of the seal sleeve itself.
Since it is attached to the seal holder by using, it can be fixed without using a fixing member such as a set screw.
【0044】請求項4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。In the sealing device according to the fourth aspect, 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, so that the sliding contact surface (contact surface) of the elastic seal is resistant to wear. And the life is extended. Further, since the wear resistance is improved and the rotation peripheral speed of the sealing device can be increased, the excavation work can be performed while the cutter disk is rotated at high speed, and the excavation efficiency is also improved.
【0045】請求項5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。In the sealing device according to the fifth aspect, 5) the excavation distance of the tunnel is greatly extended, and water infiltration that may occur due to adhesion of mortar can be prevented.
【0046】請求項6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 of claim 6, 6) even when the tunnel excavator has only a small space, the seal sleeve is carried into its mounting location, and the elastic force of the seal sleeve is used at the time of mounting the seal sleeve for sealing. Since it can be installed in a holder etc., replacement work can be performed easily and in a short time.
【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 cross-sectional view showing an upper half of a front portion of a tunnel excavator including 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 of FIG. 1, FIG. 2 (a) shows a normal state (diameter expansion state), and FIG. 2 (b) shows an elliptical elastic shape. This shows the 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 view seen from the front, which sequentially shows a procedure for incorporating the seal holder in a state where the seal holder is 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 sectional view showing a part of a tunnel excavator equipped 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 tunnel excavator including a conventional general sealing device.
1 トンネル掘進機 2 掘進機本体 4 カッターディスク 4a リング体 4a-0・4a-1 シールホルダー(リング部) 10・10’ シール装置 11 弾性シール 12 シールスリーブ 1 Tunnel machine 2 Machine body 4 Cutter disk 4a Ring body 4a-0 ・ 4a-1 Seal holder (ring part) 10 ・ 10 'Seal device 11 Elastic seal 12 Seal sleeve
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江籠 健二 兵庫県神戸市中央区東川崎町1丁目1番3 号 川崎重工業株式会社神戸本社内 (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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kenji Ego Kenji, 1-3 1-3 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe headquarters (72) Shigetomo Matsui Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo 3-1-1 Higashikawasaki-cho Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe factory (72) Inventor Takeshi Yamada 3-1-1 1-1 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries Ltd. Kobe factory
Claims (6)
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い
薄形帯鋼からなるシールスリーブで構成したことを特徴
とするシール装置。1. A seal device provided between relative rotating circumferential surfaces or between relative axial sliding peripheral surfaces, the inner peripheral surface side of which is constituted by an annular elastic seal, and the outer periphery with which this elastic seal makes sliding contact. A sealing device, characterized in that the surface side is composed of a sealing sleeve made of thin strip steel having high bending elasticity in the radial direction.
シールホルダーの内周面に着脱可能に取り付けた請求項
1記載のシール装置。2. The seal device according to claim 1, wherein the seal sleeve is detachably attached to an inner peripheral surface of a circular ring-shaped seal holder.
ルホルダーの内径よりも若干大きくした請求項2記載の
シール装置。3. The sealing device according to claim 2, wherein the outer diameter of the seal sleeve is slightly larger than the inner diameter of the seal holder.
を、バネ鋼(バネ材用高力鋼を含む)にした請求項1〜
3のいずれかに記載のシール装置。4. The material of the thin strip steel of the seal sleeve is spring steel (including high strength steel for spring material).
The sealing device according to any one of 3 above.
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1〜4のいずれかに記載のシール装置。5. The sealing device according to claim 1, which is provided between relative rotating circumferential surfaces or between relative axial sliding circumferential surfaces of a tunnel excavator or a shield machine.
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1〜5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。6. The new seal sleeves are brought close to each other at substantially opposite positions, elastically deformed and held in a flat shape such as an oval shape, and are carried in to a place where the seal sleeves are attached, and used. The method for replacing a seal sleeve in a seal device according to claim 1, wherein after the seal sleeve is removed, the new seal sleeve is expanded and attached to its original shape.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6082423A JP2700613B2 (en) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | How to replace seal device and seal sleeve |
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JPH07269291A true JPH07269291A (en) | 1995-10-17 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108019213A (en) * | 2017-12-22 | 2018-05-11 | 中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司 | A kind of portal abnormal shape sleeve arrangement |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56164527A (en) * | 1980-05-22 | 1981-12-17 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPS59173493A (en) * | 1983-03-22 | 1984-10-01 | 日立建機株式会社 | Sealing device for tunnel excavator |
-
1994
- 1994-03-28 JP JP6082423A patent/JP2700613B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS56164527A (en) * | 1980-05-22 | 1981-12-17 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
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CN108019213A (en) * | 2017-12-22 | 2018-05-11 | 中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司 | A kind of portal abnormal shape sleeve arrangement |
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