[发明专利]一种铰接密封装置及盾构机

说明书

本发明提供一种铰接密封装置及盾构机。铰接密封装置，用于相互铰接的第一对象和第二对象之间，包括与第一对象连接的外接头、与第二对象连接的内接头，以及设于内接头与外接头之间的密封组件，所述密封组件包括密封圈及设于密封圈内的支撑件，所述密封圈在第一对象与第二对象发生偏心或偏离时通过支撑件始终抵紧于所述内接头与外接头之间。盾构机，包括中盾、尾盾及如上所述的铰接密封装置，所述中盾为铰接密封装置的第一对象，所述尾盾为铰接密封装置的第二对象。本发明具有保证铰接位置密封效果，且结构紧凑、安装方便等优点。

技术领域

本发明涉及盾构机密封领域，尤其涉及一种铰接密封装置及盾构机。

背景技术

城市地铁建设和重大引水工程等项目都需要盾构机进行隧道挖掘，为适应实际的开挖地质条件，避开路面建筑地基和原有地下设施，盾构机需在掘进过程中进行转弯。盾构机的盾体由前盾、中盾和尾盾组成，通常在中盾与尾盾之间用铰接的方式进行连接，以满足盾构机的转弯需求。为了防止泥水和沙土进入盾构机内部，盾体铰接处的密封显得尤为重要。

现有的铰接密封存在以下缺点：1、密封圈依赖于密封件本身压缩量来形成密封，其承压能力有限，在地下水压力过大时，存在水和泥沙冲破密封的风险；2、由于聚氨酯承压能力高，且聚氨酯唇形密封比橡胶唇形密封安装更方便，使得其在铰接密封中使用广泛，但聚氨酯密封失效后无法有效补偿，只能通过加注油脂和添加安全气囊装置进行补救，其补救设备成本高、结构复杂，且操作困难；3、在密封圈安装槽加工尺寸误差大时，密封压缩量将降低，使得铰接密封效果差；4、密封材料的耐磨特性差，当遇到地下水含砂砾多、盾构机转弯频率高时，密封面的磨损大，密封效果差，存在生产安全隐患；5、密封圈的安装和固定复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种保证铰接位置密封效果，且结构紧凑、安装方便的铰接密封装置及盾构机。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种铰接密封装置，用于相互铰接的第一对象和第二对象之间，包括与第一对象连接的外接头、与第二对象连接的内接头，以及设于内接头与外接头之间的密封组件，所述密封组件包括密封圈及设于密封圈内的支撑件，所述密封圈在第一对象与第二对象发生偏心或偏离时通过支撑件始终抵紧于所述内接头与外接头之间。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述支撑件为呈压缩装作用于内接头与外接头之间的弹簧蓄能件，所述弹簧蓄能件的承压为0mpa≤P≤200mpa。

所述弹簧蓄能件为环形，所述密封圈朝向第一对象或第二对象的一侧设有环形开口，所述弹簧蓄能件设于所述环形开口内。

所述弹簧蓄能件的横截面为圆形，所述密封圈的环形开口的内侧臂与弹簧蓄能件适配。

铰接密封装置还包括限制密封圈轴向移动的密封圈安装部，所述密封圈安装部设于所述内接头与外接头之间，所述密封圈安装于所述密封圈安装部内。

所述密封圈安装部为环形安装槽，所述环形安装槽凸设于所述内接头的外侧壁上或所述外接头的内侧壁上。

所述环形安装槽的横截面为矩形。

所述密封圈为具有一定弹性回复力的橡胶密封圈。

一种盾构机，包括中盾、尾盾及如上所述的铰接密封装置，所述中盾为铰接密封装置的第一对象，所述尾盾为铰接密封装置的第二对象。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述密封圈设置有方便放置支撑件的环形开口，所述环形开口朝向尾盾的一侧设置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：