一种具有新型单侧密封结构的滚刀的制作方法

专利检索2022-05-11  0



1.本实用新型属于盾构机滚刀技术领域,尤其涉及一种具有新型单侧密封结构的滚刀。


背景技术:

2.盾构隧道掘进机,简称盾构机,是一种隧道掘进的专用工程机械,现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。滚刀是决定盾构机掘进性能的重要构件。由于滚刀在工作过程中会高速旋转,所以在滚刀中具有相对转动的位置会设计密封结构以保证滚刀转动性能,并合理延长滚刀的实用寿命。
3.目前,滚刀刀圈与端盖之间采用双边双侧的浮封结构。由于滚刀刀圈轮廓的安装空间已定,采用双浮动油封势必会减小滚刀内部空间,所以其内部空间的零部件尺寸必须采用小尺寸规格,从而导致内部零件如轴承的承载能力下降,整个滚刀的承载能力也并不理想,非常容易出现滚刀因承载力不够而被压溃的现象。现有专利技术cn201822089738.6公开了一种顶管机用双边单密封镶齿滚刀,包括芯轴、壳体、硬质合金齿,芯轴从壳体的中心穿过,壳体的外壁上设置有多个硬质合金齿,壳体的一端安装有下端盖,壳体的另一端安装有上端盖,下端盖、上端盖靠近壳体内腔的一侧端面上均密封连接有一个浮动密封环,浮动密封环与其相连的下端盖、上端盖端面尺寸匹配,浮动密封环位于壳体内部并与壳体内壁紧密连接。该滚刀采用单侧密封可以保证滚刀内部结构的合理安装,但其采用单侧密封的同时,浮动密封的密封性能也受到影响。


技术实现要素:

4.本实用新型针对上述的滚刀在密封能力以及承载能力所存在的技术问题,提出一种设计合理、结构简单、密封性能好、承载能力较强且使用寿命较长的一种具有新型单侧密封结构的滚刀。
5.为了达到上述目的,本实用新型采用的技术方案为,本实用新型提供的一种具有新型单侧密封结构的滚刀,包括滚刀刀体,所述滚刀刀体的内部设置有刀圈,所述刀圈的内部设置有圆锥滚子轴承,所述圆锥滚子轴承的内部设置有刀轴,所述刀圈的两侧设置有分别设置有一个端盖,所述端盖与刀圈之间设置有浮封组件,所述浮封组件包括单侧浮封圈,所述单侧浮封圈的最大直径大于刀圈的内径,所述单侧浮封圈的外侧设置有油环,所述油环在远离其中心的外侧面上设置有多个轴向分布密封环凸,所述端盖朝向油环侧面的内壁上设置有多个与密封环凸配合的密封环槽。
6.作为优选,所述端盖的两侧和底部均设置有楔面,所述端盖的端面通过螺钉与刀轴端部固定连接,其中一个端盖上设置有一个中心螺钉和多个围绕中心螺钉分布的圆周螺钉,另一个端盖上设置有一个中心螺钉。
7.作为优选,所述中心螺钉的长度小于圆周螺钉的长度。
8.作为优选,所述刀圈的侧面设置有环形的油屑槽,所述油屑槽的直径大于单侧浮封圈的直径。
9.与现有技术相比,本实用新型的优点和积极效果在于:
10.1、本实用新型提供的一种具有新型单侧密封结构的滚刀,通过将盾构机滚刀采用双边单侧的浮封组件保证刀圈内部可采用规格较大的圆锥滚子轴承,令滚刀具有较大的承载强度;利用具有密封环凸的浮封组件并且令其浮封面积覆盖至刀圈部位,有效提高了浮封组件对滚刀的密封性能。本装置设计合理,结构简单,密封性能好,承载能力较强且使用寿命较长,适合大规模推广。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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。
12.图1为实施例提供的一种具有新型单侧密封结构的滚刀的剖视图;
13.图2为实施例提供的图1中a结构的放大示意图;
14.图3为实施例提供的一种具有新型单侧密封结构的滚刀的主视图;
15.图4为现有技术中双边双侧密封滚刀的结构示意图;
16.以上各图中:
17.1、滚刀刀体;2、刀圈;21、油屑槽;3、圆锥滚子轴承;4、刀轴;5、端盖;51、密封环槽;52、楔面;6、浮封组件;61、单侧浮封圈;62、油环;621、密封环凸;7、中心螺钉;8、圆周螺钉。
具体实施方式
18.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点,下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便,下文如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样,仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致,并不对结构起限定作用。
19.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是,本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本实用新型并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
20.实施例,如图1、图2、图3和图4所示,本实用新型提供的一种具有新型单侧密封结构的滚刀,包括滚刀刀体1,所述滚刀刀体1的内部设置有刀圈2,刀圈2的内部设置有圆锥滚子轴承3,圆锥滚子轴承3的内部设置有刀轴4,刀圈2的两侧设置有分别设置有一个端盖5,端盖5与刀圈2之间设置有浮封组件6。其中,滚刀刀体1、刀圈2、圆锥滚子轴承3、刀轴4和端盖5为现有技术,本实施例在此不再赘述。本实用新型的重点是对浮封组件提出的改进。
21.具体地,本实用新型中的浮封组件6包括单侧浮封圈61,单侧浮封圈61的最大直径大于刀圈2的内径,单侧浮封圈61的外侧设置有油环62,油环62在远离其中心的外侧面上设置有多个轴向分布密封环凸621,端盖5朝向油环侧面的内壁上设置有多个与密封环凸配合的密封环槽51。通过将盾构机滚刀采用双边单侧的浮封组件6使得刀圈内部可采用规格较
大的圆锥滚子轴承3,圆柱滚子轴承3规格的增大意味着承载能力的提高,同时也就令滚刀具有较大的承载强度;利用具有密封环凸621的浮封组件并且令其浮封面积覆盖至刀圈部位,有效提高了浮封组件6对滚刀的密封性能,而且有利于延长本装置的实际使用寿命。其中,密封环凸621与密封环槽51可在本装置处于工作状态下时进行动态吻合,本浮封组件6相比内有光滑面油环的浮封则具有更好的浮封性能。
22.为了提高本装置的承载性能,本实用新型中的端盖5的两侧和底部均设置有楔面52,端盖5的端面通过螺钉与刀轴端部固定连接,其中一个端盖上设置有一个中心螺钉7和多个围绕中心螺钉分布的圆周螺钉8,另一个端盖上设置有一个中心螺钉7。这样的话,一方面令端盖采用楔面52来与盾构机刀座配合,配合面积较大,稳定性较高,承载能力较强;另一方面则通过合理分布螺钉的数量与位置来提高端盖5与刀圈2以及滚刀刀体1的连接可靠性,而且只要保证本装置一侧具有较高的连接可靠性,则其另一侧在本装置整体被装配到刀座之后也会因装配面的压力而获得较高的连接可靠性。
23.进一步地,本实用新型提供的中心螺钉7的长度小于圆周螺钉8的长度,这样有利于提高中心螺钉7以及圆周螺钉8的受力均匀性,从而保证端盖与刀轴具有较高的连接可靠性。
24.为了提高本装置的工作性能,本实用新型在刀圈2的侧面设置有环形的油屑槽21,油屑槽21的直径大于单侧浮封圈61的直径,利用油屑槽21可以储存一部分液体工作介质,并且阻拦施工废屑进入刀轴4与圆锥滚子轴承3的工作面。
25.以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非是对本实用新型作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域,但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
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