設有儲油囊式壓力平衡裝置的盤形滾刀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及盤形滾刀領域，具體涉及一種設有儲油囊式壓力平衡裝置的盤形滾刀。
【背景技術】
[0002]盤形滾刀是盾構機挖掘隧道的主要切削工具，它一般在地下掘進幾米到十幾米。盤形滾刀設有浮動密封裝置，浮動密封裝置由O型圈、金屬密封環、刀轂和端蓋組成。盤形滾刀通常在常壓下組裝，當在過江的隧道掘進時，由于隧道埋深大，外界壓力大，使得浮動密封裝置型腔內的壓力與外界壓力產生壓力差。此外刀圈破碎地層的同時也受到地層的反作用力，導致刀轂沿軸線方向產生高頻晃動，軸向晃動也會使浮動密封裝置型腔內外產生壓力差。
[0003]由于浮動密封裝置型腔內外產生壓力差，壓力將作用于O型圈上并使其移位，同時壓力也作用于金屬密封環上，二者都將直接影響金屬密封環上鏡面的正壓力。當正壓力增大時，盤形滾刀內的油給鏡面的供給會出現困難，容易造成鏡面早期失效。當正壓力減小時，鏡面會因壓力不夠，使得泥漿進入鏡面，將鏡面磨損造成刀具早期失效。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種能夠平衡和減少密封腔內外壓力差的設有儲油囊式壓力平衡裝置的盤形滾刀。
[0005]為達到以上目的，本發明采取的技術方案是:一種設有儲油囊式壓力平衡裝置的盤形滾刀，包括，
[0006]軸；
[0007]軸承，其套設在所述軸上；
[0008]密封裝置，其包括刀轂和端蓋，所述刀轂套設在所述軸承上，所述端蓋設于所述軸承兩側，所述刀轂、端蓋和所述軸形成密封腔，所述密封裝置還包括多個金屬密封環，所述金屬密封環設于所述刀轂、端蓋和軸承之間；
[0009]油孔，其設于所述軸內，所述油孔與所述密封腔連通；
[0010]壓力平衡孔，其一端與所述油孔相連通，另一端與外界連通；以及
[0011]儲油囊式壓力平衡裝置，其包括儲油囊，所述儲油囊設于所述壓力平衡孔內并固定在所述油孔上，且所述儲油囊上設有朝遠離所述油孔方向凸起的針孔。
[0012]在上述技術方案的基礎上，所述儲油囊遠離所述油孔的一端還設有壓緊環。
[0013]在上述技術方案的基礎上，所述壓緊環遠離所述油孔的一端還設有堵頭，所述堵頭上設有與所述外界連通的傳壓孔。
[0014]在上述技術方案的基礎上，所述端蓋上設有絲堵。
[0015]在上述技術方案的基礎上，所述刀轂和金屬密封環之間以及所述端蓋和金屬密封環之間均設有O型圈。
[0016]在上述技術方案的基礎上，所述軸內還設有導流孔，所述導流孔一端與所述油孔連通，另一端與所述密封腔連通。
[0017]在上述技術方案的基礎上，所述油孔沿所述軸的軸向設置。
[0018]在上述技術方案的基礎上，所述導流孔沿所述軸的徑向設置。
[0019]與現有技術相比，本發明的優點在于:
[0020]本發明的設有儲油囊式壓力平衡裝置的盤形滾刀，其儲油囊式壓力平衡裝置包括儲油囊，當外界壓力大于密封腔內的壓力時，儲油囊發生變形，實現內外壓力平衡；當外界壓力小于密封腔內的壓力時，儲油囊則通過向外泄油來實現內外壓力平衡。內外壓力平衡后，使得金屬密封環的鏡面的正壓力保持一個合理的數值，既不會因為正壓力過大造成鏡面早期失效，也不會因為正壓力過小使得泥漿進入鏡面，將鏡面磨損造成刀具早期失效。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明中設有儲油囊式壓力平衡裝置的盤形滾刀的結構示意圖；
[0022]圖2為圖1中區域I的放大圖；
[0023]圖3為圖1中區域Π的放大圖；
[0024]圖中:1-軸，2-軸承，3-密封裝置，31-刀轂，32-端蓋，33-密封腔，34-金屬密封環，35-絲堵，36-0型圈，4-油孔，5-壓力平衡孔，6-儲油囊式壓力平衡裝置，61-儲油囊，62-針孔，63-壓緊環，64-堵頭，65-傳壓孔，7-導流孔。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
[0026]參見圖1所示，本發明提供一種設有儲油囊式壓力平衡裝置的盤形滾刀，其包括軸
1、軸承2、密封裝置3、油孔4、壓力平衡孔5、儲油囊式壓力平衡裝置6和導流孔7。
[0027]軸承2套設在軸I上，密封裝置3包括刀轂31和端蓋32，其中刀轂31套設在軸承2上，端蓋32設于軸承2兩側，密封裝置3為一個浮動密封裝置，刀轂31、端蓋32與軸I形成一個密封腔33，在密封腔33內注滿了油。同時參見圖2所示，密封裝置3還包括多個金屬密封環34，本發明中在軸承2的兩端各設有兩個金屬密封環34，金屬密封環34設于刀轂31、端蓋32和軸承2之間，兩個金屬密封環34之間的鏡面設有楔形角，油可以從此楔形角進入。在刀轂31和金屬密封環34之間以及端蓋32和金屬密封環34之間均設有O型圈36，在端蓋32上還設有絲堵35用來堵住注油孔的通道。
[0028]油孔4設置在軸I內，其沿著軸I的軸向設置，油孔4上還設有沿軸I徑向設置的導流孔7，油孔4通過導流孔7與密封腔33連通，在油孔4和導流孔7均注滿油。
[0029]壓力平衡孔5，其設于軸I內，壓力平衡孔5—端與油孔4相連通，另一端與外界連通。
[0030]同時參見圖3所示，儲油囊式壓力平衡裝置6，其包括儲油囊61，儲油囊61內注有油，儲油囊61設于壓力平衡孔5內并固定在油孔4上，在儲油囊61上設有朝遠離油孔4方向凸起的針孔62，針孔62可使儲油囊61內的油向外界泄出。
[0031]本發明中在儲油囊61遠離油孔4的一端設有壓緊環63，壓緊環63用來將儲油囊61壓緊在油孔4的臺階上，在壓緊環63上還設有堵頭64，堵頭64通過螺紋鎖緊壓緊環63。堵頭64上設有與外界連通的傳壓孔65，外界壓力將通過傳壓孔65作用在儲油囊61上。
[0032]當外界壓力大于盤形滾刀內密封腔33的壓力時，壓力通過傳壓孔65傳遞給儲油囊61，由于儲油囊61設有向外凸起的針孔62，同時儲油囊61為橡膠材質，其可以向內進行變形補償，其變形后將使針孔62處于閉合狀態，這樣便可以保證油只能從密封腔33向外滲出，而外界的泥漿不能進入。此外盤形滾刀內部充滿了油，傳遞壓力時體積不會發生明顯變化，密封腔33的壓力傳遞到O型圈36，使O型圈36內外壓力達到相等的效果，從而實現壓力平衡。當外界壓力小于盤形滾刀內密封腔33的壓力時，儲油囊61通過針孔62將密封腔33內的油溢出一些，使內外壓力降到平衡。這樣儲油囊61通過變形或泄油使得密封腔33與外界的壓力平衡，從而避免了當外界壓力過大時給金屬密封環34供油困難的問題，同時也避免了當外界壓力太小時泥漿進入鏡面使刀具早期失效的問題。
[0033]本發明不局限于上述實施方式，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍之內。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。
【主權項】
1.一種設有儲油囊式壓力平衡裝置的盤形滾刀，其特征在于:包括， 軸⑴； 軸承(2)，其套設在所述軸(I)上； 密封裝置(3)，其包括刀轂(31)和端蓋(32)，所述刀轂(31)套設在所述軸承(2)上，所述端蓋(32)設于所述軸承(2)兩側，所述刀轂(31)、端蓋(32)和所述軸(I)形成密封腔(33)，所述密封裝置(3)還包括多個金屬密封環(34)，所述金屬密封環(34)設于所述刀轂(31)、端蓋(32)和軸承(2)之間; 油孔(4)，其設于所述軸(I)內，所述油孔(4)與所述密封腔(33)連通； 壓力平衡孔(5)，其一端與所述油孔(4)相連通，另一端與外界連通；以及 儲油囊式壓力平衡裝置(6)，其包括儲油囊(61)，所述儲油囊(61)設于所述壓力平衡孔(5)內并固定在所述油孔(4)上，且所述儲油囊(61)上設有朝遠離所述油孔(4)方向凸起的針孔(62)。2.如權利要求1所述的設有儲油囊式壓力平衡裝置的盤形滾刀，其特征在于:所述儲油囊(61)遠離所述油孔(4)的一端還設有壓緊環(63)。3.如權利要求2所述的設有儲油囊式壓力平衡裝置的盤形滾刀，其特征在于:所述壓緊環(63)遠離所述油孔(4)的一端還設有堵頭(64)，所述堵頭(64)上設有與所述外界連通的傳壓孔(65)。4.如權利要求1所述的設有儲油囊式壓力平衡裝置的盤形滾刀，其特征在于:所述端蓋(32)上設有絲堵(35)。5.如權利要求4所述的設有儲油囊式壓力平衡裝置的盤形滾刀，其特征在于:所述刀轂(31)和金屬密封環(34)之間以及所述端蓋(32)和金屬密封環(34)之間均設有O型圈(36)。6.如權利要求1所述的設有儲油囊式壓力平衡裝置的盤形滾刀，其特征在于:所述軸(I)內還設有導流孔(7)，所述導流孔(7) —端與所述油孔(4)連通，另一端與所述密封腔(33)連通。7.如權利要求1或6所述的設有儲油囊式壓力平衡裝置的盤形滾刀，其特征在于:所述油孔(4)沿所述軸(I)的軸向設置。8.如權利要求7所述的設有儲油囊式壓力平衡裝置的盤形滾刀，其特征在于:所述導流孔(7)沿所述軸(I)的徑向設置。
【專利摘要】本發明公開了一種設有儲油囊式壓力平衡裝置的盤形滾刀，涉及盤形滾刀領域，包括軸。軸承，其套設在軸上。密封裝置，其包括刀轂和端蓋，刀轂套設在軸承上，端蓋設于軸承兩側，刀轂、端蓋和軸形成密封腔，密封裝置還包括多個金屬密封環，金屬密封環設于刀轂、端蓋和軸承之間。油孔，其設于軸內，油孔與密封腔連通。壓力平衡孔，其一端與油孔相連通，另一端與外界連通。儲油囊式壓力平衡裝置，其包括儲油囊，儲油囊設于壓力平衡孔內并固定在油孔上，且儲油囊上設有朝遠離油孔方向凸起的針孔。本發明平衡了密封腔內外的壓力差，使得金屬密封環的鏡面既不會早期失效，也不會因泥漿進入使鏡面磨損造成刀具早期失效。
【IPC分類】E21D9/08
【公開號】CN105649638
【申請號】
【發明人】張中心, 盧凌斌
【申請人】武漢江鉆恒立工程鉆具股份有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月31日