[實(shí)用新型]具有升溫壓力補(bǔ)償裝置的滾刀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420532994.7
• 申請(qǐng)日: 2014-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN204152519U
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張厚美
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州市盾建地下工程有限公司;張厚美
• 主分類號(hào): E21D9/08
• 分類號(hào): E21D9/08
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 曾旻輝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于掘進(jìn)施工機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及滾刀。

背景技術(shù)

隨著掘進(jìn)機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展，掘進(jìn)機(jī)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。特別是世界各地城市地鐵的高速發(fā)展，使掘進(jìn)機(jī)遇到的地層越來越復(fù)雜，往往同一條隧道不僅要穿越土層，同時(shí)也要穿越硬巖。但大量的工程實(shí)踐證明，掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用于硬巖或復(fù)合地層遇到了很多困難，造成刀具異常損壞嚴(yán)重(刀圈偏磨、軸承損壞等)、刀具消耗量大、掘進(jìn)效率低下，極大制約了掘進(jìn)機(jī)在復(fù)合地層中的應(yīng)用。

硬巖或復(fù)合地層中的大量工程施工實(shí)踐證明，刀具損壞嚴(yán)重是影響掘進(jìn)效率的最重要因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在硬巖或復(fù)合地層中掘進(jìn)，掘進(jìn)機(jī)刀具檢查、更換與刀座的維修等作業(yè)時(shí)間約占掘進(jìn)施工總時(shí)間的30％-40％。

有關(guān)刀具失效問題，經(jīng)過大量調(diào)查分析，歸納起來可以分為：刀圈損壞、軸承損壞、潤(rùn)滑密封損壞以及其它損壞。其中刀圈偏磨、潤(rùn)滑密封損壞是最常見的損壞形式，而刀圈偏磨往往是由于滾刀軸承密封失效所導(dǎo)致。

現(xiàn)有滾刀，軸承安裝于密封腔內(nèi)，腔內(nèi)灌注潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑油有兩種灌注情況：灌滿和不灌滿。

對(duì)于第一種潤(rùn)滑油灌滿的情況，滾刀在破巖時(shí)，溫度上升，潤(rùn)滑油將膨脹，導(dǎo)致密封腔內(nèi)壓力升高，引起潤(rùn)滑油從動(dòng)密封外泄；停機(jī)時(shí)，滾刀溫度下降，潤(rùn)滑油體積收縮，密封腔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，導(dǎo)致外部水、汽進(jìn)入密封腔。上述情況隨著溫度上升、下降將反復(fù)作用，外部水、汽越來越多進(jìn)入密封腔，使?jié)櫥彤a(chǎn)生乳化、變質(zhì)，最終導(dǎo)致潤(rùn)滑失效。

對(duì)于第二種潤(rùn)滑油不灌滿的情況，密封腔內(nèi)存在空氣。一方面，滾刀破巖時(shí)溫度變化時(shí)，空氣的可壓縮性有利于補(bǔ)償潤(rùn)滑油體積變化，減少潤(rùn)滑油外泄。

另一方面，滾刀在自轉(zhuǎn)以及隨著刀盤公轉(zhuǎn)過程，尤其在破巖過程滾刀受到劇烈沖擊荷載的共同作用下，密封腔內(nèi)的潤(rùn)滑油和空氣將受到激烈的攪動(dòng)，被充分混合，使?jié)櫥彤a(chǎn)生氣泡，氣泡的外表張力使?jié)櫥托纬傻奈皆谳S承以及動(dòng)密封環(huán)表面的油膜遭到破壞，油膜的連續(xù)性消失，使滑動(dòng)面摩擦增大，形成高溫進(jìn)而導(dǎo)致加速磨損。

并且，由于氣泡增大了潤(rùn)滑油與空氣的接觸面積，也會(huì)加速潤(rùn)滑油的氧化變質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本實(shí)用新型公開一種滾刀，利用緩沖囊補(bǔ)償潤(rùn)滑油體積變化，并且避免潤(rùn)滑油與空氣或介質(zhì)激烈攪拌導(dǎo)致的磨損加速。

其技術(shù)方案如下：一種滾刀，包括：

轉(zhuǎn)動(dòng)件，轉(zhuǎn)動(dòng)件中心有孔；

轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸穿過軸承安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)件中心的孔中，軸承支撐轉(zhuǎn)動(dòng)件繞轉(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

端蓋，端蓋位于轉(zhuǎn)動(dòng)件軸端兩側(cè)，端蓋與轉(zhuǎn)動(dòng)件合圍形成封閉的密封腔，密封腔內(nèi)灌注潤(rùn)滑油；

緩沖囊，浸于潤(rùn)滑油中，緩沖囊內(nèi)有緩沖的介質(zhì)。

所述轉(zhuǎn)動(dòng)件、所述端蓋之間設(shè)有用于密封潤(rùn)滑油的密封件。

下面對(duì)進(jìn)一步技術(shù)方案進(jìn)行說明：

所述介質(zhì)為空氣。

所述緩沖囊灌裝所述空氣時(shí)，使用壓力計(jì)控制所述空氣的灌裝壓力。

所述轉(zhuǎn)軸有轉(zhuǎn)軸腔，所述轉(zhuǎn)軸腔與所述密封腔連通或通過通孔連通，所述緩沖囊放置于所述轉(zhuǎn)軸腔內(nèi)。

所述轉(zhuǎn)軸腔為沿所述轉(zhuǎn)軸軸線方向的孔。

所述孔在軸端的開口處設(shè)有匹配的密封蓋。

所述端蓋有端蓋腔，所述端蓋腔與所述密封腔連通或通過通孔連通，所述緩沖囊放置于所述端蓋腔內(nèi)。

所述端蓋設(shè)有與所述轉(zhuǎn)軸相匹配的貫穿孔，所述轉(zhuǎn)軸軸端穿過所述貫穿孔伸出端蓋外。

其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)件上套裝單刃滾刀或雙刃滾刀或三刃滾刀。

下面對(duì)前述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)或原理進(jìn)行說明：

1、包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)件、端蓋，轉(zhuǎn)動(dòng)件通過軸承安裝于轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸穿過軸承安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)件中，端蓋沿轉(zhuǎn)軸軸線方向覆蓋軸承兩端，轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)件、端蓋包圍軸承形成封閉的密封腔，密封腔內(nèi)灌注潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑油起到潤(rùn)滑與降溫作用；還包括有緩沖囊、灌注于緩沖囊中的介質(zhì)，緩沖囊浸沒于潤(rùn)滑油中；

當(dāng)滾刀由停止轉(zhuǎn)為旋轉(zhuǎn)工作時(shí)，潤(rùn)滑油溫度升高，體積膨脹，緩沖囊中的可壓縮介質(zhì)受擠壓被壓縮，釋放空間供潤(rùn)滑油膨脹，防止?jié)櫥蛷牧慵涌谔幮孤?/p>

當(dāng)滾刀由旋轉(zhuǎn)工作轉(zhuǎn)為停止時(shí)，潤(rùn)滑油冷卻，體積縮小，緩沖囊中的可壓縮介質(zhì)受到的壓力減小，體積逐漸回彈，占據(jù)潤(rùn)滑油體積縮小后密封腔內(nèi)剩余的空間，避免外界有害物質(zhì)進(jìn)入密封腔內(nèi)；

緩沖囊隔離介質(zhì)與潤(rùn)滑油，避免介質(zhì)與潤(rùn)滑油接觸發(fā)生化學(xué)或物理變化，并且在滾刀旋轉(zhuǎn)或受到?jīng)_擊的過程中，避免介質(zhì)與潤(rùn)滑油相互混合，破壞潤(rùn)滑；

此外，填充可壓縮介質(zhì)的緩沖囊，在滾刀受到劇烈震蕩時(shí)，起到減壓緩沖的作用，減小沖擊載荷導(dǎo)致的潤(rùn)滑油壓力突變。