一种盘型刀密封装置 【技术领域】
本发明涉及一种盘型刀的密封装置，特别是一种用于掘进机的盘型刀上的密封装置。
技术背景
矿井、隧道等地下空间的开凿，大部分使用掘进机来进行，这些掘进机的工作环境十分恶劣，其掘进过程中，挖掘舱的沙石和泥水容易进入其掘进的盘型刀的轴承中，致使刀具损坏而无法使用。为了防止泥水和砂石进入，盘型刀的轴承需要与外界密封。现有的密封多为迷宫式结构密封，如图1，盘型刀的轴承外套有外筒，刀圈固定于外筒上，外筒的两侧有盖板，盖板边缘与外筒边缘通过迷宫结构相配密封，迷宫结构内侧有组合密封环，组合密封环压紧于外筒和盖板间，由内环和套于内环上的密封圈组成。其盖板与外筒间的迷宫式结构，并不是紧密密封，而是存在一定间隙的，掘进过程中体积较小的沙砾和泥水有可能经迷宫而进入到组合密封环，这些泥沙积累到一定的程度时，其很容易将密封圈磨损。特别是当掘进处地质条件不好，掘进舱压力较大时，沙砾和泥水可能会直接穿过密封圈进入到轴承里，将轴承磨损或者卡死，从而使盘型刀产生偏磨报废。其盘型刀的使用寿命不长，掘进时需要频繁地更换，严重影响了掘进机的掘进速度。特别是掘进机在掘进不能自稳的软土地层时，为了防止掘进处的坍塌，掘进舱需要保持一定的压力，其气压可能有3bar甚至更高，更换盘型刀时，操作人员需要进入这种高压环境中操作，对身体有损害。特别地，盘型刀所在掘进空间没有物理支持，更换过程中，由于气压波动或者其他特殊原因顶部有坍塌的可能，操作十分危险。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种密封效果好、密封件不易损坏，且盘型刀使用寿命长的盘型刀密封装置。
本发明所述的盘型刀密封装置，有轴，安装于轴上的轴承，套于轴承外的外筒，轴承的两侧有固定于轴上的盖板，盖板和外筒间卡有组合密封环，其组合密封环外有环状的密封块，密封块位于盖板边缘的环状凹槽内，通过螺栓固定于盖板上，其侧面与盖板间装有压缩状态的弹性件，弹性件推动其与外筒贴合。
本发明所述的盘型刀密封装置，其环状密封块位于盖板的环状凹槽内，密封块与盖板间有被压缩的弹性件，在弹性件弹力的作用下，其能紧密地贴合在外筒上，密封紧密，即使极其细小的沙砾和泥土也很难进入。同时，密封块通过螺栓固定于盖板上，通过更换不同压力的弹性件，可调节密封块与外筒平面密封的压力；即使掘进舱压力再大，也能通过更换弹性体，加大弹性件的压缩量来加大密封压力，保证外筒和密封块始终紧密贴合，从而有效地排挤来自外面的泥土和沙砾，阻止其进入密封结构中，有效地保护组合密封环。其盘型刀的使用寿命长，掘进过程中不需要频繁更换盘型刀，掘进效率高。由于不需要经常更换盘型刀，操作人员也就不需要经常进入掘进舱内操作，因而也就更加安全。
【附图说明】
图1 为一种现有的盘型刀密封装置的结构示意图；
图2 为本发明的一种盘型刀密封装置的结构示意图；
图3 为本发明的一种盘型刀密封装置的结构示意图；
图4 为本发明的一种盘型刀密封装置的结构示意图；
图5 为本发明的一种盘型刀密封装置的结构示意图；
图6 为图5密封块处局部放过大图。
【具体实施方式】
实施例，如图2，一种盘型刀密封装置，有轴1，安装于轴1上的轴承2，套于轴承2外的外筒3，轴承2的两侧有固定于轴1上的盖板4，盖板4和外筒3间卡有组合密封环5，组合密封环5外有环状的密封块6，密封块6位于盖板4边缘的环状凹槽7内，通过螺栓8固定于盖板4上，其侧面与盖板4间装有压缩状态的弹性件9，弹性件9推动其与外筒3贴合。所述弹性件9可为压簧也可为压缩气囊等。
密封块6与盖板4间有被压缩的弹性件9，通过弹性件9的弹力，密封块6能紧密地贴合在外筒3上，密封紧密，极其细小的沙砾和泥水也很难进入。同时，密封块6通过螺栓8固定于盖板4上，旋松螺栓8，可以更换不同的弹簧或者压缩气囊等弹性件9，可通过更换来调整弹性件9的压缩程度或者压力，从而改变密封块6与外筒3平面密封的压力；在掘进舱压力很大时，也能保证外筒3和密封块6始终紧密贴合，从而有效地排挤来自外面的泥土和沙砾，阻止其进入密封结构中，有效地保护组合密封环5和轴承2。其盘型刀的使用寿命长，掘进过程中不需要频繁更换盘型刀，掘进效率高。由于不需要经常更换盘型刀，操作人员也就不需要经常进入掘进舱内操作，因而更加安全。
密封块6和外筒3相配合的面均由坚硬的硬质合制成，其耐磨性能好，密封更可靠。
当密封块6上溅有水珠时，水份可能从凹槽7与密封块6的缝隙中渗入。为了防止水分从此处渗入，密封块6外侧与凹槽6接触的位置安装有密封圈10，通过密封圈10能将密封块6外侧与凹槽7侧面密封，从而有效阻止水份的渗入。
如图3，盖板4可由固定于轴1上的固定部分41和通过螺纹旋于固定部分上的调整部分42组成，直接通过在固定部分41上旋进和旋出调整部分42就可以调整弹簧、压缩气囊等弹性件9的压缩程度，从而调整密封块6和外筒3的密封压力。其不需要通过更换弹性件9来调整弹性件9的压缩程度或者压力，调整更加方便。
为了防止调整部分42和固定部分41在工作过程中发生松动影响弹性件9的压力，可在盖板4的固定部分41和调整部分42的旋接螺纹处加工一螺纹孔12，将定紧螺钉13旋入螺纹孔12内，从而阻止调整部分42和固定部分41相互松动。盖板4的固定部分41和调整部分42的旋接螺纹处也可以仅加工一个小孔15，小孔15内插入紧密配合的定紧销16来防止相互松动。
实施例中，密封块6与外筒3贴合面均为垂直平面，若密封平面加工不平整或因某种原因产生了刮伤，就会有少量的泥土和沙砾进入，对密封产生影响。为了克服此缺陷，密封块6和外筒3的贴合面可为台阶面，如图4，其既有垂直贴合面，又有水平贴合面，能够进一步的密封。在水平贴合面间还可安装有进一步密封的旋转密封圈11，其能对盘型刀作进一步的密封，即使从泥土和沙砾进入了垂直贴合面也无法通过水平的贴合面，密封更可靠。
然而，这种密封也存在一个缺点，当从垂直贴合面进入的泥土和沙砾达到一定量时，这些沙砾和泥土可能会堆集起来，而使密封块与盖板的贴合面产生间隙而不能紧密贴合，从而使沙砾和泥水反而更容易进入，影响密封。为了克服此缺陷，如图5、图6，台阶面的拐角处可专门加工一储沙槽14用于储存进入的泥沙，这样即使进入泥沙很多也能堆集在储沙槽14内，而不会影响台阶面的贴合，不会对密封产生影响。