专利名称：水密封外置的旋转密封装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及悬臂式掘进机上的内喷雾旋转水密封系统，具体为在内喷雾 水的传输过程中，安装于伸缩部和截割头之间，用于对相对旋转体之间的进行水 密封的装置。
背景技术：
目前，巷道用悬臂式掘进机上普遍备有内喷雾系统，其功能是随着掘进工作 过程中截割头的转动，实现对煤岩截割的同时，喷出水雾至截割齿与煤岩接触部 位，实现降尘、降温等功能。大部分掘进机内喷雾水源由中心轴输入，由于安装 在伸缩部内部的旋转密封易于失效造成水泄漏油腔，致使润滑脂乳化，直接影响 了轴承的润滑，导致设备工作不正常，使用寿命受损。而另一种将内喷雾水路移 出伸缩部内部的水密封外置掘进机，虽然避免了润滑油腔(入水)乳化问题，但
是目前是通过工业用压縮盘根实现圆周旋转密封的。这用密封方式的缺点是因 为掘进机截割头在整机工作时承受来自各个方向的载荷，在无水通过的情况下， 安装在截割头内部、用于旋转密封的压缩盘根会迅速的摩擦过热并消耗殆尽，造 成早期密封失效。
实用新型内容
为了解决目前使用的掘进机水密封外置的内喷雾系统，旋转密封非预期失效 的问题，本实用新型提供一种水密封外置的旋转密封装置，它是能够用于代替压 缩盘根，以实现水密封外置时截割头和伸缩部旋转部件间有效旋转密封的成套装 置，使内喷雾系统能够长时间正常使用。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是
一种水密封外置的旋转密封装置，所述旋转密封装置设有旋转密封单元、油 脂密封套单元，旋转密封单元两侧各设置有油脂密封套单元，旋转密封单元、油 脂密封套单元首尾相连构成连续的密封机构。
所述密封装置安装于掘进机的伸缩部和截割头之间，旋转密封单元、油脂密封套单元的内圆与伸缩部之间均为旋转动密封，旋转密封单元、油脂密封套单元 的外圆与截割头之间为静密封。
所述旋转密封单元为旋转密封套及装载其内侧的高弹性复合材料密封元件构 成的第一级密封，高弹性复合材料密封元件为钢圈和包裹其外的耐磨橡胶构成， 对称设置于旋转密封套的透孔两侧。
所述钢圈是横截面为"u，形的弹簧钢圈，弹簧钢圈的"ir形开口均朝向密封套透孔。
所述油脂密封套单元为油脂密封套及其内侧沟槽内注有的润滑脂构成的第二 级密封。
所述旋转密封装置通过压盖固定在截割头上。 本实用新型是用于掘进机内喷雾水外置时，压力水通过伸缩部和截割头的旋 转交界处时应用的水密封外置旋转密封装置。利用原来安装盘根的空间，基于多
级密封方案，釆用三个金属支架(即不锈钢材质的油脂密封套I 、旋转密封套、
油脂密封套II)作为密封元件的载体，金属支架的相对旋转侧与伸缩部保护简之
间保持较大间隙，避免金属支架和伸缩部轴套间由于径向摆动产生的剧烈磨损；
同时，使用高弹性复合材料密封元件和润滑脂组成两级旋转密封。具体是，位于 中间正对伸缩部和截割头出入水口的金属支架及装载其上的高弹性复合材料密封 元件为第一级密封，作为压力水的主力密封。在第一级密封两侧各有一组金属支 架为第二级密封，其中的密集沟槽内注满润滑脂，除了作为第一级密封的辅助外，
还起到防尘和润滑的作用。所有三个的密封单元与截割头内腔的接触面均用o形
密封圈实现无相对运动的静密封，三个首尾相接的密封单元用压盖和螺栓压紧在 截割头上，随截割头一起相对伸缩部转动。
本实用新型的有益效果是
1 、本实用新型是在从伸缩部向截割头供水环节中所使用的水密封外置的旋转 密封装置。具体为在将截割头内喷雾水源由中心轴输入改道为，直接从伸缩部 前部的水道出口经旋转水密封注入位于截割头体内部的水道中，进而通过截割头 内水腔喷出的过程中。由于伸缩部和截割头之间存在着连续不断的相对转动，而 且截割头在整机工作时承受来自各个方向的不同载荷，导致用于旋转密封的压缩 盘根在很短的时间内摩擦过热并消耗殆尽，造成早期密封失效。因此，开发了一 种独立的旋转密封结构代替原来的盘根密封，本实用新型基于多级密封方案，采用金属支架作为密封元件的载体，金属支架的相对旋转恻使用高弹性复合材料密 封元件和润滑脂组成两级旋转密封，同时注满在支架旋转侧的润滑脂也起到金属 支架和伸缩部之间的润滑作用。
2、 本实用新型内喷雾水外置的密封方式结构合理、构造简便，较之盘根密封 安装简便，易于拆卸更换，可靠性较之盘根密封有很大提高。实际应用时，只需 将密封元件的载体支架从截割头后部退出，更换其中的密封圈即可， 一次安装就 可以持续工作。
3、 本实用新型的密封装置釆用的一组第一级密封单元，由金属支架和搭载其 上的高弹性复合材料密封元件组成密封单元作为压力水的主密封。该密封单元釆 用，结构，组装后能作为一个整体部件拆装更换，起到旋转密封作用的两对密 封圈由内部的特制弹簧和包裹其外的耐磨橡胶组成，此弹簧因其的特殊造型具有 很大的弹性变形范围，可在旋转部件间存在很大径向摆动时始终保持对密封面的 适当压紧力，并当橡胶材料产生磨损后起到磨损净ht的作用。高弹性复合材料密 封元件在很小的安装空间里具有足够的磨损自净ht能力，并能够在截割头的较大 径向跳动条件下保持几乎恒定的压紧力，提高密封装置的寿命四 五个月，延长 了内喷雾系统的工作时间。
4、 本实用新型的密封装置采用的两组第二级密封单元兼顾了密封、防尘和润 滑的需求，有效斷氏了密封装置的磨损和外界污染。
图1为本实用新型视图。
图2为本实用新型局部视图。 图3为图2中密封元件放大图。
图中，1油脂密封套I; 2旋转密封套3截割头；4油脂密封套II; 5螺钉; 6垫圈；7压盖；8伸缩部；9出水口； 10AxK口； 11透孔；12密封元件；13钢 圈；14橡胶；15沟槽；16密封圈。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
如图l-图2所示，本实用新型一用于水密封外置的旋转密封装置设有旋转 密封单元、油脂密封套单元，旋转密封单元两侧各设置有油脂密封套单元，旋转 密封单元、油脂密封套单元首尾相连构成连续的密封机构，整套密封装置安装于掘进机的伸缩部8和截割头3之间，使密封装置处于截割头3和伸缩部8相对旋
转的圆柱空间内，旋转密封单元、油脂密封套单元的内圆与伸缩部之间均为旋转 动密封，旋转密封单元、油脂密封套单元的外圆与截割头之间为静密封。所述旋
转密封单元为旋转密封套2及装载其内侧的高弹性复合材料密封元件12构成的第 一级密封；所述油脂密封套单元为油脂密封套Il、油脂密封套II2及其内侧沟槽 15内注有的润滑脂构成的第二级密封。不锈钢材质的旋转密封套2和两个油脂密 封套(油脂密封套Il、油脂密封套H4)内圆均为旋转动密封，分别由高弹性复 合材料密封元件和润滑脂来完成。而密封装置的外圆周与截割头3之间为静密封 由O形密封圈16实现，三个密封单元通过螺钉5、垫圈6将压盖7压紧在截割头 3上。
如图2-图3所示，本实用新型高弹性复合材料密封元件12是由内部的横截 面为"U"形的弹簧钢圈13和包裹其外的耐磨橡胶14构成，高弹性复合材料密 封元件12对称设置于旋转密封套2的透孔11两侧，弹簧钢圈13的"U"形开口 均朝向压力较大的密封套透孔11;油脂密封套I 1、油脂密封套H4的内圆开设注 有润滑脂的沟槽15。
本实用新型的工作过程如下
工作时，用于内喷雾系统的压力水从伸缩部8的出水口 9进入旋转密封套2 内侧的沟槽内，通过分布在槽底的两个密封套透孔11进入旋转密封套2外圆的沟 槽内，再由此进入截割头3上的入水口 10。由三个首尾相连的密封单元组成的密 封装置固定在截割头3上，与伸缩部8做相对转动。
权利要求1、一种水密封外置的旋转密封装置，其特征在于所述旋转密封装置设有旋转密封单元、油脂密封套单元，旋转密封单元两侧各设置有油脂密封套单元，旋转密封单元、油脂密封套单元首尾相连构成连续的密封机构。
2、 按照权利要求1所述的水密封外置的旋转密封装置，其特征在于所述密 封装置安装于掘进机的伸縮部和截割头之间，旋转密封单元、油脂密封套单元的 内圆与伸缩部之间均为旋转动密封，旋转密封单元、油脂密封套单元的外圆与截 割头之间为静密封。
3、 按照权利要求1所述的水密封外置的旋转密封装置，其特征在于所述旋 转密封单元为旋转密封套及装载其内侧的高弹性复合材料密封元件构成的第一级 密封，高弹性复合材料密封元件为钢圈和包裹其外的耐磨橡胶构成，对称设置于 旋转密封套的透孔两侧。
4、 按照权利要求3所述的水密封外置的旋转密封装置，其特征在于所述钢 圈是横截面为"IT形的弹簧钢圈，弹簧钢圈的"U"形开口均朝向密封套透孔。
5、 按照权利要求1所述的水密封外置的旋转密封装置，其特征在于所述油 脂密封套单元为油脂密封套及其内侧沟槽内注有的润滑脂构成的第二级密封。
6、 按照权利要求1所述的水密封外置的旋转密封装置，其特征在于所述旋 转密封装置通过压盖固定在截割头上。
专利摘要本实用新型涉及悬臂式掘进机上的内喷雾旋转水密封系统，具体为用于对相对旋转体之间的进行水密封的装置。所述旋转密封装置设有旋转密封单元、油脂密封套单元，旋转密封单元两侧各设置有油脂密封套单元，旋转密封单元、油脂密封套单元首尾相连构成连续的密封机构。本实用新型可以解决目前使用的掘进机水密封外置的内喷雾系统，旋转密封非预期失效的问题，能够用于代替压缩盘根，以实现水密封外置时截割头和伸缩部旋转部件间有效旋转密封的成套装置，使内喷雾系统能够长时间正常使用。本实用新型内喷雾水外置的密封方案结构合理、构造简便，易于拆卸更换，可靠性较之盘根密封有很大提高。
文档编号E21C35/187GK201149080SQ20072018533
公开日2008年11月12日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年12月28日
发明者史成建, 杨素玲, 恒 潘, 高承兴 申请人:三一重型装备有限公司