、水密封系统的设计能够有效解决隧道掘进过程中的透水问题。
[0033]【附图说明】:
图1是一种放电破岩用水密封掘进盾头侧视图。
[0034]图2是一种放电破岩用水密封掘进盾头轴测图。
[0035]图3是一种放电破岩用水密封掘进盾头前段盾壳分解图。
[0036]图4是一种放电破岩用水密封掘进盾头密封环分解图。
【具体实施方式】
[0037]—种放电破岩用水密封掘进盾头，包括前段盾壳1、中段盾壳4、推进盾壳11，其特征在于:
前段盾壳I的前端设置有法兰16，法兰16后端以螺纹与前段盾壳I的前端口连接；前段盾壳I后端筒体内通过多个螺钉固定有带内齿的回转支撑13 ;前段盾壳I的外壁上沿周向设有多个前段盾壳撑靴2，多个前段盾壳撑靴2分别由设置在前段盾壳内的一个前段撑靴液压缸驱动。多个前段撑靴液压缸的缸体分别固定在前段盾壳I的内壁上，多个前段撑靴液压缸的活塞杆分别与对应的前段盾壳撑靴2铰接。
[0038]中段盾壳4的外壁上沿周向设置有多个中段盾壳撑靴9，多个中段盾壳撑靴9分别由设置在中段壳体内的一个中段撑靴液压缸驱动，多个中段撑靴液压缸的缸体分别固定在中段盾壳4的内壁上，多个中段撑靴液压缸的活塞杆分别与对应的一个中段盾壳撑靴9铰接。
[0039]推进盾壳11的外壁上沿周向设置有多个推进盾壳撑靴12，多个推进盾壳撑靴12分别由设置在推进盾壳11内壁上的一个推进盾壳液压缸驱动，多个推进盾壳液压缸的活塞杆分别与对应的一个推进盾壳撑靴12铰接。
[0040]前段盾壳I的后端与中段盾壳4的前端连接在一起，推进盾壳11套在中段盾壳4外面，能与中段盾壳4相对滑动。
[0041]中段盾壳4后端外壁上沿周向固定有多个推进液压缸10，多个推进液压缸10的活塞杆分别与推进盾壳11前端连接。
[0042]前段盾壳1、中段盾壳4和推进盾壳11内部在撑靴液压缸对应的位置两侧分别安装有加强筋。
[0043]中段盾壳4的外壁中段装设有第一组环形密封钢槽5和第二组环形密封钢槽17。第一和第二组环形密封钢槽上分别有多组U型截面，且开口向外。中段盾壳4的前部外壁上，沿周向设置有多个第一密封驱动液压缸3。多个第一密封驱动液压缸3的缸体分别固定在中段盾壳4上，多个第一密封驱动液压缸3的活塞杆前端分别与第一组环形密封钢槽5的前端连接。中段盾壳4的后部外壁上，沿周向装设有多个第二密封驱动液压缸8，多个第二密封驱动液压缸8的缸体分别固定在中段盾壳4上，多个第二密封驱动液压缸的活塞杆分别与第二组环形密封钢槽17的后端连接。第一密封驱动液压缸3驱动第一组环形密封钢槽5在中段盾壳4上滑动，第二密封驱动液压缸8驱动第二组环形密封钢槽17在中段盾壳4上滑动。
[0044]第一组环形密封钢槽5的每一个U型环槽内安装有前密封环6 ;第二组环形密封钢槽17内的每一个U型环槽内，安装有后密封环18。
[0045]前密封环6和后密封环18为气囊，可充、放气。
[0046]前密封环6和后密封环18充气以后膨胀，分别在第一组环形密封钢槽5和第二组环形密封钢槽17内涨满盾壳与隧道洞壁之间的空间，实现密封效果。
[0047]前密封环6和后密封环18，分别有一密封的断开截面，在两个截面附件增加拉紧装置，如扣带、拉环等。
[0048]中段盾壳4上在第一组环形密封钢槽5和第二组环形密封钢槽17滑动的行程范围内开设密封环更换操作孔，对应位置上第一组环形密封钢槽5和第二组环形密封钢槽17的底部也开设密封环更换操作孔，两个孔位置重合。在第一和第二组环形密封钢槽的每一个U型环槽内分别预装带有等距小孔的环形钢带14，环形钢带14在环形密封钢槽5和17的底部可以圆周滑动，其作用是，在安装密封环时，把密封环的一端挂在环形钢带上，使用齿轮拨齿机15带动环形钢带14上的小孔，使环形钢带14转动一周，把前密封环6带入环形钢槽5，然后密封环的两个端面拉紧。密封环的两个截面附近环的内侧各有一个充气接口，密封环安装完毕后，充气接口与固定在中段盾壳上的高压充气管道连接。
[0049]中段盾壳4上的密封环更换操作孔内侧安装有密封盖板7，密封环安装和更换完毕后，用密封盖板7把操作孔盖住，起到密封效果。
[0050]当多个推进液压缸10推动前段盾壳I和中段盾壳4前进时，前密封环6和后密封环17完全涨紧，前密封驱动液压缸3同步推出，后密封驱动液压缸8同步收缩。
【主权项】
1.一种放电破岩用水密封掘进盾头，包括前段盾壳(I)、中段盾壳(4)、推进盾壳(11)，其特征在于: 前段盾壳(I)的前端设置有法兰(16)，法兰(16)后端以螺纹与前段盾壳(I)的前端口连接；前段盾壳(I)后端筒体内通过多个螺钉固定有带内齿的回转支撑(13);前段盾壳(I)的外壁上沿周向设有多个前段盾壳撑靴(2)，多个前段盾壳撑靴(2)分别由设置在前段盾壳内的一个前段撑靴液压缸驱动；多个前段撑靴液压缸的缸体分别固定在前段盾壳(I)的内壁上，多个前段撑靴液压缸的活塞杆分别与对应的前段盾壳撑靴(2)铰接； 中段盾壳(4)的外壁上沿周向设置有多个中段盾壳撑靴(9)，多个中段盾壳撑靴(9)分别由设置在中段壳体内的一个中段撑靴液压缸驱动，多个中段撑靴液压缸的缸体分别固定在中段盾壳(4)的内壁上，多个中段撑靴液压缸的活塞杆分别与对应的一个中段盾壳撑靴(9)铰接； 推进盾壳(11)的外壁上沿周向设置有多个推进盾壳撑靴(12)，多个推进盾壳撑靴(12)分别由设置在推进盾壳(11)内壁上的一个推进盾壳液压缸驱动，多个推进盾壳液压缸的活塞杆分别与对应的一个推进盾壳撑靴(12)铰接； 前段盾壳(I)的后端与中段盾壳(4)的前端连接在一起，推进盾壳(11)套在中段盾壳(4)外面，能与中段盾壳(4)相对滑动； 中段盾壳(4)后端外壁上沿周向固定有多个推进液压缸(10)，多个推进液压缸(10)的活塞杆分别与推进盾壳(11)前端连接。2.根据权利要求1所述的一种放电破岩用水密封掘进盾头，其特征在于:前段盾壳(I)、中段盾壳(4)和推进盾壳(11)内部在撑靴液压缸对应的位置两侧分别安装有加强筋。3.根据权利要求1所述的一种放电破岩用水密封掘进盾头，其特征在于:中段盾壳(4)的外壁中段装设有第一组环形密封钢槽(5)和第二组环形密封钢槽(17);第一和第二组环形密封钢槽上分别有多组U型截面，且开口向外；中段盾壳(4)的前部外壁上，沿周向设置有多个第一密封驱动液压缸(3);多个第一密封驱动液压缸(3)的缸体分别固定在中段盾壳(4)上，多个第一密封驱动液压缸(3)的活塞杆分别与前端第一组环形密封钢槽(5)的前端连接；中段盾壳(4)的后部外壁上，沿周向装设有多个第二密封驱动液压油缸(8)，多个第二密封驱动液压缸(8)的缸体分别固定在中段盾壳(4)上，多个第二密封驱动液压缸的活塞杆分别与第二组环形密封钢槽(17)的后端连接；第一密封驱动液压缸(3)驱动第一组环形密封钢槽(5 )在中段盾壳(4 )上滑动，第二密封驱动液压缸(8 )驱动第二组环形密封钢槽(17)在中段盾壳(4)上滑动。4.根据权利要求1所述的一种放电破岩用水密封掘进盾头，其特征在于:第一组环形密封钢槽(5)的每一个U型环槽内安装有前密封环(6);第二组环形密封钢槽(17)内的每一个U型环槽内，安装有后密封环(18); 前密封环(6)和后密封环(18)为气囊。5.根据权利要求1所述的一种放电破岩用水密封掘进盾头，其特征在于:前密封环(6)和后密封环(18)，分别有一密封的断开截面。6.根据权利要求1所述的一种放电破岩用水密封掘进盾头，其特征在于:在第一和第二组环形密封钢槽的每一个U型环槽内分别预装带有等距小孔的环形钢带(14)。7.根据权利要求1所述的一种放电破岩用水密封掘进盾头，其特征在于:中段盾壳(4)上的密封环更换操作孔内侧安装有密封盖板(7)。8.根据权利要求1所述的一种放电破岩用水密封掘进盾头，其特征在于:在前段盾壳(I)和中段盾壳(4)外壁上，位于第一和第二组环形密封钢槽(5)的两侧分别安装有前密封驱动液压缸(3)和后密封驱动液压缸(8)。
【专利摘要】一种放电破岩用水密封掘进盾头，包括前段和中段盾壳及推进盾壳。前段和中段盾壳连接成一整体，推进盾壳套装在中段盾壳外面，能与中段盾壳滑动配合。前段和中段盾壳及推进盾壳上分别装设有多个液压驱动的撑靴。中段盾壳外壁上装设有二组环形密封钢槽，分别由液压驱动。在二组环形密封钢槽上的每一个U型环槽内均装设有密封环。本发明解决了高压脉冲放电破岩隧道掘进机的水密封问题，系统结构简单紧凑，能确保高压放电破岩电极能够正常工作，能够从盾壳内部进行快速更换，维护方便。
【IPC分类】E21D9/06
【公开号】CN104895577
【申请号】CN201510285358
【发明人】杨猛, 张大伟, 姜学军, 王军
【申请人】沈阳理工大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月29日