副均浸润其中，解决端面润滑降温问题，从而实现无水运转功能。从每个储油室各引出3条管路至外壳边缘，加装温度传感器、压力传感器、螺塞和泄压阀22，分别用于温度检测、压力检测、加油、放油以及超压泄出。当一级密封端面失效后，压力水进入二级腔室储油室20经泄压阀22排出，不会进入主轴润滑油中，同时泄出水流起到警示作用。
[0047]本实用新型的工作过程:
[0048]经二级腔室油道17和三级腔室油道19分别注润滑油至二级腔室储油室20和三级腔室储油室18，润滑油对各级摩擦副润滑冷却从而实现无水工作，旋转来自主轴旋转驱动力，由驱动销4传给被驱转盘21，被驱转盘21传给隔套8，隔套8传给同步转盘12，从而完成摩擦副相对旋转工作。压力水经水道2进入一级腔室5，再经隔套环槽6进入主轴水道7流至喷嘴完成喷雾。一级密封腔密封单元一旦失效后压力水进入二级腔室储油室20经泄压阀22排出，排出水流起到警示作用，安全起见，在掘进机主轴齿轮油室侧加装第三极摩擦副密封起到双重保险作用防止压力水进入主轴润滑油中，掘进机截割头侧第三极密封则采用防尘圈3，温度传感器和压力传感器实时监测其所在密封腔室内的温度和压力。
[0049]该装置应用机械密封原理，即端面对端面旋转摩擦副为密封单元，采用多个单元构成多级密封腔室，密封腔室依次相连，一级腔室5用以密封压力水，其它腔室起保险和润滑作用，即一级腔室密封单元失效进入二级腔室储油室20，二级腔室密封单元失效进入三级腔室储油室18，以此类推；平时二级、三级腔室充满润滑油，用以冷却润滑摩擦副，同时泄压阀22将压力水泄出以防进入掘进机主轴齿轮油室，起安全和预警双重作用。本实用新型的新型密封装置可适应无水干摩擦、超高压水压31.5MPa以及径向和轴向大动态跳动窜动工况环境，以实现内喷雾系统长寿命使用。
【主权项】
1.多级机械密封式掘进机内喷雾旋转水密封装置，其特征是:包括壳体(I)、水道(2)、防尘圈(3)、驱动销(4)、一级腔室(5)、隔套环槽(6)、主轴水道(7)、隔套(8)、一级静环(9)、格莱圈(10)、弹簧(11)、同步转盘(12)、定位销(13)、二级静环(14)、三级静环(15)、ο型圈(16)、二级腔室油道(17)、三级腔室储油室(18)、三级腔室油道(19)、二级腔室储油室(20)、被驱转盘(21)、泄压阀(22)，所述水道(2)位于壳体(I)的内部，水道(2)与一级腔室(5)固定连接；所述隔套环槽(6)通过管道与一级腔室(5)固定连接；所述主轴水道(7)的一端与隔套环槽￠)固定连接，主轴水道(7)的另一端与掘进机内喷雾的喷嘴连接；所述隔套⑶为同轴空心圆柱体，隔套⑶的内圆柱面上设置有隔套环槽(6)，隔套⑶的外圆柱面的两侧通过螺纹分别与同步转盘(12)和被驱转盘(21)固定连接； 所述一级静环(9)为带有圆形凸台的圆盘，圆盘上设置有通孔，并且圆形凸台、圆盘和通孔同圆心，一级静环(9)的圆盘在与凸台相反的一侧设置有摩擦静环，摩擦静环、圆盘以及圆形凸台为一体结构，并且同圆心， 一级静环(9)的数量为2个，两个一级静环(9)均通过通孔套接在隔套(8)的外部，并且均通过定位销(13)与壳体(I)固定连接，同时两个一级静环(9)的凸台相对并且分别位于一级腔室(5)的两侧，两个一级静环(9)的圆盘之间设置有弹簧(11)， 其中，一个一级静环(9)的凸台与一级腔室(5)、隔套(8)和壳体(I)连接，并且一级静环(9)的凸台与壳体(I)之间设置有格莱圈(10)，一级静环(9)的圆盘通过摩擦静环与同步转盘(12)上设置的摩擦动环活动连接， 另一个一级静环(9)的凸台与一级腔室(5)、隔套(8)和壳体(I)连接，并且一级静环(9)的凸台与壳体(I)之间设置有格莱圈(10)，一级静环(9)的圆盘通过摩擦静环与被驱转盘(21)上设置的摩擦动环活动连接， 所述二级静环(14)为“凹”型结构的圆环，二级静环(14)套接在一级静环(9)的外部，并且通过定位销(13)与壳体(I)固定连接，二级静环(14)与壳体(I)之间设置有ο型圈(16)，二级静环(14)的数量为2个，并且两个二级静环(14)之间设置有弹簧(11)，弹簧(11)套在定位销(13)外部，两个二级静环(14)突出的圆环端面分别与同步转盘(12)上设置的摩擦动环和被驱转盘(21)上设置的摩擦动环活动连接； 所述三级静环(15)位于同步转盘(12)的外部，三级静环(15)通过定位销(13)与壳体(I)固定连接，三级静环(15)与同步转盘(12)上设置的摩擦动环活动连接，三级静环(15)与壳体(I)之间设置有ο型圈(16); 所述二级腔室油道(17)的一端与二级腔室储油室(20)固定连接，二级腔室油道(17)的另一端与壳体(I)连接并且延伸至壳体(I)的外边缘，二级腔室油道(17)的数量为三个，其中一个在与壳体(I)连接的端口处设置有泄压阀(22)，第二个在与壳体(I)连接的端口处设置有压力传感器，第三个在与壳体(I)连接的端口处设置有温度传感器； 所述三级腔室油道(19)的一端与三级腔室储油室(18)固定连接，三级腔室油道(19)的另一端与壳体(I)连接并且延伸至壳体(I)的外边缘，三级腔室油道(19)的数量为三个，其中一个在与壳体(I)连接的端口处设置有泄压阀(22)，第二个在与壳体(I)连接的端口处设置有压力传感器，第三个在与壳体(I)连接的端口处设置有温度传感器； 所述二级腔室储油室(20)通过管路分别与一级静环(9)和二级静环(14)连接；所述三级腔室储油室(18)通过管路分别与二级静环(14)和三级静环(15)连接；所述被驱转盘(21)通过驱动销(4)与掘进机的截割部主轴连接，被驱转盘(21)与壳体(I)之间设置有防尘圈⑶。2.根据权利要求1所述的多级机械密封式掘进机内喷雾旋转水密封装置，其特征是:固定所述一级静环(9)的定位销(13)与固定二级静环(14)的定位销(13)为同一个定位销(13)，定位销(13)的两端分别位于同步转盘(12)上设置的凹槽和被驱转盘上设置的凹槽内，并且定位销(13)的两端均分别与相邻的凹槽留有间隙。3.根据权利要求1所述的多级机械密封式掘进机内喷雾旋转水密封装置，其特征是:所述同步转盘(12)、二级静环(14)和被驱转盘(21)同轴并列排布，并均通过管道与二级腔室储油室(20)互通，构成二级腔室密封结构，该掘进机内喷雾旋转水密封装置中设置有N个二级腔室密封结构，其中N为自然数。4.根据权利要求1所述的多级机械密封式掘进机内喷雾旋转水密封装置，其特征是:所述三级静环(15)和同步转盘(12)均通过管道与三级腔室储油室(18)互通，构成三级腔室密封结构，该掘进机内喷雾旋转水密封装置中设置有M个三级腔室密封结构，其中M为自然数。
【专利摘要】本实用新型多级机械密封式掘进机内喷雾旋转水密封装置，属于掘进机内喷雾水密封装置技术领域，包括壳体、水道、防尘圈、驱动销、一级腔室、隔套环槽、主轴水道、隔套、一级静环、格莱圈、弹簧、同步转盘、定位销、二级静环、三级静环、o型圈、二级腔室油道、三级腔室储油室、三级腔室油道、二级腔室储油室、被驱转盘、泄压阀。本实用新型采用多个单元构成多级密封腔室进行密封，一级腔室密封单元失效进入下级腔室密封单元；平时下级腔室注满润滑油，用以冷却润滑摩擦副。泄压阀将压力水泄出，起安全和预警双重作用。本实用新型适应无水干摩擦、超高压水压以及径向和轴向大动态跳动窜动工况环境，能实现内喷雾系统长寿命使用。
【IPC分类】E21C35/22
【公开号】CN204754931
【申请号】CN201520508832
【发明人】张文涛
【申请人】张文涛
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月15日