密封结构以及密封状态监测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115839800A(43)申请公布日2023.03.24(21)申请号202211455199.8(22)申请日2022.11.21(71)申请人中铁工程装备集团有限公司地址450016河南省郑州市经济技术开发区第六大街99号(72)发明人张志国赵明恩程永龙王文坤孙志洪王明波张新异彭占杰李佳衡焦湘和徐弘(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127专利代理师韩嫚嫚姜璐璐(51)Int.Cl.G01M3/00(2006.01)F16J15/00(2006.01)F16F9/36(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称密封结构以及密封状态监测方法(57)摘要本发明公开了一种密封结构以及密封状态监测方法，密封结构包括：至少一第一沟槽，设于支撑环与耐磨带之间，第一沟槽内填充有密封层；至少一第二沟槽，设于支撑环与耐磨带之间，第二沟槽内设有密封启动层，密封启动层包括油溶性外膜，油溶性外膜内装有预设液体。本发明当支撑环与耐磨带之间产生间隙而油脂泄露时，泄露的油脂能够将第二沟槽内的密封启动层的油溶性外膜溶解，而使其内部的预设液体流至第一沟槽内，使得密封层膨胀实现密封，从而将支撑环与耐磨带之间油脂泄露通道进行堵塞，油脂无法漏出，从而避免油脂泄露，造成主驱动的密封系统难以建压而无法正常运行的问题，并且能够在密封结构为失效状态时及时地得知，从而能够及时地进行处理。CN115839800ACN115839800A权利要求书1/1页1.一种密封结构，其特征在于，包括：至少一第一沟槽，设于支撑环与耐磨带之间，所述第一沟槽内填充有密封层；至少一第二沟槽，设于所述支撑环与所述耐磨带之间，所述第二沟槽内设有密封启动层，所述密封启动层包括油溶性外膜，所述油溶性外膜内装有预设液体；其中，所述油溶性外膜能被泄露的油脂溶解而造成其内部的所述预设液体流动至所述第一沟槽内而使所述密封层膨胀实现密封。2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述密封结构还包括密封状态监测结构，所述密封状态监测结构用于监测所述支撑环和所述耐磨带之间的作用力并根据所述作用力的变化监测所述密封结构的密封状态。3.根据权利要求2所述的密封结构，其特征在于，所述密封状态监测结构包括受力检测模块，所述受力检测模块设于所述支撑环与所述耐磨带之间，并靠近所述第一沟槽设置。4.根据权利要求3所述的密封结构，其特征在于，所述密封状态监测结构还包括预警模块，所述预警模块与所述受力检测模块信号连接，所述预警模块用于在所述作用力低于预设值时判断所述密封结构为失效状态并进行预警。5.根据权利要求3所述的密封结构，其特征在于，所述受力检测模块包括多个应变片，所述支撑环与所述耐磨带之间铺设有密封胶层，多个所述应变片通过所述密封胶层粘接固定于所述第一沟槽的两侧。6.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述第二沟槽的数量为多个，所述第一沟槽的两侧均设有至少一所述第二沟槽。7.根据权利要求1所述密封结构，其特征在于，所述密封层的材料包括聚氨酯预聚体，所述预设液体包括水，所述聚氨酯预聚体遇水膨胀形成聚氨酯泡沫。8.根据权利要求1所述密封结构，其特征在于，所述密封结构的数量为多个，多个所述密封结构沿所述支撑环的轴向间隔排布。9.一种密封状态监测方法，其特征在于，用于监测权利要求1‑8中任一项所述的密封结构的密封状态，包括以下步骤：监测支撑环与耐磨带之间的作用力；当所述作用力低于预设值，判断所述密封结构为失效状态。10.根据权利要求9所述的密封状态监测方法，其特征在于，还包括：当所述作用力为第一稳定值，判断所述密封结构为未启动状态；当所述作用力由所述第一稳定值降低至第二稳定值，且所述第二稳定值大于所述预设值，判断所述密封结构为密封状态。2CN115839800A说明书1/4页密封结构以及密封状态监测方法技术领域[0001]本发明涉及密封技术领域，特别地，有关于一种密封结构以及密封状态监测方法。背景技术[0002]盾构机在使用过程中由于工况复杂，造成砂土、碎石、泥浆、水进入密封腔，致使跑道产生较大磨损，后期跑道的维修成本较高、工期较长，为减小跑道的磨损，目前采取的措施是在支撑环上安装耐磨钢带，但由于耐磨钢带焊接处圆度不够，无法与支撑环紧密贴合，导致主驱动的密封性较差发生漏油，同时由于耐磨钢带存在明显热胀冷缩现象，盾构机在掘进过程中密封结构与耐磨钢带摩擦生热，导致耐磨钢带的体积膨胀，造成耐磨钢带与支撑环之间存在缝隙，造成油脂泄露，致使主驱动的密封系统难以建压，油脂无法正常挤出，难以起到阻挡外界异物进入泥水仓作用。[0003]目前为解决盾构机的耐磨钢带与支撑环之间的间隙的油脂泄露问题，只能通过涂覆密封胶来填充该间隙阻止油脂泄露