JPH042238Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、高圧力下の地中を掘削するトンネ
ル掘進機等のシール装置に関し、特に、カツター
回転体と掘進機本体側のケーシング間におけるシ
ール装置に係るものである。

（従来の技術） この種の掘進機において、カツター回転体と掘
進機本体側のケーシング間における相対回転域間
のシール装置として、その相対回転域間の長手方
向に間隔を設けて複数のシール装置を配備し、各
シール装置間に形成される圧力室にそれぞれ外圧
に略等しい圧力を供給してシールすることが従来
より一般に行われていた。

しかし、この方法では、背面側（低圧側）圧力
室と大気圧に近いその外部との圧力差が極めて大
きくなり、背面側のシール装置に多大な圧力が作
用するので、背面側シール装置の寿命が短く、ま
た、背面側シール装置の許容圧力によつてシール
装置全体のシール可能な圧力が決まるため、耐圧
性能が低かつた。

そこで、最近、カツター回転体と掘進機本体と
の相対回転域間の長手方向に間隔を設けて複数の
シール装置を配備し、各シール装置間に形成され
る圧力室にそれぞれ順次差圧を設けて圧力を供給
し、シール装置全体の耐圧性能を向上すると共
に、背面側シール装置の寿命を延長できるシール
装置が提案（特開昭60−148996号）されている。

（考案が解決しようとする問題点） 上記先行のシール装置にあつては、各圧力室の
設定圧が予め決められているので、掘削作業中に
圧力変動があると、圧力室内に地山の泥水が浸入
したり或いは圧力室内の加圧潤滑剤が外部へ漏出
してシール装置を破損させる虞れがある。また、
各圧力室に供給される加圧潤滑剤は循環されず、
圧力室内に滞留されているので、潤滑剤による放
熱効果が少なく、しかも、潤滑剤が汚れて回転摺
動面の摺動抵抗を大きくさせるという欠点があ
る。

この考案は上述の点に鑑みなされたもので、カ
ツター回転体と掘進機本体との相対回転域間の各
シール装置間に形成される各圧力室に供給される
加圧潤滑剤が常に循環され、放熱効果と回転摺動
能力が高く、しかも、掘削箇所の圧力変動に即応
して各圧力室の設定圧が変更される掘進機のシー
ル装置を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するためのこの考案の要旨とす
るところは、掘進機本体内に回動自在に配装され
たカツター回転体との環状相対回転域間にその長
手方向に間隔を設けて配備した複数の環状シール
装置間に形成される複数の圧力室に、潤滑剤供給
タンクから加圧ポンプにより加圧して加圧潤滑剤
を供給すると共に、各圧力室と供給タンクとを接
続する出口側管路に圧力制御弁を介装して潤滑剤
循環系路を構成し、高圧側シール装置の外部に圧
力検出器を設け、該圧力検出器により検出した圧
力値に基づいて該圧力値若しくはこれよりやや高
い圧力値を最高圧として高圧側圧力室より前記圧
力室数に応じて順次減圧し各隣接圧力室に差圧が
生じるように各圧力室の圧力値を設定する圧力設
定機構を、前記各圧力制御弁に接続したことであ
る。

（作用） この考案のシール装置によれば、高圧（カツタ
ーヘツド）側外圧に応じて各圧力室の出口側の圧
力制御弁が制御され、各圧力室内の潤滑剤の圧力
が順次差圧を設けて設定されると共に、各圧力室
に供給される潤滑剤は常に循環される。

（実施例） 以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図はトンネル掘進機前部の概要断面図、第
２図はシール装置の潤滑剤循環系統図である。第
１図において、１はトンネル掘進機本体で、前端
にカツターヘツド２ａを有するカツター回転体２
が掘進機本体１内に回動自在に配装されている。
３はカツター回転体２の駆動装置、４は推進ジヤ
ツキ、５は加圧泥水の給排管である。第２図にお
いて、６は掘進機本体１とカツター回転体２間の
環状相対回転域で、この相対回転域６内にその長
手方向に間隔を設けて複数（Ｎ個）の環状シール
装置７が、掘進機本体１側に固着され配備されて
いる。そして、各シール装置７間は圧力室８に形
成され、Ｎ−１個の圧力室８からなつている。

符号pdは高圧（カツターヘツド２ａ）側圧力、
pnは低圧（背面）側圧力を示す。

９は潤滑剤としてのグリスの供給タンクで、こ
の供給タンク９から加圧ポンプ１０を介して各圧
力室８へ加圧グリスの供給管１１が導かれてい
る。各圧力室８へ至る各供給管１１には、切換弁
１２がそれぞれ介装されている。また、加圧ポン
プ１０の吐出側には、供給タンク９への戻し管１
３が接続され、この戻し管１３にはリリーフ弁１
４が介装されている。

１５は各圧力室８と供給タンク９を接続する戻
り管で、各戻り管１５には遠隔操作により設定圧
が制御される圧力制御弁１６がそれぞれ介装さ
れ、また、戻り管１５の供給タンク９側にはフイ
ルター１７が介装されている。

１８は圧力検出器で、この圧力検出器１８はシ
ール装置７外方の高圧側に配備されており、検出
された圧力値が電気信号に変換されて圧力設定機
構１９へ送られるように、圧力設定機構１９に接
続されている。また、この圧力設定機構１９は前
記各圧力制御弁１６に接続されており、圧力検出
器１８から送られてきた圧力値に基づいて、高圧
側圧力室８が圧力値pdと同一値若しくは圧力値
pdよりやや高く（pd＋背面側抵抗圧δp）設定し、
例えば、この最大設定値を圧力室数Ｎ−１で割つ
た値を差圧として順次、最大設定値より減じた圧
力値p₂〜p_o-1を次の高圧側圧力室８₂より低圧側
圧力室８_o-1にかけて設定し、各圧力制御弁１６
に各圧力室８_1〜o-1が設定圧になるように電気信
号で指令する。

このようにして、各圧力室８の圧力値が高圧側
外部圧力に対応して逐次設定される。

次に、上記実施例のシール装置の作動態様を説
明する。第２図において、加圧ポンプ１０を作動
すると共に、各切換弁１２をONにして、各圧力
室８へのグリス供給圧力が最大設定値より高くな
るように加圧しながら、各圧力室８_1〜o-1へ加圧
したグリスを供給する。各圧力室８_1〜o-1へ供給
された加圧グリスの一部は、出口側の制御弁１６
を介して供給タンク９へ戻され、圧力室８はそれ
ぞれ圧力設定機構１９により設定された圧力値に
維持される。一方、出口側の制御弁１６を介して
供給タンク９へ戻されるグリスは、フイルター１
７を通つて清浄化される。

（効果） 以上説明したように、この考案のシール装置は
上記した構成からなるから、下記の如き効果を奏
する。

(1) 高圧（カツターヘツド）側外圧に応じて各圧
力室の出口側の圧力制御弁が制御され、各圧力
室内の潤滑剤の圧力が順次差圧を設けて設定さ
れるので、シール機能が確実に保証される。

(2) 各圧力室に供給される潤滑剤は常に循環され
ているので、放熱効果が高く、しかも、潤滑剤
が常時、清浄化されて、回転摺動面の摺動抵抗
が変化せず、安定している。

【図面の簡単な説明】

第１図はトンネル掘進機前部の概要断面図、第
２図はこの考案の実施例を示すシール装置の潤滑
剤循環系統図である。 １……トンネル掘進機本体、２……カツター回
転体、６……相対回転域、７……シール装置、８
……圧力室、９……潤滑剤供給タンク、１０……
加圧ポンプ、１６……圧力制御弁、１８……圧力
検出器、１９……圧力設定機構。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 掘進機本体内に回動自在に配装されたカツター
   回転体との環状相対回転域間に、複数の環状シー
   ル装置を長手方向に間隔を設けて配備した掘進機
   において、 前記各シール装置間に形成される複数の圧力室
   に、潤滑剤供給タンクから加圧ポンプにより加圧
   して加圧潤滑剤を供給すると共に、各圧力室と供
   給タンクとを接続する出口側管路に圧力制御弁を
   介装して潤滑剤循環系路を構成し、高圧側シール
   装置の外部に圧力検出器を設け、該圧力検出器に
   より検出した圧力値に基づいて該圧力値若しくは
   これよりやや高い圧力値を最高圧として高圧側圧
   力室より前記圧力室数に応じて順次減圧し各隣接
   圧力室に差圧が生じるように各圧力室の圧力値を
   設定する圧力設定機構を、前記各圧力制御弁に接
   続したことを特徴とする掘進機におけるシール装
   置。