JPS602300Y2 - シ−ルド掘進機の軸封装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はシールド掘進機の軸封装置に関するものである
。

シールド掘進機では、圧気式、泥水式、土圧式等の機種
の如何にかかわらず、切羽との対向部にカッタ圧力室を
有し、その後方に大気圧室を有する。

カッタ圧力室の前部にはカッタが設けられ、このカッタ
で掘削された土砂が該圧力室に一旦取り込まれた後、適
宜方法で大気圧室へ解放排出される。

カッタは大気圧室に設置された駆動モータに回転軸を介
して運動されており、回転軸を支持する軸受けがカッタ
圧力室と大気圧室との間に設置される。

したがって構造上、軸受けの一端部がカッタ圧力室に臨
むことになる。

このため、軸受は内部へ掘削土砂が侵入するのを防止す
べく、該一端部と回転輪のカッタ圧力室内突出部との間
をシールしている。

従来のシールは、軸受けに固定側シールカバーを設ける
と共に回転軸側に回転側シールカバーを設け、両力バー
の各内周面間にＯリング等を介装して一種のメカニカル
シール内部威したものであるため、軸受は内部への土砂
侵入は防止できるとしても、メカニカルシール内部への
土砂侵入を防止することができない。

メカニカルシール内部へ土砂が侵入した場合、該土砂が
その隙間部分に固着するという事態が生じるため、０１
Ｊングやその受座部分に異常摩耗が発生し、結局はメカ
ニカルシールの機能を果しえず、故障等の原因となる。

本考案は以上の点に鑑みてなされたものであり、本考案
によると、前記したメカニカルシールの保護を容易に図
ることができる。

以下本考案の実施例を泥水式シールド掘進機の場合につ
き説明する。

第１図において、１はシールド本体、２は隔壁であり、
シールド本体１の内部は、隔壁２により、切羽に対向す
るカッタ圧力室３とその後方の大気圧室４とに区画され
ている。

カッタ圧力室３には送泥水管５が連通されており、使用
時には切羽保持圧に見合う泥水圧が送給される。

隔壁２には、カッタ圧力室３と大気圧室４との間で軸受
箱６が取り付けられ、この軸受箱６の大気圧室４側端部
にサポータ７を介して減速機付駆動モータ８が取り付け
られている。

９は軸受箱６を貫通して設けられた回転軸であり、その
圧力室３内への突出部９Ａの先端に着脱可能にカッタ１
０が設けられ、また後端部はカップリング１１を介して
駆動モータ８の出力軸８Ａに連設されている。

１１゜１２は軸受箱６と回転軸９との間に介装されたこ
ろがり軸受である。

回転軸９には押えナツト１３によってころがり軸受１４
が設けられ、このころがり軸受１４と軸受箱６との間に
、軸受箱６のカッタ圧力室６Ａ側端部に固定された状態
で固定側シールカバー１５が設けられている。

そしてこの固定側シールカバー１５に対して、回転軸９
の前記突出部９Ａに回転側シールカバー１６が設けられ
ている。

なお１７はディスタンスピースである。

第２図によく示されているように、固定側シールカバー
１５と回転側シールカバー１６との相対向面間には相対
嵌合部１８が形成され、また各シールカバー１５．１６
の内周面にはそれぞれ環状傾斜シール面１５Ａ、１６Ａ
が形成されている。

これらのシール面１５Ａ、１６Ａのそれぞれに対して、
回転軸９に遊嵌されてなる耐摩耗性に優れた特殊鋳鉄製
環状シー）１９．２０が対応し、相対応する環状シート
１９．２０と環状シール面１５Ａ、１６Ａとの間にそれ
ぞれＯリング２１．２２が介装され、また環状シート１
９．２０同士は密着状態で摺動可能に突き合わされてい
る。

したがって、環状シート１９，２０，０リング２１，２
２、環環状シール面１５Ａ、１６Ａにより、固定側シー
ルカバー１５と回転側シールカバー１６がそれらの内周
面間でシールされる。

これは一種のメカニカルシール２３である。

２４は耐摩耗性ゴムからなる筒状のシール体である。

こ。のシール体２４は回転側シールカバー外周面１６Ｂ
と、固定側シールカバー１５における前記相対嵌合部１
８の外周部に形成された環状傾斜面１５Ｂとの間に亘っ
て設けられ、かつ回転側シールカバー１６側に二つ割り
ング２５によって固定されビでいる。

そして前記傾斜面１５Ｂを回転側シールカバー外周面１
６Ｂよりも大径とすることによって、シール本体２４を
傾斜面１５Ｂに弾性的に摺接させている。

したがって前記相対嵌合部１８の隙間１８Ａはシール本
体２４により閉塞される。

以上において、駆動モータ８を作動させると、回転軸９
及びカッタ１０が回転し、掘削土砂がカッタ圧力室３に
取り込まれる。

このためカッタ圧ｒ力室３はこの掘削土砂と送泥水管５
から送られる泥水とで充満する。

一方シール体２４は回転軸９ないしは回転側シールカバ
ー１６と一体となって、固定側シールカバー１５の傾斜
面１５Ｂに対して摺接状態で回転する。

このとき、傾斜面１５？Ｂには、シール体２４自体の弾
性とカッタ圧力室３の内圧との相剰効果によってシール
体２４が摺接する。

したがって運転中も前記相対嵌合部１８の隙間１８Ａは
シール体２４により閉塞された状態となり、メカニカル
シール２３に隙間１８ Ａを１通って土砂が侵入するの
を最少限にくい止めることができる。

もしこの場合、シール体２４を省略すると、第３図のよ
うに、隙間１８Ａを通して土砂がメカニカルシール２３
のところまでそれ程の障害なく侵入する。

ただ相対嵌合部１８があるからこの部分では侵入を阻止
する作用が発揮されるもののそれだけでは十分でない。

メカニカルシール２３まで土砂が侵入すると、傾斜シー
ル面１５Ａ、１６Ａ、環状シート１９．２１）の外周面
あるいは環状シート１９．２０相互間に土砂Ｘがこびり
つき、Ｏリング２１，２２の破損、環状シート１９．２
０の異常摩耗に結びつき、故障の原因となる。

以上の説明から明らかなように、本考案による掘進作業
中においてカッタ圧力室３内の内圧によりシール体２４
の他端が固定側シールカバー１５の外周面に圧接させら
れ、また特にその外周面を環状傾斜面１５Ｂとしである
ことから、シール体２４の他端が拡径させられ、その拡
径によって発生したシール体２４の引張力により、この
シール体２４の他端が環状傾斜面１５Ｂに圧接させられ
るものであります。

したがってその内圧と引張力との２つの圧力によって固
定側シールカバー１５と回転側シールカバー１６との間
を確実にカバーしてその両者の内周面間のシール部分に
土砂が入り込まないようにすることができ、そのシール
部分の寿命を大幅にのばすことができるものである。

なお実施例では泥水式シールド掘進機について説明した
が、本考案はこれ以外のシールド掘進機についても同様
に適用できる。

またカッタ駆動用の回転軸とその軸受箱間に限らず、た
とえばカッタ圧力室内の土砂泥水を攪拌するためのアジ
テータにも適用することができる。

さらにシール体は、固定側シールカバー外周面と回転側
シールカバー外周面との間に亘って設けられればよく、
実施例のように回転側シールカバー外周面に固着された
ものには限定されない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係るシールド掘進機の縦断面
図、第２図は本考案実施例の拡大縦断面図、第３図は比
較のための説明図である。 １・・・・・・シールド本体、３・・・・・・カッタ圧
力室、６・・・・・・軸受箱、９・・・・・・回転軸、
９Ａ・・・・・・カッタ圧力室内突出部、１５・・・・
・・固定側シールカバー、１６・・・・・・回転側シー
ルカバー、２３・・・・・・メカニカルシール、２４・
・・・・・シール体、２５・・・・・・二つ割リング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. カッタ圧力室３内に突出する回転軸９を軸支し、かつそ
   の端部が前記カッタ圧力室３に臨む軸受箱６の前記端部
   に固定側シールカバー１５を有すると共に回転軸９のカ
   ッタ圧力室内突出部に回転側シールカバー１６を有し、
   固定側シールカバー１５の内周面と回転側シールカバー
   １６の内周面との間をシールしたものにおいて、上記固
   定側シールカバー１５の外周面を回転側シールカバー１
   ６から離間するにしたがって径が大きくなる環状傾斜面
   １５Ｂに形威し、一端が回転側シールカバー１６の外周
   面に固定されると共に他端が上記環状傾斜面１５Ｂに当
   接する筒状の弾性シール体２４を設けたことを特徴とす
   るシールド掘進機の軸封装置。