盾構(gòu)機(jī)主軸承密封,是盾構(gòu)機(jī)刀盤主驅(qū)動設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)之一,性能的優(yōu)劣直接影響主軸承的使用壽命。
盾構(gòu)機(jī)是大型隧道工程施工裝備,依靠主軸承驅(qū)動刀盤實現(xiàn)隧道掘進(jìn),適用于洞線較長、埋深較大隧道施工領(lǐng)域。盾構(gòu)機(jī)研發(fā)制造技術(shù)壁壘高,我國自2008年首臺擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)機(jī)下線以來,核心競爭力不斷增強(qiáng),成為盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)與出口大國。2023年,我國盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)量超過700臺。
主軸承是盾構(gòu)機(jī)核心部件,承擔(dān)支承、轉(zhuǎn)動刀盤的作用,我國盾構(gòu)機(jī)主軸承研制能力已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平,2022年12月,中國科學(xué)院金屬研究所牽頭研制出直徑8米的盾構(gòu)機(jī)用超大直徑主軸承,2023年10月,鐵建重工研制的直徑8.61米的盾構(gòu)機(jī)主軸承下線。盾構(gòu)機(jī)向前掘進(jìn)時,主軸承長時間旋轉(zhuǎn),會受到摩擦及沖擊,必須采取良好密封措施。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2024-2029年中國盾構(gòu)機(jī)主軸承密封行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測報告》顯示,盾構(gòu)機(jī)主軸承密封位于主軸承前端,作用是防止水分、泥沙、碎石等進(jìn)入主軸承,以及防止主軸承內(nèi)部潤滑油脂外泄,從而避免主軸承摩擦增大,進(jìn)而導(dǎo)致?lián)p壞,在保障盾構(gòu)機(jī)正常運(yùn)行、延長盾構(gòu)機(jī)使用壽命方面發(fā)揮重要作用。此外,盾構(gòu)機(jī)工作在地下,若盾構(gòu)機(jī)主軸承密封結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題難以更換。因此,盾構(gòu)機(jī)主軸承密封技術(shù)要求高。
盾構(gòu)機(jī)主軸承密封通常采用雙層結(jié)構(gòu),以保證密封性,例如內(nèi)外兩層密封結(jié)構(gòu),外密封為三道唇形密封,隔離水、泥,內(nèi)密封為雙唇形密封,隔離空氣,唇形密封之間使用潤滑油脂以降低摩擦。盾構(gòu)機(jī)主軸承密封材料通常采用耐磨損、耐高壓、耐高溫、耐低溫的橡膠與樹脂,例如丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、聚氨酯等。
我國作為盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)大國,盾構(gòu)機(jī)主軸承密封研究成果多,相關(guān)專利主要有“盾構(gòu)機(jī)主軸承密封結(jié)構(gòu)”、“一種新型隧道盾構(gòu)機(jī)主軸承密封材料”、“盾構(gòu)機(jī)主軸承密封油脂及其制備方法”、“盾構(gòu)機(jī)主軸承密封系統(tǒng)密封性能試驗裝置”等,相關(guān)研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)主要有上海交通大學(xué)、中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司、中國機(jī)械工業(yè)集團(tuán)有限公司、中鐵建華南建設(shè)有限公司等。
我國于2024年2月1日正式施行的最新版《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2024年本)》鼓勵類項目機(jī)械板塊中,在關(guān)鍵軸承領(lǐng)域?qū)⑹褂脡勖笥?000小時盾構(gòu)機(jī)等大型施工機(jī)械軸承列入,在關(guān)鍵密封件領(lǐng)域?qū)⒍軜?gòu)機(jī)主軸承密封(使用壽命5000小時)列入。新思界
行業(yè)分析人士表示,從市場空間、研究成果、政策支持等多方面來看,我國盾構(gòu)機(jī)主軸承密封行業(yè)發(fā)展前景廣闊。
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