劉恒

摘　要：主驅動密封是影響主驅動使用壽命的重要因素，國內的主驅動密封的設計選型（xíng）已經日趨成熟（shú），本文通過簡要（yào）的介紹主驅動密封的結構與原理（lǐ），分析影響主驅動密封壽命的主要（yào）因素，從主驅動密封檢（jiǎn）驗的角度出發論述主（zhǔ）驅動密封（fēng）保壓（yā）試驗。供相關人員參考借鑒。

一、引言

盾構是一種先進的隧道設（shè）備，投資巨大（dà），對設備的（de）可靠性具有很高的要求。其中主驅動係統是盾構機的核心部件之一，通過與刀盤（pán）連接，在提（tí）供刀盤回轉扭矩的同時還承受推進係統的全部推力（lì），負載大、使用工況差，、工作壽命長，可靠性要（yào）求高（gāo），而主驅動密封有是保證其（qí）正常工作的關（guān）鍵因素，密封係統的故障或失效會加速主驅（qū）動內部傳動件的磨損和報廢。影響主（zhǔ）驅動密封性能（néng）的因素有選型設計、密封安裝、密封油脂等。相關設計人員根據施工人員的信（xìn）息反饋（kuì）已（yǐ）經對密封的材質（zhì）及結構進行了優化處理，然而主驅動密封安（ān）裝完（wán）成後很難檢測密封的裝配情況（kuàng），因此通主驅動保（bǎo）壓試驗來檢測主驅動密（mì）封的保壓效果顯得尤為重要。

盾構掘進圖

二（èr）、主驅動密封結構與原理（lǐ）

主驅動外密封的作用主要是把土倉內帶有一（yī）定壓力的泥水、砂石與主軸承、齒輪箱隔離起來，防止泥沙進入（rù）主驅動箱體，損壞軸承及齒輪。主驅（qū）動密封主要采用機械（xiè）式迷宮密封與唇形密封組合的密封形式，唇（chún）形密封是具有自封的作用的密封圈，主要依靠唇口貼近襯（chèn）套的表麵，阻塞（sāi）泄漏通道而獲（huò）得密封效果，密（mì）封圈的工作壓力為預緊壓力與被密封介質壓力之和，當被密封（fēng）介質增大時，唇口（kǒu）被撐開，更加緊密（mì）的貼（tiē）緊在密封麵。

如上圖（tú）所示的（de）3道密封與刀盤法蘭之間形成（chéng）了OH、OZ、OC三個油脂腔，在每一個腔周邊均勻布置若幹個油脂注入孔，每（měi）一個油脂腔供給均有一個獨立的油脂分配閥提（tí）供恒定的供給量，其中OH腔主要采用粘度較大的HBW進行（háng）密封潤滑，高粘（zhān）度的油脂能夠充（chōng）滿（mǎn）密封襯套與密封唇的間隙，並通過油脂分配馬達使HBW連續的溢出，從而使土倉內的密封腔隔離；OZ主（zhǔ）要采用EP2油（yóu）脂進行潤滑，OC腔主要采用齒輪油係統對（duì）前兩道（dào）密封（fēng）的唇口進行潤滑，在主驅動高速旋轉的情況下，減小密封襯套與唇口的（de）摩擦，延（yán）長（zhǎng）密（mì）封（fēng）的使用壽命。

三、主驅動密封保壓試驗

主驅動密封在廠內裝配過程中可能會出現襯套（tào）變形、密封扭轉、密封局部受（shòu）力不均（jun1）斷裂（liè），密封安裝不到位等情況，且密封安裝後質檢人員不能直觀的檢測密封安裝情況，為檢驗主驅動密封的裝配質量，避免因為工廠裝配因素造成主驅動（dòng）密封失效，主驅動密封在廠內組裝完成後（hòu）需要進行主驅動保壓試驗。保壓試驗進行前先將OH腔，OZ腔充滿油脂（zhī），使唇形密封（fēng）的唇口能夠緊密的貼合在襯套上，確保密封保壓試驗的效（xiào）果。

1. 主驅動保壓工裝是外（wài）形如圖3所示（shì）的一個（gè）環件，通過螺栓連接與主驅動第1道密封的壓環緊密貼合如圖示2所（suǒ）示，該保壓（yā）工裝與主驅動第1道密封、密封（fēng）壓環形成一個密閉的腔體，即OH腔，為模擬主驅動密封正常掘進時（shí）的工作環境，需通過減壓閥向該密閉腔內加壓縮空氣（qì），壓縮空氣的壓力（lì）維持在4bar左右。

2. 在（zài）主驅動密封的OZ腔的末端連接一個壓力表，等待（dài）10分鍾左右，觀察壓力表讀數並做好（hǎo）記錄。

3. 在OH腔壓（yā）力維持在4bar的情況下，通過減壓閥向OZ密（mì）閉腔內加壓縮空氣，並在（zài）OC腔的末端加一（yī）個壓力表（圖1），壓縮空氣（qì）的壓力達到（dào）3.5bar後（hòu），通（tōng）過球閥關閉氣源，進行保壓試驗（yàn）。10min後記下OZ腔（qiāng）與OC腔的的壓力表讀數。

4.在OH腔壓力4bar，OZ腔壓（yā）力3.5bar的情況下，通過減壓閥向OC密（mì）閉腔（qiāng）內加壓縮空氣，壓縮空氣的壓力達到3.0 bar後，通過球（qiú）閥關閉氣源，並進行保壓（yā）試驗。10min後記下OC腔的的壓力表讀數，並（bìng）觀察OB檢（jiǎn）測（cè）腔（qiāng）的透明管內是否滲出齒（chǐ）輪油。

主驅動保（bǎo）壓工裝圖示（shì）

5. 試驗數據（jù）及現象分析（xī）

1) 試驗過程中可能會發現保壓工裝與密封壓環的結合麵出現（xiàn）滲氣的現象，此處滲氣不影響試驗效果，因為我們是通過壓縮空氣模擬主（zhǔ）驅動密封的工況，隻要該腔體能建立起來壓力，就不（bú）會影響後續（xù）的保壓效果。

2)10min後（hòu）若OZ腔的壓力表讀（dú）數為零，說明道密封裝配合格。若道密封裝配存在問題，OB腔（qiāng）的壓縮空氣會通過道密（mì）封的間隙進入到OZ腔（qiāng），引起OZ腔的壓力表讀（dú）數變化。

3)10min後?OZ腔密封腔的壓（yā）降小於0.1bar，且OC腔的壓力（lì）表（biǎo）讀數未發生（shēng）變化，說（shuō）明第二道密封裝配合格。當OZ腔的（de）壓力首次達到3.5bar後（hòu），應該（gāi）等1min左右再（zài）關閉氣（qì）源，若OZ腔壓力剛達到3.5bar，就關閉氣源（yuán），壓力表讀數會出現迅（xùn）速的下（xià）降（jiàng），但是（shì）OC腔的壓（yā）力表讀數不會發生變化。

4)試驗過程中注意觀察（chá）OB檢測腔的透（tòu）明管內是（shì）否有齒輪油或（huò）雜質滲出（chū），若透明檢測腔內發現齒輪（lún）油。說明（míng）第3道密（mì）封裝配不到位。

通過對主驅動密封保壓試驗（yàn）的數據分析，正常情況下10min內的壓降維持在0.2bar左右，若發現保壓過程中壓降值過大，相關人員需停（tíng）止保壓試（shì）驗並（bìng）認真分析原（yuán）因，若有必要需對（duì）密封進行拆檢。

四、結（jié）語

盾構施（shī）工過程中主驅動密封（fēng）若出問題，現場維修或（huò）更（gèng）換異常困難，為避免出現主驅動密封裝配質量的問題，在（zài）要求車間人員遵守（shǒu）裝配工藝的同時應引入保壓試驗，保證主（zhǔ）驅動密封係統長期穩定工作，各（gè）項指標滿足設計要求（qiú）。

（來源：中國機械）