盾构机主轴承密封,是盾构机刀盘主驱动设计的关键技术之一,性能的优劣直接影响主轴承的使用寿命。
盾构机是大型隧道工程施工装备,依靠主轴承驱动刀盘实现隧道掘进,适用于洞线较长、埋深较大隧道施工领域。盾构机研发制造技术壁垒高,我国自2008年首台拥有自主知识产权的盾构机下线以来,核心竞争力不断增强,成为盾构机生产与出口大国。2023年,我国盾构机产量超过700台。
主轴承是盾构机核心部件,承担支承、转动刀盘的作用,我国盾构机主轴承研制能力已经达到国际先进水平,2022年12月,中国科学院金属研究所牵头研制出直径8米的盾构机用超大直径主轴承,2023年10月,铁建重工研制的直径8.61米的盾构机主轴承下线。盾构机向前掘进时,主轴承长时间旋转,会受到摩擦及冲击,必须采取良好密封措施。
根据新思界产业研究中心发布的
《2024-2029年中国盾构机主轴承密封行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,盾构机主轴承密封位于主轴承前端,作用是防止水分、泥沙、碎石等进入主轴承,以及防止主轴承内部润滑油脂外泄,从而避免主轴承摩擦增大,进而导致损坏,在保障盾构机正常运行、延长盾构机使用寿命方面发挥重要作用。此外,盾构机工作在地下,若盾构机主轴承密封结构出现问题难以更换。因此,盾构机主轴承密封技术要求高。
盾构机主轴承密封通常采用双层结构,以保证密封性,例如内外两层密封结构,外密封为三道唇形密封,隔离水、泥,内密封为双唇形密封,隔离空气,唇形密封之间使用润滑油脂以降低摩擦。盾构机主轴承密封材料通常采用耐磨损、耐高压、耐高温、耐低温的橡胶与树脂,例如丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、聚氨酯等。
我国作为盾构机生产大国,盾构机主轴承密封研究成果多,相关专利主要有“盾构机主轴承密封结构”、“一种新型隧道盾构机主轴承密封材料”、“盾构机主轴承密封油脂及其制备方法”、“盾构机主轴承密封系统密封性能试验装置”等,相关研究机构与企业主要有上海交通大学、中铁工程装备集团有限公司、中国机械工业集团有限公司、中铁建华南建设有限公司等。
我国于2024年2月1日正式施行的最新版《产业结构调整指导目录(2024年本)》鼓励类项目机械板块中,在关键轴承领域将使用寿命大于5000小时盾构机等大型施工机械轴承列入,在关键密封件领域将盾构机主轴承密封(使用寿命5000小时)列入。新思界
行业分析人士表示,从市场空间、研究成果、政策支持等多方面来看,我国盾构机主轴承密封行业发展前景广阔。
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