刘恒

摘　要：主驱动密封是影响主驱动使用寿命的重要因素，国内的主驱动密封的设计选型已经日趋成熟，本文通过简要的介绍主驱动密封的结构与原理，分析影响主驱动密封寿命的主要因素，从主驱动密封检验的角度出述主驱动密封保压试验。供相关人员参考借鉴。

一、引言

盾构是一种*的隧道设备，投资巨大，对设备的可靠性具有很高的要求。其中主驱动系统是盾构机的核心部件之一，通过与刀盘连接，在提供刀盘回转扭矩的同时还承受推进系统的全部推力，负载大、使用工况差，、工作寿命长，可靠性要求高，而主驱动密封有是保证其正常工作的关键因素，密封系统的故障或失效会加速主驱动内部传动件的磨损和报废。影响主驱动密封性能的因素有选型设计、密封安装、密封油脂等。相关设计人员根据施工人员的信息反馈已经对密封的材质及结构进行了优化处理，然而主驱动密封安装完成后很难检测密封的装配情况，因此通主驱动保压试验来检测主驱动密封的保压效果显得尤为重要。

盾构掘进图

二、主驱动密封结构与原理

主驱动外密封的作用主要是把土仓内带有一定压力的泥水、砂石与主轴承、齿轮箱隔离起来，防止泥沙进入主驱动箱体，损坏轴承及齿轮。主驱动密封主要采用机械式迷宫密封与唇形密封组合的密封形式，唇形密封是具有自封的作用的密封圈，主要依靠唇口贴近衬套的表面，阻塞泄漏通道而获得密封效果，密封圈的工作压力为预紧压力与被密封介质压力之和，当被密封介质增大时，唇口被撑开，更加紧密的贴紧在密封面。

如上图所示的3道密封与刀盘法兰之间形成了OH、OZ、OC三个油脂腔，在每一个腔周边均匀布置若干个油脂注入孔，每一个油脂腔供给均有一个独立的油脂分配阀提供恒定的供给量，其中OH腔主要采用粘度较大的HBW进行密封润滑，高粘度的油脂能够充满密封衬套与密封唇的间隙，并通过油脂分配马达使HBW连续的溢出，从而使土仓内的密封腔隔离；OZ主要采用EP2油脂进行润滑，OC腔主要采用齿轮油系统对前两道密封的唇口进行润滑，在主驱动高速旋转的情况下，减小密封衬套与唇口的摩擦，延长密封的使用寿命。

三、主驱动密封保压试验

主驱动密封在厂内装配过程中可能会出现衬套变形、密封扭转、密封局部受力不均断裂，密封安装不到位等情况，且密封安装后质检人员不能直观的检测密封安装情况，为检验主驱动密封的装配质量，避免因为工厂装配因素造成主驱动密封失效，主驱动密封在厂内组装完成后需要进行主驱动保压试验。保压试验进行前先将OH腔，OZ腔充满油脂，使唇形密封的唇口能够紧密的贴合在衬套上，确保密封保压试验的效果。

1. 主驱动保压工装是外形如图3所示的一个环件，通过螺栓连接与主驱动第1道密封的压环紧密贴合如图示2所示，该保压工装与主驱动第1道密封、密封压环形成一个密闭的腔体，即OH腔，为模拟主驱动密封正常掘进时的工作环境，需通过减压阀向该密闭腔内加压缩空气，压缩空气的压力维持在4bar左右。

2. 在主驱动密封的OZ腔的末端连接一个压力表，等待10分钟左右，观察压力表读数并做好记录。

3. 在OH腔压力维持在4bar的情况下，通过减压阀向OZ密闭腔内加压缩空气，并在OC腔的末端加一个压力表（图1），压缩空气的压力达到3.5bar后，通过球阀关闭气源，进行保压试验。10min后记下OZ腔与OC腔的的压力表读数。

4.在OH腔压力4bar，OZ腔压力3.5bar的情况下，通过减压阀向OC密闭腔内加压缩空气，压缩空气的压力达到3.0 bar后，通过球阀关闭气源，并进行保压试验。10min后记下OC腔的的压力表读数，并观察OB检测腔的透明管内是否渗出齿轮油。

主驱动保压工装图示

5. 试验数据及现象分析

1) 试验过程中可能会发现保压工装与密封压环的结合面出现渗气的现象，此处渗气不影响试验效果，因为我们是通过压缩空气模拟主驱动密封的工况，只要该腔体能建立起来压力，就不会影响后续的保压效果。

2)10min后若OZ腔的压力表读数为零，说明道密封装配合格。若道密封装配存在问题，OB腔的压缩空气会通过道密封的间隙进入到OZ腔，引起OZ腔的压力表读数变化。

3)10min后?OZ腔密封腔的压降小于0.1bar，且OC腔的压力表读数未发生变化，说明第二道密封装配合格。当OZ腔的压力达到3.5bar后，应该等1min左右再关闭气源，若OZ腔压力刚达到3.5bar，就关闭气源，压力表读数会出现迅速的下降，但是OC腔的压力表读数不会发生变化。

4)试验过程中注意观察OB检测腔