主驱动密封作为盾构机刀盘驱动的核心部件,其仍然长期依赖进口,这使得国产盾构机驱动的设计一直处于被动地位。为了推动刀盘驱动密封的国产化,打破盾构机关键部件的进口垄断,本文对驱动密封试验平台研发进行阐述,验证国产驱动密封的耐压性能、可靠性和稳定性,以期可为国产驱动密封的应用提供数据支撑。结果表明:试验平台能满足目前市场上多翅型密封及VD型密封两种主流密封形式在高工作压力下的试验需求,研制的密封圈在1 MPa工作压力下密封性能良好,其性能达到预期的效果。

基于高承压泥水平衡盾构机的市场需求,研究了一种主驱动压力补偿系统。首先对组合密封形式的承压能力进行了仿真分析;其次对两种不同控制方式的压力补偿系统设计方案进行了对比研究;最终确定了一种性能稳定、可靠性高的全气动控制的主驱动压力补偿系统,从而提高了泥水平衡盾构机的整机承压能力。通过模拟盾构机掘进过程中各密封腔体压力变化,搭载自适应密封压力补偿系统试验台进行实验分析,并成功应用于国内多个超大直径泥水平衡盾构机。