[发明专利]盾构掘进机主驱动橡胶密封件及其成型方法

说明书

本发明公开盾构掘进机主驱动橡胶密封件及其成型方法，该方法包括如下步骤：S1.通过橡胶挤出机对丁腈橡胶材料进行挤出，得到预成型的半成品；S2.根据分段模具的长度，将预成型的半成品进行裁断，并通过颚式平板硫化机进行分段模压硫化，得到两端未完全熟化的分段产品；S3.对两端未完全熟化的分段产品进行切口，并对切口进行处理，最后通过接头模具对两端未完全熟化的处理过切口的分段产品进行成环接头，最终得到整圈成品。本发明在工艺方法中通过对分段模具、分段产品切口处理、接头模具等的设计及控制，保证了成型方法的低成本、高精度、优良的外观、高可靠性要求。

技术领域

本发明属于盾构机密封件技术领域，具体涉及一种盾构掘进机主驱动橡胶密封件及其成型方法。

背景技术

在我国，盾构机在城市地铁和穿江越洋隧道施工领域及铁路、公路、市政、水电等隧道工程中发挥着巨大的效用。主驱动密封是安装于旋转的主轴承和不旋转的机头架之间的环形密封耐磨弹性单元，是主轴承的关键部件，特别是位于主轴承前端的主驱动轴承密封，其主要作用是阻止盾构主驱动刀盘内的渣土进入主轴承齿轮箱内部和对主驱动轴承回转滑动机构、密封部位以及与泥砂接触的机构进行冲洗和润滑，密封一旦失效，泥砂进入轴承会造成主轴承损毁并直接导致盾构无法掘进。一般主驱动橡胶密封有橡胶VD密封，橡胶单唇密封两类，主要应用材料为丁腈橡胶。从密封方向来分，VD密封和单唇橡胶密封又分内密封和外密封。一般来讲，密封唇口向外为外密封，密封唇口向内为内密封。

目前盾构掘进机主驱动橡胶密封件成型方法一般包括三类：第一类，采用整环模具模压成型。此种成型方法产品尺寸精度相对较高，但模具加工成本极大，也需要大型平板硫化机进行工艺配合，且盾构掘进机主驱动密封相同断面不同尺寸规格数量极多，此种成型方法对模具成本压力极大，不适于商业生产；第二种是采用压制橡胶筒料后采用机械加工手段进行车削的成型方法，这种成型方法产品尺寸精度高，但对产品橡胶材料硬度有一定要求，会在一定程度上影响丁腈橡胶的回弹和压缩永久变形性能，在使用过程中有一定风险；第三种是采用挤出微波硫化成型后接头成环的工艺方法，这种成型方法所用丁腈橡胶为特殊配方材料，有特殊的硫化体系和增塑体系，会对材料物理性能造成一定下降。特别是最终成环工艺，已经熟化的材料接头会造成接头部位强度降低。另外，产品断面尺寸精度低。因此亟需寻找一种从低模具成本、优良的材料性能与成型工艺适应性、高产品尺寸精度、高可靠工艺控制的要求解决盾构掘进机主驱动橡胶密封件成型问题。

发明内容

本发明提供了一种盾构掘进机主驱动橡胶密封件及其成型方法，解决现有技术中盾构掘进机主驱动橡胶密封件成环的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

盾构掘进机主驱动橡胶密封件的成型方法，包括如下步骤：

S1.通过橡胶挤出机对丁腈橡胶材料进行挤出，得到预成型的半成品；

S2.根据分段模具的长度，将预成型的半成品进行裁断，并通过颚式平板硫化机进行分段模压硫化，得到两端未完全熟化的分段产品；

S3.对两端未完全熟化的分段产品进行切口，并对切口进行处理，最后通过接头模具对两端未完全熟化的处理过切口的分段产品进行成环接头，最终得到整圈成品。

进一步的，S1中，丁腈橡胶材料的硬度在邵氏硬度70A-90A之间。

进一步的，S2中，分段模具包括直线型或含曲率的模具。

进一步的，S2中，颚式平板硫化机进行分段模压硫化过程中，硫化机长度为0.5～3米，宽度为0.3～1米，硫化机两端板面进行降温处理，保证模具两端长度不小于20cm的产品未完全熟化。

进一步的，颚式平板硫化机两端温区温度为90℃，中部温区温度为160℃。

进一步的，S3中，切口的角度范围包括15°斜切口至90°直切口。