盾构主驱动聚氨酯密封系统高效冷却研究

作者：王文坤; 程永龙; 张新异; 赵明恩; 李佳衡; 焦湘和

来源：流体机械, 2023, 51(09): 20-26.

• 盾构主驱动
• 聚氨酯密封
• 强化传热
• 共轭换热

针对常规盾构主驱动密封系统频繁失效的问题，提出了盾构主驱动聚氨酯密封系统形式。为保证聚氨酯密封长期使用温度低于70℃，通过试验与仿真方法，研究聚氨酯密封系统摩擦热及冷却效率。试验测得聚氨酯密封润滑状态下滑动摩擦系数及力学性能数据，进而通过仿真手段得到直径为7.45 m的密封，发热量为51 kW。在此基础上建立盾构密封系统仿真模型，进行共轭换热仿真计算，得到冷却流量对唇口温度的影响曲线。通过设计优化异形-低热阻冷却水套，实现强化传热，最终使盾构聚氨酯密封唇口温度达到70℃以内，为聚氨酯密封应用于大直径盾构提供了理论依据。