盾构机主轴承简介

盾构机主轴承，也被称为盾构机转盘轴承或回转支承，
是盾构机的核心部件之一，安装在盾构机的刀盘与盾体之间。其主要作用是支撑盾构机刀盘的重量，承受刀盘在掘进过程中产生的巨大轴向力、径向力和倾覆力矩，同时为刀盘提供稳定的旋转支撑，确保刀盘能够按照设计要求进行旋转切削土体，实现盾构机的掘进功能。
结构特点：大尺寸与高精度：盾构机主轴承通常具有较大的直径，一般在3米至6米左右，以适应不同直径的盾构机刀盘。同时，为了保证刀盘的旋转精度和稳定性，主轴承的制造精度要求极高，如轴承的径向和轴向跳动公差通常控制在几丝以内。
多排滚子结构：常见的盾构机主轴承采用三排滚子结构，包括两排圆锥滚子和一排圆柱滚子。其中，两排圆锥滚子主要承受轴向力和倾覆力矩，一排圆柱滚子则主要承受径向力。这种多排滚子结构能够有效地分散载荷，提高轴承的承载能力和使用寿命。
特殊的密封设计：由于盾构机在地下复杂的地质条件下工作，主轴承需要具备良好的密封性能，以防止泥土、水和其他杂质进入轴承内部，影响其正常运行。主轴承通常采用多道唇形密封和迷宫密封相结合的方式，形成可靠的密封系统，同时在密封结构中还会注入专用的密封油脂，进一步提高密封效果。
工作原理：盾构机主轴承通过内圈和外圈与刀盘和盾体分别连接，当盾构机的驱动系统启动时，驱动电机通过减速机等传动装置带动主轴承的内圈或外圈旋转，进而带动刀盘旋转。在刀盘旋转过程中，主轴承的滚子在滚道内滚动，将刀盘产生的载荷传递给盾体，同时保证刀盘的旋转精度和稳定性。主轴承内部的润滑系统会不断地向滚子和滚道之间供应润滑油，减少摩擦和磨损，降低轴承的运行温度，保证主轴承在高负荷、长时间的工作条件下能够可靠运行。
技术要求：高承载能力：根据盾构机的掘进能力和刀盘直径大小，主轴承需要能够承受数十吨甚至上百吨的轴向力和径向力，以及数千千牛·米的倾覆力矩。
长使用寿命：盾构机的一次掘进任务通常需要数月甚至数年时间，要求主轴承在整个掘进过程中能够稳定运行，不出现故障，因此其设计使用寿命一般在10年以上，且在使用寿命内能够承受多次的载荷循环。
良好的可靠性和稳定性：在盾构机掘进过程中，主轴承一旦出现故障，将导致整个盾构施工停滞，造成巨大的经济损失和工期延误。因此，主轴承需要具备极高的可靠性和稳定性，能够在复杂的地质条件和恶劣的工作环境下正常工作。
国内发展现状过去，盾构机主轴承长期依赖进口，制约了我国盾构机产业的发展。近年来，随着我国科技水平的不断提高，国内一些企业和科研机构加大了对盾构机主轴承的研发投入，取得了一定的突破。目前，国内已经有部分企业能够自主研制出满足一定工程需求的盾构机主轴承，并在一些国内的盾构施工项目中得到了应用，逐步实现了盾构机主轴承的国产化替代。