具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

实施方式一

如图1至图3所示，本发明提供了一种耐磨带，该耐磨带1沿密封跑道的周向固定设置于密封跑道的表面，耐磨带1包括多个纤维层，各纤维层之间层叠设置，且各纤维层之间压制固定，能够有效降低密封跑道表面的摩擦系数，传递沙子对密封跑道表面磨损产生的接触力，对磨损接触力起到缓冲、降低的作用

在本发明的一个可选实施例中，靠近耐磨带1的外表面(沿密封跑道的径向远离密封跑道一侧)的至少一纤维层中单向碳纤维的延伸方向与位于密封跑道外侧的唇形密封件4(唇形密封件4套设于密封跑道的外侧，在唇形密封件4与密封跑道之间形成有迷宫腔室6，唇形密封件4的唇口位置用于对迷宫腔室6进行密封)的转动方向相同，该结构能够进一步降低耐磨带1与唇形密封件4、沙子之间的接触力及摩擦系数，且多个纤维层起到逐层磨损的效果，进而提高密封跑道的耐磨性能，有效保证盾构机主驱动长期、稳定的工作状态。

在本发明的一个可选实施例中，如图2所示，各纤维层包括第一纤维层101、第二纤维层102、第三纤维层103和第四纤维层104，第一纤维层101中单向碳纤维的延伸方向与第二纤维层102中单向碳纤维的延伸方向之间的夹角为90°，第三纤维层103中单向碳纤维的延伸方向与第四纤维层104中单向碳纤维的延伸方向之间的夹角为90°，且第一纤维层101中单向碳纤维的延伸方向与第三纤维层103中单向碳纤维的延伸方向之间的夹角为45°；第一纤维层101中单向碳纤维的延伸方向与位于密封跑道外侧的唇形密封件的转动方向相同。其中，第一纤维层101能够起到传递载荷的作用，以降低耐磨带1与唇形密封件4、沙子之间的接触力及摩擦系数；第二纤维层102保证耐磨带1与密封跑道连接的稳定性；第三纤维层103和第四纤维层104能够起到进一步提高耐磨带1与密封跑道连接强度的作用。

进一步的，第一纤维层101、第二纤维层102、第三纤维层103和第四纤维层104均采用碳纤维复合材料制成，且第一纤维层101、第二纤维层102、第三纤维层103和第四纤维层104之间压制成型。在对碳纤维复合材料进行制作过程中，需要采用添加有聚四氟乙烯(即：PTFE)粉填料的树脂浸润单向碳纤维，以形成碳纤维复合材料(即：CFRP)，碳纤维复合材料由增强体材料碳纤维和基体材料树脂形成，具有高比强度、比模量、质轻、耐疲劳以及耐磨性好等特点。

其中，碳纤维复合材料中碳纤维的体积含量为60％至65％，树脂的体积含量为35％至40％。聚四氟乙烯粉填料杂树脂中的质量分数约为5％。

具体的，耐磨带1包括下层部分和压制固定于下层部分顶面的上层部分，下层部分包括六个第一纤维层101、两个第二纤维层102、两个第三纤维层103和两个第四纤维层104(下层部分共12层)，下层部分中沿密封跑道的径向由内至外依次为三个第一纤维层101、一个第二纤维层102、一个第三纤维层103、一个第一纤维层101、一个第四纤维层104、一个第一纤维层101、一个第三纤维层103、一个第一纤维层101、一个第四纤维层104和一个第二纤维层102；上层部分中各第一纤维层101、各第二纤维层102、各第三纤维层103和各第四纤维层104的层叠顺序与下层部分中各第一纤维层101、各第二纤维层102、各第三纤维层103和各第四纤维层104的层叠顺序对称设置(即：上层部分共12层，耐磨带1的总层数共计24层)。

在本发明中，以唇形密封件的转动方向为基准(即：0°)，则第一纤维层101中单向碳纤维的延伸方向的0°，第二纤维层102中单向碳纤维的延伸方向为90°，第三纤维层103中单向碳纤维的延伸方向为45°，第四纤维层104中单向碳纤维的延伸方向为-45°，则耐磨带1中各纤维层沿密封跑道的径向由内至外的具体层叠铺设方式为(0°、0°、0°、90°、45°、0°、-45°、0°、45°、0°、-45°、90°、90°、-45°、0°、45°、0°、-45°、0°、45°、90°、0°、0°、0°)。其中，第一纤维层101的层数占纤维层总层数的1/2，第二纤维层102的层数占纤维层总层数的1/6(第二纤维层102的层数一般占纤维层总层数的10％至25％，其由碳纤维复合材料连接设计准则确定)，第三纤维层103和第四纤维层104的层数之和占纤维层总层数的1/3。

在本发明的一个可选实施例中，如图1所示，耐磨带1包括多个耐磨段105，各耐磨段105沿密封跑道的轴向顺序连接。

进一步的，如图1所示，各耐磨段105的端部均为一斜面，且相邻两耐磨段105的端面之间通过第一粘接层5固定连接。相邻两耐磨段105之间采用斜对接的方式连接，对接端面处理干净后用胶粘剂形成的第一粘接层5进行粘接，以提高各耐磨段105之间连接的稳定性。

本发明的耐磨带的特点及优点是：

该耐磨带能够对主驱动轴承进行更加可靠、有效的密封保护，提高密封跑道的耐磨性能，降低密封跑道表面的摩擦系数，有效保证盾构机主驱动长期、稳定的工作状态。

实施方式二

如图3所示，本发明提供了一种盾构机主驱动密封跑道，该盾构机主驱动密封跑道包括跑道本体3、唇形密封件4和上述的耐磨带1，耐磨带1设置于跑道本体3的表面，且唇形密封件4的唇口位置与耐磨带1相接触。

进一步的，跑道本体3可采用常用的盾构跑道材质(如：42CrMo钢材)，无需对跑道本体3的表面进行硬化处理。

进一步的，唇形密封件4可采用常规的盾构主驱动密封件材质(如：橡胶)。

在本发明的一个可选实施例中，如图3所示，盾构机主驱动密封跑道还包括多个沉头螺栓2，沿跑道本体3的周向在跑道本体3上开设有多个螺栓孔，各沉头螺栓2穿过耐磨带1并固定于对应的螺栓孔内，从而耐磨带1通过沉头螺栓2与跑道本体3连接，通过沉头螺栓2的设置，增强了耐磨带1与跑道本体3连接的稳定性。其中，螺栓孔为M4螺栓孔(即：螺栓孔的直径为4mm)，沉头螺栓2为M4直径(即：沉头螺栓2的直径为4mm)。

进一步的，在对跑道本体3的表面进行打磨处理干净后，在耐磨带与跑道本体的表面之间用胶粘剂形成第二粘接层，通过第二粘接层对耐磨带与跑道本体的进行加固，避免因震动造成沉头螺栓2松动。

进一步的，在安装完沉头螺栓2后，向沉头螺栓2与螺栓孔之间的间隙位置填充胶粘剂，并刮除耐磨带1表面溢胶，在保证耐磨带1表面光滑的同时，能够起到对沉头螺栓2再次加固的作用。

在本发明的一个可选实施例中，如图3所示，唇形密封件4的唇口位置(即：唇形密封件4与耐磨带1的接触位置)与沉头螺栓2的设置位置相错开，避免唇形密封件4在转动过程中不断对沉头螺栓2进行摩擦而导致沉头螺栓2松动、脱落等情况的发生。

进一步的，如图3所示，唇形密封件4为圆环形结构，唇形密封件4固定套设于跑道本体3的外侧，唇形密封件4的唇口位置与跑道本体3的外表面紧密贴合，以对位于跑道本体3外侧的迷宫腔室6进行密封。

进一步的，如图3所示，唇形密封件4的数量为多个，各唇形密封件4由开挖仓至主轴承方向顺序且间隔分布，从而对迷宫腔室6形成多道密封；其中，耐磨带1设置于与靠近开挖仓方向第一个唇形密封件4轴向相对的位置上。

在本发明的一个可选实施例中，如图3所示，跑道本体3的表面沿跑道本体3的周向开设有圆环形的限位槽，限位槽的宽度与耐磨带1的宽度相同，耐磨带1能够固定嵌设于限位槽内，且耐磨带1的外表面与跑道本体3的表面相平齐，以使耐磨带1与跑道本体3形成一个整体，耐磨带1的增设不会对密封跑道的正常使用造成影响。

本发明的盾构机主驱动密封跑道的工作原理主要为：

一、在盾构机主驱动工作过程中，跑道本体3与唇形密封件4之间的沙子对跑道本体3的摩擦主要作用于耐磨带1上，从而使耐磨带1磨损变薄，而避免对跑道本体3造成过度磨损；其中，碳纤维材料的耐磨性能优于金属材料的耐磨性能。

二、跑道本体3上设置耐磨带1，耐磨带1中的碳纤维材料能够传递沙子对跑道本体3表面摩擦产生的接触力，使磨损接触力降低，而且耐磨带1中的树脂材料具有一定的韧性，能够进一步缓冲沙子摩擦而产生的接触力，从而避免沙子对跑道本体3造成过度磨损。

三、在耐磨带1的模压成型过程中，需要在树脂中添加聚四氟乙烯粉填料，能够起到良好的自润滑作用。

四、耐磨带1表面的碳纤维和树脂在磨损后会产生微小的颗粒，能够起到降低摩擦系数的作用，进一步避免跑道本体3的过度磨损。

本发明的盾构机主驱动密封跑道的特点及优点是：

一、该盾构机主驱动密封跑道中，在跑道本体3的表面设置有耐磨带1，耐磨带1中的碳纤维材料能够传递沙子对跑道本体3表面摩擦产生的接触力，使摩擦接触力降低，且耐磨带1中的树脂材料能够使耐磨带1具有一定的韧性，能够进一步缓冲沙子摩擦的接触力；

二、该盾构机主驱动密封跑道中，靠近跑道本体3的表面的三个纤维层(即：三个第一纤维层101)中单向碳纤维的延伸方向与位于密封跑道外侧的唇形密封件的转动方向相同，能够降低耐磨带1与唇形密封件4、沙子之间的接触力及摩擦系数，三个纤维层能够起到逐层磨损的作用，从而避免对跑道本体3的表面造成过度磨损；

三、该盾构机主驱动密封跑道中，耐磨带1包括下层部分和上层部分，且下层部分中的各纤维层与上层部分中的各纤维层之间对称设置，模压成型后尺寸稳定性好，安装方便；

四、该盾构机主驱动密封跑道中，在制作耐磨带1的树脂中添加聚四氟乙烯粉填料，能够起到良好的自润滑作用。

五、该盾构机主驱动密封跑道中，耐磨带1表面的碳纤维和树脂在磨损后会产生微小的颗粒，能够起到降低摩擦系数的作用。

六、该盾构机主驱动密封跑道中，耐磨带1由多个耐磨段105顺序连接形成，且相邻两耐磨段105的端部采用斜对接的方式，端部位置通过胶粘剂粘接，耐磨带1与跑道本体3之间采用沉头螺栓2连接加强固定，唇形密封件4的唇口位置与沉头螺栓2的设置位置相错开，该种沉头螺栓与粘接相结合的固定方式，不仅具有良好的稳定性，而且便于拆卸更换。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。