阅读说明：本技术 一种盾尾密封油脂及其制造方法 (Shield tail sealing grease and manufacturing method thereof ) 是由 黄霄震 黄河 于 2020-11-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种盾尾密封油脂及其制造方法,按重量百分比由下列组分组成：基础油26%～28%,润滑剂0.5%～1.5％,增粘剂15%～20%,纤维11%～16%,附着力促进剂2%～4%,粉体填料余量。本发明的有益效果是：能够避免油脂泵产生磨损；搅拌桶内的混合料能够得到充分搅拌,提高搅拌质量的同时节约了搅拌时间,提高工作效率；利于搅拌桶内侧壁的清洁,从而提高了原料的利用率和配比质量；设计合理。(The invention discloses shield tail sealing grease and a manufacturing method thereof, wherein the shield tail sealing grease comprises the following components in percentage by weight: 26-28% of base oil, 0.5-1.5% of lubricant, 15-20% of tackifier, 11-16% of fiber, 2-4% of adhesion promoter and the balance of powder filler. The invention has the beneficial effects that: the abrasion of the grease pump can be avoided; the mixture in the mixing barrel can be fully mixed, so that the mixing quality is improved, the mixing time is saved, and the working efficiency is improved; the cleaning of the inner side wall of the stirring barrel is facilitated, so that the utilization rate and the proportioning quality of the raw materials are improved; the design is reasonable.)

一种盾尾密封油脂及其制造方法

技术领域

本发明涉及油脂相关技术领域，尤其是指一种盾尾密封油脂及其制造方法。

背景技术

当前随着地铁、隧道等地下工程的大量兴建及盾构法施工的广泛应用，盾尾密封油脂作为盾构法施工隧道中盾构掘进机盾尾的主要配套材料之一，市场前景广阔。

盾尾密封油脂的润滑和密封作用，可以有效地保护盾尾和隔绝泥浆，防止泥水和压浆的渗入，保障盾构的顺利推进。目前国内油脂存在泵送性低，密封性和抗水性不能满足在地下水丰富，压力大的环境下的施工要求；同时国内采用云母片等尺寸大的片状物作为阻漏材料，长期使用会对油脂泵产生磨损、降低产品的泵送性能。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中长期使用阻漏材料导致油脂泵产生磨损、降低产品的泵送性能的不足，提供了一种能够避免油脂泵产生磨损的盾尾密封油脂及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种盾尾密封油脂，按重量百分比由下列组分组成：基础油26%～28%，润滑剂0.5% ～1.5％，增粘剂15%～20%，纤维11%～16%，附着力促进剂2%～4%，粉体填料余量。

按重量百分比由下列组分组成：基础油26%～28%，润滑剂0.5% ～1.5％，增粘剂15%～20%，纤维11%～16%，附着力促进剂2%～4%，粉体填料余量，本发明以基础油为载体，以纤维为结构骨架，加入润滑剂提高油脂的泵送性，加入增粘剂提高对管壁的粘附性能，加入附着力促进剂提高产品的密封抗水渗漏性，加入粉体填料增强产品抗水强度和整体性，最后混合成纤维状膏体，与其他同类产品相比，本产品不采用尺寸大的片状物做为阻漏材料，通过添加附着力促进剂分别与纤维和粉体进行合理的配比，一方面能够避免尺寸大的片状物对密封油脂泵的磨损，保持良好的泵送性；另一方面能够在进行抗高压密封时行成致密的密封层，表现出优异的密封性能，能够满足盾构机在压力高、含水量丰富条件下的施工使用要求，从而达到了能够避免油脂泵产生磨损的目的。

本发明还提供了一种盾尾密封油脂的制造方法，步骤如下：

步骤一，首先将基础油和增粘剂加入搅拌设备内进行搅拌，同时将搅拌设备加热至85℃～90℃并保持恒温直至基础油与增粘剂完全混合均匀；基础油优选矿物油，其流动性良好、性能稳定、具有提高油脂的泵送性能；增粘剂能提高产品附着力、粘性和整体性，保证盾尾密封油脂的密封性能和抗水冲性，增粘剂优选为三元乙丙胶或聚异丁烯。

步骤二，待基础油与增粘剂的混合物冷却至50~55℃后，保持恒温并依次加入润滑剂、附着力促进剂和粉体填料，继续搅拌0.5～1h；润滑剂主要目的是提高油脂的泵送性，润滑剂优选脲基润滑脂或铝基复合润滑脂；附着力促进剂具有增强产品与管片的粘附力，提高抗水性，附着力促进剂优选2-胺乙基亚乙基脲或β-(3’4-环氧乙基)乙基三甲基硅烷；粉体填料能增强产品抗水强度和整体性，粉体填料优选碳酸钙。

步骤三，加入纤维，搅拌1～1.5h直至混合均匀。纤维优选棉花、麻类、蚕丝或动物毛，棉花、麻类、蚕丝或动物毛均属于天然纤维，可完全生物降解，环保性能优越。本产品不采用尺寸大的片状物做为阻漏材料，通过添加附着力促进剂分别与纤维和粉体进行合理的配比，达到了能够避免油脂泵产生磨损的目的。

作为优选，所述搅拌设备包括搅拌桶和盖板，所述搅拌桶的顶部为开口端且与盖板连接，所述搅拌桶的底部设有出料口和若干个均匀分布的支撑腿，所述出料口内设有密封阀，所述盖板上设有搅拌滑槽，所述搅拌滑槽上设有连接柱，所述连接柱的一端位于搅拌滑槽内且与搅拌滑槽滑动连接，所述连接柱的另一端安装有搅拌电机，所述搅拌电机的输出端上设有搅拌总成，所述搅拌总成位于搅拌桶内。打开盖板，将配方原料通过搅拌桶的开口端投入到搅拌桶内，并盖好盖板对其进行搅拌混合，搅拌总成在连接柱的作用下沿着搅拌滑槽滑动进行搅拌的同时，在搅拌电机的作用下产生自转，从而使得搅拌桶内的混合料能够得到充分搅拌，提高搅拌质量的同时节约了搅拌时间，提高工作效率。

作为优选，所述盖板内设有旋转电机，所述旋转电机位于盖板的中心，所述旋转电机上设有输出轴，所述输出轴的一端与旋转电机固定连接，所述输出轴的另一端位于搅拌桶内且设有推杆，所述推杆与输出轴相互垂直，所述推杆的一端与输出轴固定连接，所述推杆的另一端设有限位矩形孔，所述连接柱的一端与搅拌滑槽滑动连接，所述连接柱的另一端贯穿限位矩形孔与搅拌电机连接，所述搅拌滑槽的形状为螺旋状，所述搅拌滑槽的中心位于输出轴的中心轴线上，所述限位矩形孔的长度大于搅拌滑槽的最大半径。开启旋转电机，旋转电机的输出轴带动推杆旋转，推杆通过限位矩形孔推动连接柱使其沿搅拌滑槽来回滑行，使得搅拌总成在连接柱的作用下对搅拌桶内的物料进行搅拌；限位矩形孔的长度大于搅拌滑槽的最大半径，使得推杆在限位矩形孔的作用下能够推动连接柱从搅拌滑槽的一端滑动到另一端，使其充分搅拌搅拌桶内的物料，设计合理简单。

作为优选，所述连接柱的端部设有与搅拌滑槽相匹配的球体，所述球体与连接柱固定连接，所述连接柱通过球体与搅拌滑槽滑动连接，所述球体的直径大于连接柱的直径。由于搅拌滑槽的形状为螺旋状，球体的设计使得连接柱能够在搅拌滑槽内顺畅滑行，减小了滑行时的摩擦力；球体的直径大于连接柱的直径有利于连接柱通过球体安装于搅拌滑槽内，从而起到限位的作用。

作为优选，所述搅拌桶的形状为圆柱形，所述盖板的一侧设有与搅拌桶的开口端相匹配的凹槽，所述搅拌滑槽位于凹槽的底部且位于搅拌桶的开口端内，所述盖板相对应的另一侧中心位置处设有直线驱动装置，所述直线驱动装置的顶端设有吊装板，所述直线驱动装置与吊装板可拆卸连接，所述直线驱动装置的底端与盖板转动连接，所述盖板的形状为圆形，所述盖板的外边缘设有若干个均匀分布的齿条，所述搅拌桶的外侧壁上设有T型槽，所述T型槽内设有滑座，所述滑座通过T型槽与搅拌桶上下滑动连接，所述滑座上设有连接板和驱动电机，所述连接板位于T型槽和驱动电机之间，所述滑座通过连接板与盖板固定连接，所述滑座的一端与T型槽相匹配，所述驱动电机安装于滑座的另一端，所述驱动电机的输出端上设有与齿条相啮合的齿轮。当需要开启盖板时，启动直线驱动装置，直线驱动装置带动盖板上移，此时盖板通过连接板带动滑座沿T型槽上移，滑座上的驱动电机也随之上移，以保证齿轮始终与齿条相啮合；相反，当需要关闭盖板时，直线驱动装置带动盖板下移，直至搅拌桶的开口端位于凹槽内即可；由于盾尾密封油脂的配方中添加有增粘剂，增粘剂具有粘性，故其很容易粘附于搅拌桶的内侧壁上，如果不对其内侧壁上的物料进行刮除，则会对原料造成浪费且影响混合后的配比质量：开启旋转电机，旋转电机的输出轴带动推杆旋转，推杆通过限位矩形孔推动连接柱使其沿搅拌滑槽滑行，当搅拌总成在连接柱的带动下滑动到搅拌滑槽的末端时，此时搅拌总成与搅拌桶的内侧壁相接触，停止旋转电机，启动驱动电机，驱动电机带动齿轮旋转，齿轮通过齿条带动盖板旋转，最终使得搅拌总成沿搅拌桶的内侧壁旋转，对粘附于搅拌桶内侧壁上的物料进行刮除以便重新混合于物料中进行搅拌，同时利于搅拌桶内侧壁的清洁，从而提高了原料的利用率和配比质量；搅拌桶和盖板的形状设计，有助于盖板在驱动电机的驱动下通过齿轮与齿条的啮合绕搅拌桶的开口端转动。

作为优选，所述直线驱动装置包括气缸，所述气缸的一端与吊装板可拆卸连接，所述气缸的另一端设有伸缩轴，所述伸缩轴的一端与气缸固定连接，所述伸缩轴的另一端设有滚珠轴承，所述伸缩轴通过滚珠轴承与盖板的中心转动连接。滚珠轴承的设计有利于盖板在驱动电机的驱动下通过齿轮与齿条的啮合能够绕搅拌桶的开口端转动。

作为优选，所述搅拌桶的开口端设有若干个均匀分布的弧形槽，所述弧形槽内设有与其相匹配的滚珠体，所述滚珠体与弧形槽滚动连接，所述搅拌桶的开口端通过滚珠体与凹槽的底部相接触。这样设计有利于减小盖板与搅拌桶开口端相对旋转时产生的摩擦力，使得盖板的旋转更为顺畅，减小盖板与搅拌桶的磨损，延长使用寿命。

作为优选，所述搅拌总成包括柱体，所述柱体的端部与搅拌电机的输出端可拆卸连接，所述柱体的外侧壁上设有若干块搅拌叶，若干块搅拌叶沿柱体的周向均匀分布，所述搅拌叶的一端与柱体固定连接且其厚度大于另一端的厚度，所述搅拌叶的宽度等于柱体外侧壁到搅拌桶内侧壁的最短距离。搅拌叶厚度的设计，一方面有利于提高搅拌叶的强度，使其在搅拌过程中不易折断，另一方面有利于提高刮除粘附于搅拌桶内侧壁上物料的效率，设计合理。

作为优选，所述搅拌桶的内侧壁上设有接近开关和温度传感器，所述搅拌滑槽的一端远离搅拌桶的内侧壁，所述搅拌滑槽的另一端靠近搅拌桶的内侧壁且与接近开关的位置相对应，所述搅拌桶的外侧壁上安装有控制面板，所述控制面板内设有控制器。当搅拌总成通过搅拌滑槽滑动到末端时，接近开关接收到信号，并将信号传送给控制器，由控制器控制旋转电机暂时停止工作，并启动驱动电机，驱动盖板转动，盖板带动搅拌总成旋转，使得搅拌总成上的搅拌叶不断与搅拌桶内侧壁刮擦，以清除粘附于搅拌桶内侧壁上的物料使其重新混入搅拌桶内进行再次搅拌，刮除完毕后，控制器控制旋转电机工作，使其带动搅拌总成沿搅拌滑槽反向旋转，以此往复，设计合理，便于操作；温度传感器感应搅拌桶内的温度，并可传输信号给控制器，便于操作人员通过控制面板控制搅拌桶内的温度；控制面板可控制气缸、搅拌电机、旋转电机和驱动电机的工作，同时可设定和显示各控制参数。

本发明的有益效果是：能够避免油脂泵产生磨损；搅拌桶内的混合料能够得到充分搅拌，提高搅拌质量的同时节约了搅拌时间，提高工作效率；利于搅拌桶内侧壁的清洁，从而提高了原料的利用率和配比质量；设计合理。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是搅拌总成清洁搅拌桶内侧壁时的结构示意图；

图3是盖板开启时的结构示意图；

图4是图1中A-A的剖视图；

图5是搅拌总成的端视图。

图中：1. 搅拌桶，2. 盖板，3.出料口，4.支撑腿，5.密封阀，6.搅拌滑槽，7.连接柱，8.搅拌电机，9.搅拌总成，10.旋转电机，11.输出轴，12.推杆，13.限位矩形孔，14.球体，15.凹槽，16.直线驱动组件，17.吊装板，18.齿条，19.T型槽，20.滑座，21.连接板，22.驱动电机，23.齿轮，24.气缸，25.伸缩轴，26.滚珠轴承，27.滚珠体，28.柱体，29.搅拌叶，30.接近开关，31.控制面板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

一种盾尾密封油脂，它包括一种盾尾密封油脂，其特征是，按重量百分比由下列组分组成：基础油26%～28%，润滑剂0.5% ～1.5％，增粘剂15%～20%，纤维11%～16%，附着力促进剂2%～4%，粉体填料余量。

本发明还提供了一种盾尾密封油脂的制造方法，步骤如下：

步骤一，首先将基础油和增粘剂加入搅拌设备内进行搅拌，同时将搅拌设备加热至85℃～90℃并保持恒温直至基础油与增粘剂完全混合均匀；

步骤二，待基础油与增粘剂的混合物冷却至50~55℃后，保持恒温并依次加入润滑剂、附着力促进剂和粉体填料，继续搅拌0.5～1h；

步骤三，加入纤维，搅拌1～1.5h直至混合均匀。

如图1、图2和图3所示的实施例中，搅拌设备包括搅拌桶1和盖板2，搅拌桶1的顶部为开口端且与盖板2连接，搅拌桶1的底部设有出料口3和若干个均匀分布的支撑腿4，出料口3内设有密封阀5，盖板2上设有搅拌滑槽6，搅拌滑槽6上设有连接柱7，连接柱7的一端位于搅拌滑槽6内且与搅拌滑槽6滑动连接，连接柱7的另一端安装有搅拌电机8，搅拌电机8的输出端上设有搅拌总成9，搅拌总成9位于搅拌桶1内。

如图1所示，盖板2内设有旋转电机10，旋转电机10位于盖板2的中心，旋转电机10上设有输出轴11，输出轴11的一端与旋转电机10固定连接，输出轴11的另一端位于搅拌桶1内且设有推杆12，推杆12与输出轴11相互垂直，推杆12的一端与输出轴11固定连接，如图1、图2、图3和图4所示，推杆12的另一端设有限位矩形孔13，连接柱7的一端与搅拌滑槽6滑动连接，连接柱7的另一端贯穿限位矩形孔13与搅拌电机8连接，如图4所示，搅拌滑槽6的形状为螺旋状，搅拌滑槽6的中心位于输出轴11的中心轴线上，限位矩形孔13的长度大于搅拌滑槽6的最大半径。

如图1、图2和图3所示，连接柱7的端部设有与搅拌滑槽6相匹配的球体14，球体14与连接柱7固定连接，连接柱7通过球体14与搅拌滑槽6滑动连接，球体14的直径大于连接柱7的直径。

如图1、图2和图3所示，搅拌桶1的形状为圆柱形，盖板2的一侧设有与搅拌桶1的开口端相匹配的凹槽15，搅拌滑槽6位于凹槽15的底部且位于搅拌桶1的开口端内，盖板2相对应的另一侧中心位置处设有直线驱动装置16，直线驱动装置16的顶端设有吊装板17，直线驱动装置16与吊装板17可拆卸连接，直线驱动装置16的底端与盖板2转动连接，如图1、图2和图3和图4所示，盖板2的形状为圆形，盖板2的外边缘设有若干个均匀分布的齿条18，搅拌桶1的外侧壁上设有T型槽19，T型槽19内设有滑座20，滑座20通过T型槽19与搅拌桶1上下滑动连接，滑座20上设有连接板21和驱动电机22，连接板21位于T型槽19和驱动电机22之间，滑座20通过连接板21与盖板2固定连接，滑座20的一端与T型槽19相匹配，驱动电机22安装于滑座20的另一端，驱动电机22的输出端上设有与齿条18相啮合的齿轮23。

如图1、图2和图3所示，直线驱动装置16包括气缸24，气缸24的一端与吊装板17可拆卸连接，气缸24的另一端设有伸缩轴25，伸缩轴25的一端与气缸24固定连接，伸缩轴25的另一端设有滚珠轴承26，伸缩轴25通过滚珠轴承26与盖板2的中心转动连接。搅拌桶1的开口端设有若干个均匀分布的弧形槽，弧形槽内设有与其相匹配的滚珠体27，滚珠体27与弧形槽滚动连接，搅拌桶1的开口端通过滚珠体27与凹槽15的底部相接触。

如图5所示，搅拌总成9包括柱体28，柱体28的端部与搅拌电机8的输出端可拆卸连接，柱体28的外侧壁上设有若干块搅拌叶29，若干块搅拌叶29沿柱体28的周向均匀分布，搅拌叶29的一端与柱体28固定连接且其厚度大于另一端的厚度，如图2所示，搅拌叶29的宽度等于柱体28外侧壁到搅拌桶1内侧壁的最短距离。

如图2和图4所示，搅拌桶1的内侧壁上设有接近开关30和温度传感器，搅拌滑槽6的一端远离搅拌桶1的内侧壁，搅拌滑槽6的另一端靠近搅拌桶1的内侧壁且与接近开关30的位置相对应，搅拌桶1的外侧壁上安装有控制面板31，控制面板31内设有控制器。

工作原理：控制面板31便于操作者操作，控制搅拌桶1的搅拌工作；操作者通过控制面板31启动气缸24，气缸24带动盖板2上移，打开盖板2；将配方原料通过搅拌桶1的开口端投入到搅拌桶1内，气缸24带动盖板2下移、盖好盖板2对其准备进行搅拌混合；搅拌混合时，开启旋转电机10，旋转电机10的输出轴11带动推杆12旋转，推杆12通过限位矩形孔13推动连接柱7使其沿搅拌滑槽6滑行，与此同时启动搅拌电机8，搅拌电机8带动搅拌总成9旋转，使得搅拌总成9上的搅拌叶29对搅拌桶1内的物料进行充分搅拌。

由于盾尾密封油脂的配方中添加有增粘剂，增粘剂具有粘性，故其很容易粘附于搅拌桶1的内侧壁上，如果不对其内侧壁上的物料进行刮除，则会对原料造成浪费且影响混合后的配比质量：当连接柱7滑动到搅拌滑槽6的末端时，此时搅拌总成9上的搅拌叶29与搅拌桶1的内侧壁相接触，接近开关30接收信号，并将信号传送给控制器，由控制器控制旋转电机10停止工作，启动驱动电机22，驱动电机22带动齿轮23旋转，齿轮23通过齿条18带动盖板2旋转，盖板2带动搅拌总成9旋转，最终使得搅拌叶29沿搅拌桶1的内侧壁旋转并与搅拌桶1内侧壁产生刮擦，对粘附于搅拌桶1内侧壁上的物料进行刮除使其重新混合于物料中准备进行搅拌，同时利于搅拌桶1内侧壁的清洁，刮除完毕后，关闭驱动电机22，控制器再次控制旋转电机10工作，使其带动搅拌总成9沿搅拌滑槽6反向旋转进行再次搅拌，以此往复。