精品實用范文 淺析盾構(gòu)機主驅(qū)動故障與維修

1、淺析盾構(gòu)機主驅(qū)動故障與維修淺析盾構(gòu)機主驅(qū)動故障與維修 【摘 要】主驅(qū)動是盾構(gòu)機的核心驅(qū)動部件，在盾構(gòu)法隧道施工過程中起到動力轉(zhuǎn)換和輸出的作用。在主驅(qū)動的實際使用中，主驅(qū)動故障的早期預(yù)防、常規(guī)保養(yǎng)，直接影響著盾構(gòu)機的使用工況，了解主驅(qū)動的常見故障，有助于在常規(guī)保養(yǎng)中對故障點加以預(yù)防，有助于在出現(xiàn)故障時及時判定原因，制定處理方案。 【關(guān)鍵字】盾構(gòu)機；主驅(qū)動；故障分析 中圖分類號：p135 文獻標(biāo)識碼：a 引言 盾構(gòu)機作為集機械、液壓、電氣與自動化控制于一體的綜合性大型施工機械，以其優(yōu)質(zhì)、高速、安全的優(yōu)勢在地鐵隧道施工與穿山隧道施工中被廣泛應(yīng)用。盾構(gòu)機的主驅(qū)動則是其核心驅(qū)動部件，直接起到動力轉(zhuǎn)換和輸

2、出的作用。在正常服役條件下，電機、馬達、箱體結(jié)構(gòu)等具備較長的使用壽命，對主驅(qū)動總成的壽命影響較小。常見的主驅(qū)動異常損壞大多發(fā)生在前部密封、密封滑環(huán)、主軸承、減速機、驅(qū)動電機或馬達等方面。本文以羅賓斯epb218-362機型淺析主驅(qū)動的故障及維護保養(yǎng)。 1、盾構(gòu)機主驅(qū)動的主要組成 1.1主驅(qū)動箱：主驅(qū)動箱是主驅(qū)動總成的主要結(jié)構(gòu)件，用于承載主軸承、驅(qū)動法蘭、減速機等其他部件，同時提供主軸承潤滑系統(tǒng)的齒輪油容納空間，為前部密封及油脂潤滑系統(tǒng)提供油脂通道。 1.2主軸承：主驅(qū)動的核心組件，包含三個軸承，外環(huán)與主驅(qū)動箱相對固定，內(nèi)環(huán)與刀盤驅(qū)動法蘭相連，是驅(qū)動刀盤運轉(zhuǎn)的過渡連接部件。 1.3連接環(huán)：連接、

3、固定主驅(qū)動各結(jié)構(gòu)件，配合主驅(qū)動箱，提供潤滑油脂通道。 1.4密封隔環(huán)：將多道唇形密封分離隔開，形成空腔以填充潤滑脂。 1.5密封滑環(huán)：提供唇形密封的接觸面。 1.6密封壓環(huán)：固定唇形密封，形成合適的預(yù)緊壓力。 1.7刀盤驅(qū)動法蘭：連接主軸承大齒圈與刀盤法蘭的連接部件，帶動刀盤旋轉(zhuǎn)。 1.8馬達或電機：刀盤的動力源，將流體勢能或電能轉(zhuǎn)化成機械能。該設(shè)備裝有五臺主驅(qū)動裝置，每一臺的動力均為160千瓦、690伏、三相、50赫茲的變頻電機。 1.9減速機：減速機為行星齒輪型，三級減速的總減速比為104.8:1。配合馬達或電機，通過旋轉(zhuǎn)速度的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)較大的驅(qū)動扭矩。 1.10扭矩限制器：應(yīng)用于電驅(qū)型盾構(gòu)

4、機，連接電機與減速機，在刀盤扭矩急劇增大時脫離，隔開電機與減速機，從而避免電機的損壞。 2、盾構(gòu)機主驅(qū)動常見故障分析 2.1密封滑環(huán)磨損 實例：在某國外知名品牌的盾構(gòu)機主驅(qū)動拆檢中，發(fā)現(xiàn)外密封滑環(huán)在與唇形密封接觸處有明顯環(huán)槽狀摩擦痕跡，第一道密封處為(寬度深度)132.6mm，第二道密封處為(寬度深度)111.6mm,第三道密封處(寬度深度)90.3mm。內(nèi)密封滑環(huán)在前端第一道密封處存在(寬度深度)20.3mm環(huán)形擦痕，第二道密封處無明顯摩擦痕跡。 分析：主驅(qū)動的密封滑環(huán)因唇形密封的分布不同，也分為內(nèi)密封滑環(huán)和外密封滑環(huán)兩種，隨著刀盤的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。由于內(nèi)密封處油壓較小，同時外部無壓力，所以內(nèi)密

5、封滑環(huán)一般受力狀態(tài)較好，不會有太大的磨損。外密封滑環(huán)的磨損主要在最前側(cè)，也就是第三道唇形密封的接觸點。此道密封的前側(cè)直接承受開挖艙的土壓壓力，唇口形變較大，緊貼于外密封滑環(huán)上，對外密封滑環(huán)有較大的徑向作用力，從而引起滑環(huán)磨損的加劇。另外，此道密封的前端加注的是hbw油脂，為保證密封效果，這種油脂內(nèi)含有大量的纖維絲和金屬顆粒，在密封與滑環(huán)的相對動動中，會額外增加摩擦阻力，也會加劇外密封滑環(huán)的磨損。在設(shè)計時，外密封滑環(huán)一般留有一定的調(diào)整空間，通過緊固螺栓和頂絲螺栓的配合，可以調(diào)整滑環(huán)與密封唇口的接觸位置。一般來說，在盾構(gòu)機掘進一公里時應(yīng)對外密封滑環(huán)進行檢查，以確定是否需要調(diào)整。每個滑環(huán)應(yīng)可調(diào)整兩次

6、。 2.2齒輪油系統(tǒng)報警 實例：在中鐵系列盾構(gòu)的工廠調(diào)試時和多臺不同品牌的盾構(gòu)實際使用中，多次發(fā)現(xiàn)齒輪油系統(tǒng)的脈沖計數(shù)傳感器發(fā)出報警信號，致使刀盤無法轉(zhuǎn)動。某盾構(gòu)在掘進一段距離后，齒輪油系統(tǒng)頻繁報警，打開主驅(qū)動箱后部觀察孔，發(fā)現(xiàn)黑色異物。 分析：脈沖計數(shù)傳感器設(shè)定的有下限值，如果發(fā)出報警信號，說明齒輪油循環(huán)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)異常，此時，潤滑效果可能失效，影響各部件的嚙合運動，同時，還可能無法降低各配件相對運動時的摩擦熱量，可能導(dǎo)致異常損壞。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因主要有以下兩種，一是油溫過低，齒輪油的粘稠度太高，導(dǎo)致過濾器的工作條件不符合設(shè)計值，無法達到理論上的流量。因此，在寒冷季節(jié)或寒冷地區(qū)施工時，應(yīng)對齒輪

7、油潤滑系統(tǒng)加以防護，或添加加熱裝置解決此問題；或增加少量的液壓油降低粘稠度，并定期進行油樣分析，羅賓斯epb218-362遇到該問題時按照此方法解決問題，效果顯著。再有就是齒輪油內(nèi)有異物，導(dǎo)致過濾器堵塞。從多臺盾構(gòu)機的使用情況來看，異物的存在大多來源于齒輪油在加注過程中的清潔度不夠，還有在裝配時涂抹的平面密封膠過多硬化以后形成的。 2.3密封及潤滑油品檢查 實例：羅賓斯218-362型盾構(gòu)機在調(diào)試時，主驅(qū)動hbw油脂泵開啟后很長一段時間，刀盤法蘭面一直無油脂溢出，只有齒輪油溢出，打開主驅(qū)動輔助油箱，液位下降。盾構(gòu)機在掘進過程中應(yīng)經(jīng)常對主軸承齒輪油箱、驅(qū)動電機齒輪箱、主軸承輔助油箱等液位檢測。

8、分析：根據(jù)主軸承唇形密封（圖1）特點，前三道密封由ep1進行潤滑，最后一道密封與前三道密封背靠背裝配，前部腔體注入hbw，防止土艙土體進入主軸承使其損壞；背部腔體由主軸承輔助油箱注入齒輪油，將少量進入主軸承密封腔體的雜質(zhì)進行清洗，保持主軸承密封清潔作用。由于該齒輪油循環(huán)系統(tǒng)壓力過大，前部腔體的hbw還來不及充滿整個腔體形成一定壓力時，將密封沖開，直接從主軸承刀盤法蘭面溢出。一旦hbw沒有充滿前部腔體，該密封起不到保護作用，掘進時，土艙土體很容易從該通道進入主軸承內(nèi)部，導(dǎo)致主軸承損壞。隨后，通過調(diào)整泵出口壓力，降低一定值，直到hbw從主軸承刀盤法蘭盤溢出解決此問題。盾構(gòu)機掘進過程中，操作人員應(yīng)每

9、天對主軸承油箱、輔助油箱、驅(qū)動電機齒輪箱進行檢查，目測液位是否下降，每周油樣顏色檢查，500環(huán)后油樣分析。若油箱液位下降，補充油品；若顏色變化明顯則及時油樣分析，及時更換新油品。某地鐵施工中由于疏忽大意，對主軸承齒輪油油箱檢查不及時，當(dāng)主軸承出現(xiàn)異響時，取出齒輪油發(fā)現(xiàn)全變成黑色。經(jīng)檢測，驅(qū)動電機減速機末端端蓋(圖2)與定位孔發(fā)生摩擦，減速機齒牙斷裂。經(jīng)分析：驅(qū)動電機減速機端蓋與定位孔過盈配合，受力發(fā)生摩擦，間隙漸漸變大，導(dǎo)致定位失效，減速機齒輪與主軸承大齒圈齒輪嚙合不緊密，發(fā)生來回竄動，最終出現(xiàn)打齒現(xiàn)象，發(fā)生事故。如果前期對油品進行顏色檢查，顏色變化較大時進行油樣分析，可以發(fā)現(xiàn)金屬含量過高，停機全面檢查并分析原因，完全可以消除事故。 圖1 圖2 3、總結(jié) 綜上所述，主驅(qū)動總成由于其關(guān)鍵性，在制造