盾構(gòu)機(jī)主軸承潤滑系統(tǒng)故障處理

1、盾構(gòu)機(jī)主軸承潤滑系統(tǒng)故障處理王寶佳（中鐵電氣化局西鐵工程公司 陜西 西安 710032） 摘要通過對(duì)用于西安地鐵一號(hào)線TJSG-9標(biāo)的中鐵6號(hào)盾構(gòu)機(jī)，主軸承潤滑系統(tǒng)工作原理及施工中故障處理的詳細(xì)闡述，介紹盾構(gòu)機(jī)日常維修保養(yǎng)的一般方法及處理盾構(gòu)機(jī)液壓、流體系統(tǒng)故障的分析思路，為相關(guān)工程作業(yè)人員提供了一種處理盾構(gòu)機(jī)設(shè)備故障的參考方法。關(guān)鍵詞盾構(gòu)機(jī)；潤滑系統(tǒng)；液壓；流體；故障處理 Fault Handling of Main Bearing Lubrication System of Shield 隨著城市軌道交通的高速發(fā)展，地鐵施工成為工程建設(shè)單位關(guān)注的焦點(diǎn)。盾構(gòu)施工作為地鐵隧道施工的一種方法，因

2、其對(duì)人民群眾的日常生活影響最小、施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度低、安全性高而備受各施工單位青睞。至今中鐵股份公司及中鐵建股份公司兩大國營企業(yè)下屬的數(shù)十家工程單位近七成已具備豐富的盾構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)，暫未進(jìn)入盾構(gòu)施工領(lǐng)域的單位正在進(jìn)行盾構(gòu)施工上馬的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。用于盾構(gòu)施工的大型設(shè)備（盾構(gòu)機(jī)）是一種集光、機(jī)、電、液一體化的機(jī)電產(chǎn)品，怎樣保證其高性能、高效率地運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)揮它的優(yōu)越性能，正是盾構(gòu)機(jī)操作及維保工作人員研究的主要項(xiàng)目。中鐵電氣化局從2009年開始進(jìn)行了盾構(gòu)施工上馬的精心準(zhǔn)備，2010年9月16日中鐵電氣化局用于西安地鐵一號(hào)線TJSG-9標(biāo)的首臺(tái)盾構(gòu)機(jī)經(jīng)朝陽門站始發(fā)向西掘進(jìn)，從此拉開了中鐵電氣化局盾構(gòu)施工的大幕

3、?，F(xiàn)結(jié)合用于西安地鐵一號(hào)線TJSG-9標(biāo)左線的中鐵六號(hào)盾構(gòu)機(jī)主軸承潤滑油脂系統(tǒng)故障處理實(shí)例，介紹主軸承潤滑油脂系統(tǒng)的工作原理及其故障的排除方法，提供一種盾構(gòu)機(jī)液壓、流體系統(tǒng)故障排除的思路和方法以做技術(shù)交流。1工程概況西安市地鐵一號(hào)線TJSG-9標(biāo)由1站3區(qū)間組成：朝陽門車站、朝陽門至康復(fù)路暗挖區(qū)間、朝陽門至五路口盾構(gòu)區(qū)間、五路口至北大街盾構(gòu)區(qū)間。項(xiàng)目總造價(jià)：4.39億元。朝陽門站位于朝陽門外環(huán)城東路與長樂西路十字東側(cè)，成東西走向布置在長樂西路道路北側(cè)，西接五路口站，東接康復(fù)路站。其中，五朝區(qū)間為盾構(gòu)區(qū)間，朝陽門車站西端設(shè)置盾構(gòu)始發(fā)井；朝康區(qū)間為全暗挖區(qū)間。朝陽門車站共設(shè)置4個(gè)出入口和2組風(fēng)亭。

4、車站為地下三層雙柱三跨框架結(jié)構(gòu)，起訖里程YCK22+384.200YCK22+517.300，總長為133.1m，標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬度21.70m，基坑深度22.71m，頂板覆土約3.0m。朝陽門至五路口區(qū)間采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)區(qū)間總長為851m，盾構(gòu)從朝陽門車站始發(fā)后即要下穿護(hù)城河、城墻及建筑物。五口路至北大街區(qū)間采用盾構(gòu)法進(jìn)行施工，區(qū)間總長為1297m。2主軸承潤滑油脂系統(tǒng)工作原理欲快速準(zhǔn)確地處理機(jī)械設(shè)備故障，特備是盾構(gòu)機(jī)這種集光、機(jī)、電、液一體化的機(jī)電產(chǎn)品，首先需要維保工作人員根據(jù)故障現(xiàn)象結(jié)合發(fā)生故障系統(tǒng)的工作原理，分析造成故障的可能原因，然后從分析判斷的各種原因入手由簡單到復(fù)雜逐一排查直至問

5、題解決。為了避免維修工作中盲目地拆卸元器件造成次生故障，從系統(tǒng)的工作原理及故障現(xiàn)象入手無疑是一種科學(xué)的維修方法?，F(xiàn)就用于西安地鐵一號(hào)線TJSG-9標(biāo)的中鐵6號(hào)盾構(gòu)機(jī)主軸承潤滑系統(tǒng)管線連接原理簡圖、元件事物圖及系統(tǒng)工作原理框圖，詳細(xì)介紹主軸承潤滑系統(tǒng)的工作原理，為該系統(tǒng)故障排除提供理論依據(jù)。主軸承密封系統(tǒng)的工作原理如圖2.1所示，因油脂泵及多點(diǎn)泵不是本文敘述的重點(diǎn)故未給出詳細(xì)圖示。本系統(tǒng)由兩大職能部分組成：第一，在工業(yè)空氣系統(tǒng)壓力充足的前提條件下，位于30L多點(diǎn)泵油脂桶9上的超音波傳感器給出液位低信號(hào)，氣動(dòng)電磁閥1、電磁閥7分別得電，工業(yè)空氣經(jīng)氣動(dòng)三聯(lián)件2、單向閥3進(jìn)入油脂泵，油脂泵工作將盾構(gòu)機(jī)

6、后配套臺(tái)車上油脂桶內(nèi)的潤滑油脂泵送出，經(jīng)位于盾體內(nèi)的電磁閥7、過濾器8進(jìn)入30L儲(chǔ)存潤滑油脂的油脂桶內(nèi)，在未出現(xiàn)供油中斷的情況下待出現(xiàn)高液位信號(hào)后閥1和7斷電復(fù)位供油終止。第二，盾構(gòu)機(jī)工作時(shí)開啟多點(diǎn)泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)10,30L儲(chǔ)存潤滑油脂桶內(nèi)的油脂經(jīng)多點(diǎn)泵泵體上的多個(gè)出口（圖中未表示出）分別潤滑盾構(gòu)機(jī)需潤滑的部分。圖2.2是中鐵6號(hào)盾構(gòu)機(jī)主軸承密封系統(tǒng)油脂泵和多點(diǎn)泵的實(shí)物圖片。圖2.2油脂泵和多點(diǎn)泵主軸承密封系統(tǒng)工作及各電磁閥的開啟都由PLC程序控制，其工作機(jī)理如圖2.3所示。值得注意的是：主軸承密封系統(tǒng)在供油的過程中如有中斷，主要是臺(tái)車油脂泵壓力猛然升高或人為處于“維修”工作狀態(tài)氣動(dòng)電磁閥將關(guān)閉，

7、電磁閥7依然開啟，正常后人為施加一低液位信號(hào)（翻開30L油脂桶蓋后關(guān)閉），氣動(dòng)電磁閥開啟至出現(xiàn)滿信號(hào)后各閥關(guān)閉?？偨Y(jié)起來主軸承密封系統(tǒng)在正常情況下，低液位信號(hào)供油、高液位信號(hào)停止供油，掌握這一原理便于維保工作人員調(diào)試主軸承密封系統(tǒng)，亦可判斷是否徹底處理故障。3故障及處理方法用于西安市地鐵一號(hào)線TJSG-9標(biāo)左線的中鐵6號(hào)盾構(gòu)機(jī)，在五路口至朝陽門盾構(gòu)區(qū)間的施工過程中潤滑油脂系統(tǒng)多次出現(xiàn)故障。因其直接關(guān)系到主軸承的潤滑及密封，影響著主軸承的使用壽命，廠家設(shè)計(jì)該系統(tǒng)時(shí)添加了連鎖設(shè)計(jì)，及30L油脂桶內(nèi)油脂不足時(shí)（低液位），多點(diǎn)泵無法開啟，盾構(gòu)機(jī)與之相關(guān)的系統(tǒng)無法開啟不能正常施工?，F(xiàn)就施工過程中潤滑油脂

8、系統(tǒng)的故障現(xiàn)象及處理方法作詳細(xì)闡述：l 故障一：多點(diǎn)油脂泵液位傳感器損壞導(dǎo)致油脂系統(tǒng)無法向油脂桶自動(dòng)供油脂，油脂桶內(nèi)油脂用完后不會(huì)出現(xiàn)報(bào)警，長期在此狀態(tài)下工作會(huì)損壞各需潤滑系統(tǒng)元件影響盾構(gòu)機(jī)使用壽命。處理方法：盾構(gòu)機(jī)分塊調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)該問題，應(yīng)是裝機(jī)時(shí)緊固螺栓的工作人員無意中踩壞。檢查發(fā)現(xiàn)液位傳感器線路全部斷開無法連接需拆卸作錫焊處理。為不影響施工進(jìn)度，處理傳感器期間維保人員采用人為分別給“低液位”和“高液位”信號(hào)實(shí)現(xiàn)潤滑油脂由臺(tái)車向盾體內(nèi)30L油脂桶內(nèi)供潤滑油脂，并派專人定時(shí)檢查油脂液位情況，在低液位時(shí)給電信號(hào)供油脂至滿后再給一電信號(hào)停止供油脂或?qū)⑴_(tái)車油脂泵工位選擇開關(guān)撥到維修檔位及時(shí)停止供油，

9、人為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能。傳感器線路接好后油脂潤滑系統(tǒng)正常工作。l 故障二：多點(diǎn)泵啟動(dòng)指示燈閃爍，與潤滑油脂系統(tǒng)有連鎖的各系統(tǒng)無法工作，盾構(gòu)機(jī)不能繼續(xù)掘進(jìn)。處理方法：多點(diǎn)泵啟動(dòng)指示燈閃爍的原因分別有：多點(diǎn)泵電機(jī)主線路漏電開關(guān)跳閘;盾體多點(diǎn)泵油脂桶低液位報(bào)警。維保人員檢查發(fā)現(xiàn)：多點(diǎn)泵電機(jī)主線路漏電開關(guān)未跳閘；盾體油脂桶內(nèi)油脂液位低。按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)，正常情況下，出現(xiàn)低液位報(bào)警信號(hào)后潤滑油脂供給系統(tǒng)會(huì)立即向多點(diǎn)泵油脂桶內(nèi)供油，低液位信號(hào)消失即無報(bào)警，待油脂桶滿的高液位信號(hào)出現(xiàn)供油停止。事發(fā)時(shí)故障現(xiàn)象如下：如圖2.1所示，氣動(dòng)電磁閥1及電磁閥7指示燈亮，壓力表6呈現(xiàn)高壓，油脂泵停止工作，打開手動(dòng)球閥5泄壓

10、后關(guān)閉，油脂泵4工作待壓力上升到一定程度停止工作。閥1和閥7呈開啟指示，多點(diǎn)泵油脂桶內(nèi)油脂少。由以上現(xiàn)象可以判斷故障二是由于油脂泵出口至多點(diǎn)泵油脂桶入口處中間管路或元件堵塞造成無法實(shí)現(xiàn)潤滑油脂系統(tǒng)自動(dòng)供油的功能。因臺(tái)車至盾體內(nèi)閥7之間的管路采用了2寸和1寸高壓油管，其堵塞的可能性很小，那么堵塞點(diǎn)就會(huì)出現(xiàn)在電磁閥7和過濾器8，拆卸過濾器8給低液位信號(hào)系統(tǒng)正常供油。維保人員拆卸下濾芯發(fā)現(xiàn)兩層銅濾網(wǎng)堵塞嚴(yán)重，濾網(wǎng)間隙被鐵屑和硬油脂填充，徹底清洗濾芯后裝入原位，經(jīng)調(diào)試系統(tǒng)正常工作。l 故障三：多點(diǎn)泵啟動(dòng)指示燈閃爍，多點(diǎn)泵油脂桶液位低。處理方法：故障三與故障二為同類故障，因引發(fā)故障的部件不同，處理故障相

11、對(duì)復(fù)雜故對(duì)其單列出作詳細(xì)敘述。故障三是因供油管路、控制閥塊、過濾器堵塞造成主軸承潤滑系統(tǒng)無法完成潤滑油脂由后配套臺(tái)車到盾體30L油脂桶的供油，油脂桶液位低時(shí)連鎖設(shè)計(jì)作用，盾構(gòu)機(jī)無法正常掘進(jìn)。維保人員總結(jié)處理故障二的經(jīng)驗(yàn)，片面地認(rèn)為過濾器堵塞造成了此次故障，發(fā)現(xiàn)故障后即對(duì)濾芯進(jìn)行清洗安裝調(diào)試未排除故障。維保人員拆開閥7出口與過濾器連接接頭，系統(tǒng)不能供油；拆開閥7入口接口系統(tǒng)快速供油（將臺(tái)車油脂泵工位選擇開關(guān)撥到維修檔位停止供油）。由此判斷閥7堵塞造成本次故障，經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)電磁閥控制線路脫落，線圈濺進(jìn)油脂和水導(dǎo)致電磁閥損壞、閥芯無法正常開啟導(dǎo)致臺(tái)車油脂泵出口高壓，迫使系統(tǒng)停止供油無法實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。維保人員采用將閥7的出入口之間開一小槽，定期清洗過濾器濾芯的方法徹底解決了臺(tái)車林肯泵出口后的堵塞故障。4總結(jié)處理液壓、流體系統(tǒng)的故障需要維修作業(yè)人員熟悉系統(tǒng)的工作原理，掌握該系統(tǒng)的調(diào)試技巧。根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障可能的原因，由簡單到復(fù)雜排除故障直至故障消除。作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)注重故障處理的方法，切忌盲目拆卸、憑“經(jīng)驗(yàn)”工作。如故障三處理過程中拆去濾芯后系統(tǒng)未供油即可判斷過濾器不是引發(fā)該故障的根本原因。本文敘述一簡單