盾構(gòu)機(jī)主軸承潤(rùn)滑故障診斷分析及維修

陳志遠(yuǎn)+代永磊

摘 要：盾構(gòu)機(jī)是進(jìn)行地下盾構(gòu)施工的重要機(jī)械設(shè)備，該設(shè)備可以防止開(kāi)挖軟地基時(shí)出現(xiàn)崩塌的情況，可以在機(jī)內(nèi)安全的開(kāi)展開(kāi)挖或襯砌施工。文中以某盾構(gòu)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)的故障情況為研究視角，介紹了盾構(gòu)機(jī)主軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)診斷故障的方法及解決對(duì)策，確保潤(rùn)滑系統(tǒng)正常運(yùn)行，提升盾構(gòu)機(jī)的使用壽命。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)機(jī)主軸承;潤(rùn)滑故障;診斷及維修

中圖分類(lèi)號(hào)：U455.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著城市交通工具的快速發(fā)展，各項(xiàng)交通工程成為大眾關(guān)注的重點(diǎn)。盾構(gòu)施工作為地鐵隧道施工的重要辦法，因其對(duì)人們的健康影響不大、施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度不高、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，促使其受到各國(guó)施工單位的喜愛(ài)。盾構(gòu)機(jī)主軸承是整個(gè)盾構(gòu)機(jī)的核心部位，發(fā)揮著支撐盾構(gòu)刀盤(pán)的作用。

一、簡(jiǎn)述主軸承的結(jié)構(gòu)

盾構(gòu)機(jī)在設(shè)定的施工位置不允許失效，其核心部件主軸承的可靠性左右著盾構(gòu)機(jī)施工的質(zhì)量和安全性。因此，必須確保主軸承的性能。如果一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)在多個(gè)工程中使用后，在開(kāi)始下個(gè)工程之前，必須對(duì)主軸承進(jìn)行拆解檢測(cè)，判定該部件是否可以正常使用，達(dá)到相對(duì)應(yīng)的節(jié)能減排功效。主軸承是支撐盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)的重要承載部件，承載著盾構(gòu)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的主要荷載。盾構(gòu)機(jī)主軸承主要包含滾子、內(nèi)、外圈和保持架組成。滾子又可以劃分為主推力、反推力和徑向滾子三種形式。徑向滾子承載著徑向力。反推力規(guī)則承載反推力和傾覆力矩。主推力滾子則承載著刀盤(pán)推進(jìn)力和刀盤(pán)自重形成的傾覆力矩。盾構(gòu)機(jī)主軸承承載的最大力是軸向力。外圈作為雙半套圈組合結(jié)構(gòu)，依靠?jī)?nèi)六角螺栓連接起來(lái)。內(nèi)圈是大齒圈，刀盤(pán)與刀盤(pán)連接體依托高強(qiáng)度的螺栓進(jìn)行連接，主驅(qū)動(dòng)馬達(dá)運(yùn)用減速箱驅(qū)動(dòng)小齒輪運(yùn)行，小齒輪與大齒圈帶動(dòng)刀盤(pán)運(yùn)動(dòng)。

二、盾構(gòu)機(jī)主軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作原理

想要快速及時(shí)處理機(jī)械設(shè)備存在的故障，需要技術(shù)人員根據(jù)潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作原理分析故障，探究導(dǎo)致故障的因素，隨之從各個(gè)原因判斷排除解決問(wèn)題的辦法。為防止維修系統(tǒng)中盲目拆卸元器件導(dǎo)致次生故障，根據(jù)潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作原理及現(xiàn)象科學(xué)解決故障。本文以某盾構(gòu)機(jī)構(gòu)主軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)為研究對(duì)象，介紹排除系統(tǒng)故障的方法。主軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)是由臺(tái)車(chē)補(bǔ)油和盾體供油系統(tǒng)兩個(gè)部分組合而成。如果30L多點(diǎn)泵9的油脂桶處在低液位，該系統(tǒng)超音波傳感器發(fā)出低液位信號(hào)。盾構(gòu)機(jī)實(shí)際工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)10的油脂經(jīng)過(guò)多點(diǎn)泵上的不同出口進(jìn)入盾構(gòu)機(jī)主軸承的潤(rùn)滑部位。必須注意：如果主軸承密封系統(tǒng)在供油時(shí)發(fā)生中斷的情況，主要因臺(tái)車(chē)油脂泵壓力過(guò)大或人為因素導(dǎo)致氣動(dòng)電磁閥關(guān)閉，電磁閥7得以打開(kāi)，正常發(fā)出低液位信號(hào)，等到電磁閥出現(xiàn)滿(mǎn)信號(hào)后關(guān)閉所有閥門(mén)。（見(jiàn)圖1）

三、主軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)故障處理

（一）濾網(wǎng)故障

濾網(wǎng)堵塞主要變現(xiàn)為多點(diǎn)泵9啟動(dòng)指示燈一直閃爍，與潤(rùn)滑系統(tǒng)連鎖的各個(gè)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，盾構(gòu)機(jī)也無(wú)法繼續(xù)工作。導(dǎo)致多點(diǎn)泵9指示燈一直閃爍的因素為：電動(dòng)機(jī)10開(kāi)關(guān)跳閘或30L油脂桶處于低液位。經(jīng)過(guò)檢查得出：電動(dòng)機(jī)10線路出現(xiàn)漏電但開(kāi)關(guān)并未跳閘，點(diǎn)亮1、7兩個(gè)氣動(dòng)電磁閥，油脂泵4不再工作，壓力表6表現(xiàn)出高壓;開(kāi)啟氣動(dòng)電磁閥1和7，30L油脂桶內(nèi)油脂處于低液位。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，油脂桶出現(xiàn)低液位報(bào)警之后，補(bǔ)油系統(tǒng)應(yīng)該及時(shí)向30L油脂桶進(jìn)行供油，油脂桶注滿(mǎn)時(shí)停止。從上述情況可以判定，油脂處于低液位的原因是油脂泵4出口與30L油脂桶入口之間的管路堵塞，堵塞點(diǎn)判斷在電磁閥7及過(guò)濾器8中間。工作人員把過(guò)濾器8的濾芯拆卸，看到有2層銅濾管出現(xiàn)嚴(yán)重的堵塞情況，濾管的間隙位置被硬油脂、鐵屑填滿(mǎn)。因此把濾芯進(jìn)行徹底清洗之后安裝，經(jīng)過(guò)調(diào)試整個(gè)系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。

（二）電磁閥出現(xiàn)的故障

本研究中電磁閥7無(wú)法開(kāi)啟，導(dǎo)致多點(diǎn)泵9啟動(dòng)指示燈一直閃爍、30L油脂桶處在低液位。這一故障的原因多數(shù)因供油管理、過(guò)濾器堵塞造成的。如果主軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)混入雜物，整個(gè)系統(tǒng)的密封效果會(huì)失效。工作人員先把電磁閥7出口及過(guò)濾器8的連接點(diǎn)拆開(kāi)，發(fā)現(xiàn)此處無(wú)油。隨之把電磁閥7入口接口拆開(kāi)，補(bǔ)油系統(tǒng)可以及時(shí)進(jìn)行供油，由此可知堵塞位置在電磁閥7.通過(guò)拆開(kāi)檢查發(fā)現(xiàn)，電磁閥7的控制線路出現(xiàn)脫落，線圈中有油脂和鐵屑，導(dǎo)致閥芯不能正常工作。工作人員把電磁閥7的出、入口打開(kāi)一個(gè)小槽，重新組裝試機(jī)之后故障消除。

結(jié)束語(yǔ)：總之，要快速處理主軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)故障需要工作人員熟悉整個(gè)系統(tǒng)的工作原理，掌握調(diào)試系統(tǒng)的方法。根據(jù)故障情況判定引發(fā)故障的因素，從而由簡(jiǎn)單到復(fù)雜排除故障。文中以某盾構(gòu)機(jī)主軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)為研究對(duì)象，介紹了解決潤(rùn)滑系統(tǒng)故障的方法。

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