TBM主機設備的維護保養研究

張漢卿

【摘要】TBM作為一種具有掘進速度快、利于環保、綜合效益高等優點的施工設備，在硬質地層開挖的工程施工中的利用迅猛增長。本文對TBM主機設備的維護保養進行了分析，保證了IBM的良好運行狀態。

【關鍵詞】IBM；主機；維護保養

TBM主機是一種大型、復雜的機械設備，由多個系統組成。TBM主機是IBM法隧洞開挖施工的關鍵設備，IBM的工作狀態直接影響開挖施工的進度，TBM主機系統組成復雜、維護保養要求高，因此，如何加強TBM主機的維護保養工作，是施工單位應該重點研究的問題。

一、TBM主機的結構

（一）刀盤

刀盤針對工程地質條件設計，為封閉面板式箱型結構，盤型滾刀采用背裝式，刀具更換在刀盤里進行，保證了換刀的安全。刀盤設計分為兩塊，以便于運輸。刀盤與刀具均采用很好的耐磨設計，以保證刀盤在硬巖掘進時的耐磨性能。刀盤開挖直徑應滿足TBM最小標定掘進直徑的要求，刀盤上安裝中心刀、正滾刀、超挖刀等各類型刀具，刀具根據地質條件進行合理的選型和配置。刀盤偏心布置，增大了隧洞拱頂的開挖直徑，為TBM快速通過圍巖變形區預留了變形量。刀盤設計了液壓式刀具磨損自動檢測系統，使刀具磨損量能被監控，以保證刀盤不因刀具超量磨損、損壞而遭到嚴重磨損或損壞。

（二）刀盤驅動系統

刀盤驅動方式為變頻驅動，刀盤可以雙向旋轉，順時針旋轉為掘進出渣方向，在換刀和脫困時反向旋轉。刀盤轉速可以根據不同的地質條件以及由PLC控制系統支持的驅動模式而相應改變。

（1）主軸承。主軸承采用大直徑、高承載力、長壽命的三軸式設計，軸承內圈帶有內齒圈。雙軸承支座驅動小齒輪與內齒圈嚙合，支承穩固的驅動齒輪可最大限度地減小齒輪的磨損，主軸承與大齒圈設計壽命均超過1.5萬h。驅動小齒輪和減速器、變頻電機連于一體，結構緊湊。（2）主軸承密封。主軸承密封包括外密封和內密封兩套密封系統。內外密封系統均由帶有迷宮環的三道唇形密封組成。（3）主驅動潤滑。主軸承和驅動裝置采用強制式循環系統進行潤滑，潤滑系統與主驅動連鎖，并先于主驅動啟動，當潤滑系統出現故障不能啟動或停止運行時，刀盤將無法轉動。主軸承潤滑油與齒輪箱潤滑油的循環管路相互隔離，以防止齒輪磨損的顆粒進入主軸承。所有潤滑油液均流入驅動部件的油槽底部，過濾后回到循環系統中。循環系統中設置有傳感器以監測潤滑油的壓力、流量和溫度。

二、TBM主機的維護

（一）維護保養人員的職責

（1）主管技術負責人全面負責IBM的使用、管理、維護和保養，主持TBM技術室的日常工作；組建技術管理體系。通過不斷的調查和現場反饋，逐步修改和健全各項規章；定期召集由工班長、主管工程師、業務主管參加的技術會議，發現問題及時決策，妥善處理。（2）相關機、電工程師負責編制、指導、檢查和落實保養計劃以及設備的日常檢測計劃；探索部件的磨損趨勢，掌握配件的消耗規律，收集、整理并上報保養、監測工作的執行情況；涉及設備異常和機械故障等重大事項，及時做出處理方案并組織實施。（3）工班長具體負責保養措施和各項規章制度的落實，合理調配保養人員，提出保養工作的具體實施意見，及時反饋本工班發現的問題和改進意見；認真填寫各種報表。（4）專業工程師按照主機、連接橋和后配套分片負責，定人、定機械、定時間、定任務提拱技術指導，率領本組人員按時安全完成保養任務；及時填寫和上報相應的報表；制定出所轄范圍內符合部件消耗規律的原材料、備件計劃以及所用工具計劃，及時填補庫存，以確保工作的延續性。

三、TBM主機的保養

（一）檢查

（1）外觀檢查。IBM設備保養前，專業工程師應對其所負責的設備進行外觀檢查，檢查相對運動面是否有損傷，主要結構、部件表面是否有砸傷、裂紋，螺栓是否有松動、脫落現象；傳感器是否松動或斷線；液壓管路是否漏油；閥塊安裝是否牢固；油管接頭是否損傷等。（2）功能檢查。應盡可能在外觀檢查的同時對執行機構進行功能檢查，如各類機械動作是否正常、鋼拱架安裝機構是否能準確執行動作等。（3）油位和濾芯堵塞情況檢查。每班檢查液壓系統或潤滑系統的油箱、回轉馬達、變速箱等帶有油位指示的部位，觀察帶有濾芯堵塞指示的所有油濾清器，根據需要及時更換。

（二）清潔

（1）設備操作員負責對其分管設備的操作手柄、儀表、觀察窗等外觀表面和環境進行清潔。（2）為防止油封損傷和精密表面損傷，要保持TBM的油缸表面、精密導軌面、儀表表面、顯示窗表面、需要拆卸部位的表面和油嘴的清潔；不得存在銹斑、油污、泥水，清理后涂抹少量潤滑脂；必要時采取防水、防砸、防銹、防塵等措施，尤其是主機上各液壓分配閥、操縱閥和信號電纜的保護。（3）為防止各結構件由于落石淤塞造成擠壓變形，進而造成旋轉件同心度的破壞、托板下墜或固定螺栓折斷，應及時沖洗各死角及滑軌面的碎石、淤泥。（4）每班要沖洗除塵器內濾網，并沖洗風道內積塵。

在IBM法施工過程中，通過對TBM主機的維護，可及時發現并預防可能出現的故障。同時，定期對刀具、潤滑和液壓等系統的保養，使TBM保持良好工作的狀態，以保證工程的施工進度。