淺析盾構機主驅動及刀盤管路優化措施

婁偉健　何政律

摘要：隨著我國現代化建設進程的進一步推進，在建筑領域對于諸多機械的應用也越來越廣泛。具體而言，盾構機作為時下較為常用的施工機械，其憑借優越的性能在大型施工作業中得以廣泛應用。本文以盾構機為例，詳細探討了盾構機主驅動和刀盤管路采用GB/T3639-2009標準的管子發生客觀試驗不合格的現象，著重分析了其出現的具體緣由，經進一步實驗發現通過GB/T 8163-2018標準的無縫管，其經試驗及特殊工藝工序處理可以滿足實際質量需求。希望本文內所探討的相關內容能夠為盾構機相關管路優化提供一定的借鑒意義。

關鍵詞：盾構機;主驅動和刀盤管路;優化措施

一、盾構機主驅動和刀盤管路部件標準應用現狀

時下，大多數盾構機的主驅動和刀盤管路部件均根據GB/T3639-2009為基本標準，相應的數量種類都較為繁雜，同時，相應部件的管路上大都應用了較多的過渡彎頭，此舉雖然能夠為操作施工等帶來便捷，但其客觀地增加了管路焊接的工作量，因此就增加了發生焊接質量不過關、漏焊等問題的概率。在制造生產車間中，根據上述標準進行加工的管子發生了折彎斷裂、試壓保壓不合格的問題，因此需進一步探討其發生的緣由，從而有針對地實現問題的解決。

二、盾構機主驅動和刀盤管路部件問題剖析

（一）問題現象分析

對供應商所供應的無縫鋼管所執行GB/T3639-2009[2]的標準進行生產流程分析，細致探討發現根據該標準制作的鋼管進行了尺寸公差的校驗，并沒有對于其他性能如材料結構、抗沖擊、抗彎、硬度等方面的細節檢驗，同時其未進行光亮正火處理，這些內容都會在一定程度上導致管子發生了折彎斷裂、試壓保壓不合格的問題。

（二）問題根源分析

對供應商所供應的無縫鋼管所執行GB/T3639-2009[2]的標準進行生產流程分析，由于鋼管制作工序中缺乏光亮正火步驟這一關鍵環節，就無法恰如其分地對鋼管進行拉拔時的加工硬化應力實現完全消除。這就會在一定程度上導致在彎制時管子會發生應力過度集中的現象，進一步導致裂紋萌生、裂紋擴展以及管子斷裂，經過該方法制造的管子無法滿足驅動部分及刀盤管路對于折彎性、應變壓力的客觀需求，相應的安全系數也會大打折扣。

三、盾構機主驅動和刀盤管路部件問題的優化措施

（一）篩選優質材料

為完全實現盾構機主驅動以及刀盤管路對于質量的需求，確保其受應力折彎后不發生開裂、應用壓力、抗沖擊、硬度等達到相應標準，還需確保鋼管內壁清潔、無銹蝕。經進一步分析實驗，最終發現經GB/T8163-2018標準處理的無縫管，其經過特殊工藝工序，生產得到的盾構機主驅動和刀盤管路部件能夠符合相應的客觀需求，同時其經濟性也能夠得到較好的實現。

（二）盾構機主驅動和刀盤管路部件優化措施及現狀

（1）通過GB/T 8163-2018標準的無縫管，其能夠實現盾構機驅動和刀盤管路對于壓力的基本需求;

（2）通過GB/T 8163-2018標準的無縫管，經正火、淬火、回火處理，材料的屈服度、彎曲度性能良好，至少能夠實現90度彎折;

（3）對鋼管進行回火后，需對其進行酸洗磷化處理，徹底清潔管內、外浮銹。除此之外，磷化處理后的鋼管易于倉庫存儲，可杜絕二次生銹現象的發生;

（4）與直接采用高壓油管相比，通過GB/T 8163-2018標準的無縫管經濟成本更低，在保證質量的前提下可滿足客觀應用需求。

四、盾構機主驅動和刀盤管路部件優化結果實驗

（一）優化結果實驗

對通過GB/T 8163-2018標準的無縫管，其以經過正火、回火等實際操作，對其進行最小曲率半徑實驗、保壓測試實驗，經實驗總結發現相應結果均符合理想預期需求，相應最小曲率半徑、保壓均滿足應用需求;

對通過GB/T 8163-2018標準的無縫管，隨機對不同規格的管子通過液壓彎管機進行冷彎試驗，經冷彎操作后，再進行30分鐘的0.65MPa壓力下的保壓實驗，經實驗總結發現相應結果均符合理想預期需求，可達到需求試壓壓力、保壓時間。

對通過GB/T 8163-2018標準的無縫管，為需求檢測熱彎狀態能否滿足客觀需求，對實際需求的管子進行Φ80、100、120的遞增輪圓工裝熱彎實驗，經實驗總結發現相應結果均符合理想預期需求，相應條件下可達到管子客觀需求的最小曲率半徑。

（二）優化結果實驗總結

對通過GB/T 8163-2018標準的無縫管的實驗進行總結，相應普遍結論如下：

（1）通過GB/T 8163-2018標準的無縫管可實現對于鋼管抗沖擊、抗彎、硬度等方面的基本客觀需求;

（2）通過GB/T 8163-2018標準的無縫管在實際應用前已進行正火、回火等實際操作，對其通過酸洗磷化處理，可客觀實現管路對于清潔度的標準，同時便于后續倉庫存儲;

（3）通過GB/T 8163-2018標準的無縫管的經濟成本更低，能夠在一定程度上縮減成本。

五、盾構機主驅動和刀盤管路部件實際應用辦法

（1）對于盾構機的關鍵結構部位，需設計并采用通過GB/T 8163-2018標準的無縫鋼管，確保其已經過正火、回火處理，同時已經應用酸洗磷化處理，以此規避由于應力集中導致的斷裂問題以及相應的裂紋問題;

（2）倘若依舊將90度彎頭應用在刀盤的添加劑注入口急彎轉接部位，在實際加工時需預先將所需管子的長度定制妥當并進行點焊固定使其牢固，修繕取下時可通過施焊探傷，相應標準完全符合后才能恰當放置于所需要的部位;

（3）經彎制處理后，盾構機主驅動和刀盤管路部件依舊需進行保壓試驗，管材、規格改變，相應的工序流程照舊;

（4）在實際應用通過GB/T 8163-2018標準的管子時，需進行詳細備注并指明用法、用途、需求，參考注意事項，確保其功能得以完全實現;

（5）在實際應用通過GB/T 8163-2018標準的管子時，對于出現的問題、現象需實時備注并在第一時間進行匯報。

六、總結

在對盾構機主驅動和刀盤管路部件進行設計制造時，必須完全將管路的加工制作、焊接時可能會發生的現象進行完全把控，經反復多次試驗洞悉緣由，進而有針對性地提出解決辦法。本文詳細探討了盾構機主驅動和刀盤管路采用GB/T3639-2009標準的管子發生客觀試驗不合格的現象，著重分析了其出現的具體緣由，同時說明了優化措施、優化辦法、優化結果，希望相關內容能夠為盾構機主驅動和刀盤管路部件的優化提供一定的借鑒價值。

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