盾构机液压系统刀盘转不动盾体推不动,油脏了还是泵磨了?
盾构机液压系统,是盾构机整机的动力核心——刀盘旋转、盾体推进、管片拼装、螺旋输送、铰接转向、同步注浆,全靠它供油。盾构机液压系统和普通工业液压系统最大的区别是:它在地下几十米工作,停机就是大事故。 地面设备液压站趴窝了,维修工过去修就行。盾构机液压系统趴窝了,人在隧道里、空间狭小、温度高、粉尘大,修一次费时费力,停工一天损失几十万。
盾构机液压系统最常见的问题不是某个阀卡了、某个泵坏了,而是油脏了——地下环境粉尘大、泥水多,液压油污染速度比地面设备快得多,阀芯卡滞、泵磨损、密封件加速老化,一个接一个来。
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一、盾构机液压系统由哪些部分组成?
盾构机液压系统是一个大型多泵并联系统,主要包括:
刀盘驱动系统:通常采用闭式回路,多台变量柱塞泵驱动多台液压马达,带动刀盘旋转。刀盘驱动扭矩大、转速低,对系统的稳定性和可靠性要求极高。
推进系统:采用开式回路,多组液压缸(通常20-30组)分组控制,推动盾体前进。推进系统要求多缸同步、压力可调。
管片拼装系统:控制拼装机回转、升降、平移等动作,对微动性和定位精度要求高。
螺旋输送系统:控制螺旋输送机的转速,调节排土量。
铰接系统:控制盾构机前后壳体的铰接角度,实现转向。
辅助系统:同步注浆、超挖、仿形刀等。
二、最常见的3种故障和排查方法
故障一:刀盘转不动或转速上不去
刀盘是盾构机的“牙齿”,转不动就掘进不了。
原因一:液压油污染。 这是盾构机液压系统故障的头号原因。深圳地铁某项目使用的海瑞克盾构,主驱动刀盘液压系统突发故障,排查后确认油液污染是主要原因,处理了污染的液压系统后恢复正常。
原因二:主泵磨损。 闭式回路的变量柱塞泵长期高负荷运行,配流盘磨损、柱塞副间隙变大,容积效率下降,刀盘扭矩不够。测主泵的输出流量,低于额定值70%就该修泵了。
原因三:马达内漏。 刀盘驱动马达柱塞磨损,内漏增加,输出扭矩下降。
排查方法:先检测油液污染度,油脏了就换油换滤芯、清洗系统。油液正常再测主泵输出流量和马达内漏,确定是泵的问题还是马达的问题。
故障二:盾体推不动或推进压力不稳
推进系统多缸同时工作,推不动或压力不稳会影响掘进方向和速度。
原因一:推进油缸内漏。 某一组油缸活塞密封件磨损,高压油窜腔,那一组油缸出力不够,盾体推进偏斜。
原因二:推进系统溢流阀卡滞。 溢流阀阀芯卡在开启位置,推进压力上不去。
原因三:分组控制阀卡滞。 推进系统通常分几组控制,某一组的分组阀卡滞,那组油缸不动作。
排查方法:观察各组推进油缸的压力表读数是否一致,压力低的组就是问题所在。检查该组油缸是否内漏,拆洗该组的分组控制阀。
故障三:管片拼装机动作不精准
拼装机要把管片精确就位,动作不精准就拼不上。
原因一:比例阀卡滞。 拼装机对微动性要求高,比例阀阀芯卡滞导致动作不平稳、定位不准。
原因二:系统有空气。 空气可压缩,拼装机动作不平稳,定位精度下降。
原因三:位移传感器漂移。 拼装机的位置反馈信号漂移,定位失准。
三、盾构机液压系统日常维护要点
油液清洁度是命根子。 盾构机液压系统采用多级过滤(吸油+高压+回油三级滤芯),过滤精度通常3-5μm。滤芯定期更换不能省,压差报警了马上换。
油温控制。 盾构机在地下工作,散热条件差。油温控制在40-55℃之间,超过60℃密封件加速老化。冷却系统定期检查。
油液定期检测。 每月取样检测油液污染度,保持NAS 7级以内。油脏了就换,不要等阀卡了再处理。
管路接头定期检查。 盾构机振动大,管路接头容易松动。定期检查紧固状态,防止漏油和爆管。
备用泵切换测试。 盾构机液压系统通常有备用泵,定期切换测试,确保备用泵随时能顶上。
结语
盾构机液压系统刀盘转不动盾体推不动,先查油脏没脏,再查泵和马达磨损没磨损,最后查阀卡没卡。盾构机在地下几十米干活,停机就是大事故,油液清洁度和油温控制是两条底线。把油管好了,阀和泵就少出问题。
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