盾構(gòu)機主軸承潤滑故障診斷分析及維修

陳志遠+代永磊

摘 要：盾構(gòu)機是進行地下盾構(gòu)施工的重要機械設(shè)備，該設(shè)備可以防止開挖軟地基時出現(xiàn)崩塌的情況，可以在機內(nèi)安全的開展開挖或襯砌施工。文中以某盾構(gòu)機構(gòu)出現(xiàn)的故障情況為研究視角，介紹了盾構(gòu)機主軸承潤滑系統(tǒng)診斷故障的方法及解決對策，確保潤滑系統(tǒng)正常運行，提升盾構(gòu)機的使用壽命。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)機主軸承;潤滑故障;診斷及維修

中圖分類號：U455.3 文獻標識碼：A

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

一、簡述主軸承的結(jié)構(gòu)

盾構(gòu)機在設(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。如果一臺盾構(gòu)機在多個工程中使用后，在開始下個工程之前，必須對主軸承進行拆解檢測，判定該部件是否可以正常使用，達到相對應(yīng)的節(jié)能減排功效。主軸承是支撐盾構(gòu)機刀盤的重要承載部件，承載著盾構(gòu)機運轉(zhuǎn)時的主要荷載。盾構(gòu)機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推進力和刀盤自重形成的傾覆力矩。盾構(gòu)機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)，依靠內(nèi)六角螺栓連接起來。內(nèi)圈是大齒圈，刀盤與刀盤連接體依托高強度的螺栓進行連接，主驅(qū)動馬達運用減速箱驅(qū)動小齒輪運行，小齒輪與大齒圈帶動刀盤運動。

二、盾構(gòu)機主軸承潤滑系統(tǒng)的工作原理

想要快速及時處理機械設(shè)備存在的故障，需要技術(shù)人員根據(jù)潤滑系統(tǒng)的工作原理分析故障，探究導(dǎo)致故障的因素，隨之從各個原因判斷排除解決問題的辦法。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)機構(gòu)主軸承潤滑系統(tǒng)為研究對象，介紹排除系統(tǒng)故障的方法。主軸承潤滑系統(tǒng)是由臺車補油和盾體供油系統(tǒng)兩個部分組合而成。如果30L多點泵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。盾構(gòu)機實際工作時，電動機10的油脂經(jīng)過多點泵上的不同出口進入盾構(gòu)機主軸承的潤滑部位。必須注意：如果主軸承密封系統(tǒng)在供油時發(fā)生中斷的情況，主要因臺車油脂泵壓力過大或人為因素導(dǎo)致氣動電磁閥關(guān)閉，電磁閥7得以打開，正常發(fā)出低液位信號，等到電磁閥出現(xiàn)滿信號后關(guān)閉所有閥門。（見圖1）

三、主軸承潤滑系統(tǒng)故障處理

（一）濾網(wǎng)故障

濾網(wǎng)堵塞主要變現(xiàn)為多點泵9啟動指示燈一直閃爍，與潤滑系統(tǒng)連鎖的各個系統(tǒng)不能正常運行，盾構(gòu)機也無法繼續(xù)工作。導(dǎo)致多點泵9指示燈一直閃爍的因素為：電動機10開關(guān)跳閘或30L油脂桶處于低液位。經(jīng)過檢查得出：電動機10線路出現(xiàn)漏電但開關(guān)并未跳閘，點亮1、7兩個氣動電磁閥，油脂泵4不再工作，壓力表6表現(xiàn)出高壓;開啟氣動電磁閥1和7，30L油脂桶內(nèi)油脂處于低液位。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)要求，油脂桶出現(xiàn)低液位報警之后，補油系統(tǒng)應(yīng)該及時向30L油脂桶進行供油，油脂桶注滿時停止。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，堵塞點判斷在電磁閥7及過濾器8中間。工作人員把過濾器8的濾芯拆卸，看到有2層銅濾管出現(xiàn)嚴重的堵塞情況，濾管的間隙位置被硬油脂、鐵屑填滿。因此把濾芯進行徹底清洗之后安裝，經(jīng)過調(diào)試整個系統(tǒng)可以正常運行。

（二）電磁閥出現(xiàn)的故障

本研究中電磁閥7無法開啟，導(dǎo)致多點泵9啟動指示燈一直閃爍、30L油脂桶處在低液位。這一故障的原因多數(shù)因供油管理、過濾器堵塞造成的。如果主軸承潤滑系統(tǒng)混入雜物，整個系統(tǒng)的密封效果會失效。工作人員先把電磁閥7出口及過濾器8的連接點拆開，發(fā)現(xiàn)此處無油。隨之把電磁閥7入口接口拆開，補油系統(tǒng)可以及時進行供油，由此可知堵塞位置在電磁閥7.通過拆開檢查發(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、入口打開一個小槽，重新組裝試機之后故障消除。

結(jié)束語：總之，要快速處理主軸承潤滑系統(tǒng)故障需要工作人員熟悉整個系統(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，從而由簡單到復(fù)雜排除故障。文中以某盾構(gòu)機主軸承潤滑系統(tǒng)為研究對象，介紹了解決潤滑系統(tǒng)故障的方法。

參考文獻：

[1] 王寶佳.盾構(gòu)機主軸承潤滑系統(tǒng)故障處理[J].工程機械與維修，2012，（7）：135-135.

[2] 司東宏，李小林，李倫等.盾構(gòu)機主軸承啟動性能試驗研究[J].軸承，2013，（7）：39-41，46.

[3] 陳橋，周建軍，李鳳遠等.盾構(gòu)機主軸承密封圈密封性能研究[J].潤滑與密封，2014，39（7）：111-115.

[4] 司東宏，劉永剛，韓紅彪等.徑向載荷作用下盾構(gòu)機主軸承的有限元分析[J].軸承，2013，（8）：13-16.

[5] 李潤軍，單仁亮，李潤圣等.盾構(gòu)機主驅(qū)動密封維修改造關(guān)鍵技術(shù)[J].西安科技大學(xué)學(xué)報，2014，34（5）：579-584.