TBM主機設(shè)備的維護保養(yǎng)研究

張漢卿

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

【關(guān)鍵詞】IBM；主機；維護保養(yǎng)

TBM主機是一種大型、復(fù)雜的機械設(shè)備，由多個系統(tǒng)組成。TBM主機是IBM法隧洞開挖施工的關(guān)鍵設(shè)備，IBM的工作狀態(tài)直接影響開挖施工的進度，TBM主機系統(tǒng)組成復(fù)雜、維護保養(yǎng)要求高，因此，如何加強TBM主機的維護保養(yǎng)工作，是施工單位應(yīng)該重點研究的問題。

一、TBM主機的結(jié)構(gòu)

（一）刀盤

刀盤針對工程地質(zhì)條件設(shè)計，為封閉面板式箱型結(jié)構(gòu)，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(shè)計分為兩塊，以便于運輸。刀盤與刀具均采用很好的耐磨設(shè)計，以保證刀盤在硬巖掘進時的耐磨性能。刀盤開挖直徑應(yīng)滿足TBM最小標(biāo)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(jù)地質(zhì)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?shù)拈_挖直徑，為TBM快速通過圍巖變形區(qū)預(yù)留了變形量。刀盤設(shè)計了液壓式刀具磨損自動檢測系統(tǒng)，使刀具磨損量能被監(jiān)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(qū)動系統(tǒng)

刀盤驅(qū)動方式為變頻驅(qū)動，刀盤可以雙向旋轉(zhuǎn)，順時針旋轉(zhuǎn)為掘進出渣方向，在換刀和脫困時反向旋轉(zhuǎn)。刀盤轉(zhuǎn)速可以根據(jù)不同的地質(zhì)條件以及由PLC控制系統(tǒng)支持的驅(qū)動模式而相應(yīng)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(shè)計，軸承內(nèi)圈帶有內(nèi)齒圈。雙軸承支座驅(qū)動小齒輪與內(nèi)齒圈嚙合，支承穩(wěn)固的驅(qū)動齒輪可最大限度地減小齒輪的磨損，主軸承與大齒圈設(shè)計壽命均超過1.5萬h。驅(qū)動小齒輪和減速器、變頻電機連于一體，結(jié)構(gòu)緊湊。（2）主軸承密封。主軸承密封包括外密封和內(nèi)密封兩套密封系統(tǒng)。內(nèi)外密封系統(tǒng)均由帶有迷宮環(huán)的三道唇形密封組成。（3）主驅(qū)動潤滑。主軸承和驅(qū)動裝置采用強制式循環(huán)系統(tǒng)進行潤滑，潤滑系統(tǒng)與主驅(qū)動連鎖，并先于主驅(qū)動啟動，當(dāng)潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障不能啟動或停止運行時，刀盤將無法轉(zhuǎn)動。主軸承潤滑油與齒輪箱潤滑油的循環(huán)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(qū)動部件的油槽底部，過濾后回到循環(huán)系統(tǒng)中。循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置有傳感器以監(jiān)測潤滑油的壓力、流量和溫度。

二、TBM主機的維護

（一）維護保養(yǎng)人員的職責(zé)

（1）主管技術(shù)負責(zé)人全面負責(zé)IBM的使用、管理、維護和保養(yǎng)，主持TBM技術(shù)室的日常工作；組建技術(shù)管理體系。通過不斷的調(diào)查和現(xiàn)場反饋，逐步修改和健全各項規(guī)章；定期召集由工班長、主管工程師、業(yè)務(wù)主管參加的技術(shù)會議，發(fā)現(xiàn)問題及時決策，妥善處理。（2）相關(guān)機、電工程師負責(zé)編制、指導(dǎo)、檢查和落實保養(yǎng)計劃以及設(shè)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(guī)律，收集、整理并上報保養(yǎng)、監(jiān)測工作的執(zhí)行情況；涉及設(shè)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(zé)保養(yǎng)措施和各項規(guī)章制度的落實，合理調(diào)配保養(yǎng)人員，提出保養(yǎng)工作的具體實施意見，及時反饋本工班發(fā)現(xiàn)的問題和改進意見；認真填寫各種報表。（4）專業(yè)工程師按照主機、連接橋和后配套分片負責(zé)，定人、定機械、定時間、定任務(wù)提拱技術(shù)指導(dǎo)，率領(lǐng)本組人員按時安全完成保養(yǎng)任務(wù)；及時填寫和上報相應(yīng)的報表；制定出所轄范圍內(nèi)符合部件消耗規(guī)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(xù)性。

三、TBM主機的保養(yǎng)

（一）檢查

（1）外觀檢查。IBM設(shè)備保養(yǎng)前，專業(yè)工程師應(yīng)對其所負責(zé)的設(shè)備進行外觀檢查，檢查相對運動面是否有損傷，主要結(jié)構(gòu)、部件表面是否有砸傷、裂紋，螺栓是否有松動、脫落現(xiàn)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(yīng)盡可能在外觀檢查的同時對執(zhí)行機構(gòu)進行功能檢查，如各類機械動作是否正常、鋼拱架安裝機構(gòu)是否能準確執(zhí)行動作等。（3）油位和濾芯堵塞情況檢查。每班檢查液壓系統(tǒng)或潤滑系統(tǒng)的油箱、回轉(zhuǎn)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(jù)需要及時更換。

（二）清潔

（1）設(shè)備操作員負責(zé)對其分管設(shè)備的操作手柄、儀表、觀察窗等外觀表面和環(huán)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(dǎo)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(jié)構(gòu)件由于落石淤塞造成擠壓變形，進而造成旋轉(zhuǎn)件同心度的破壞、托板下墜或固定螺栓折斷，應(yīng)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(nèi)濾網(wǎng)，并沖洗風(fēng)道內(nèi)積塵。

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