盾構(gòu)機(jī)油缸位移檢測(cè)電纜保護(hù)裝置

郝春寶 翟振鈴

（濟(jì)南中鐵重工軌道裝備有限公司，濟(jì)南 250000）

盾構(gòu)機(jī)是集機(jī)械、電氣、液壓、測(cè)量和控制等多種學(xué)科技術(shù)于一體，專門用于地下隧道工程開挖的技術(shù)密集型重大工程裝備[1]。盾構(gòu)機(jī)的很多動(dòng)作是靠液壓油缸來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此油缸位移的檢測(cè)對(duì)于盾構(gòu)機(jī)的正常操作尤其重要。盾構(gòu)機(jī)帶位移傳感器的油缸有：分布在盾體內(nèi)上下左右處的推進(jìn)油缸和鉸接油缸、螺旋輸送機(jī)的上下后閘門油缸、超挖刀行程檢測(cè)油缸。由于超挖刀行程檢測(cè)油缸安裝在前盾的隔板內(nèi)，受不到外力傷害，不用對(duì)油缸的位移檢測(cè)電纜增加機(jī)械防護(hù)，只要把油缸出線孔處的金屬防水頭擰緊，防止進(jìn)水。

1 油缸位移檢測(cè)原理及檢測(cè)電纜保護(hù)現(xiàn)狀

通過(guò)油缸內(nèi)置的移傳感器把油缸的位移數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成4～20mA的模擬量信號(hào)傳送給PLC的模擬量輸入模塊，4～20mA的模擬量信號(hào)經(jīng)過(guò)PLC處理后轉(zhuǎn)換成位移數(shù)據(jù)，再傳給控制室內(nèi)的上位機(jī)顯示油缸的位移。盾構(gòu)機(jī)司機(jī)根據(jù)上位機(jī)顯示的油缸位移，對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行操作。

油缸的位移檢測(cè)電纜是一條較細(xì)的多芯控制電纜，通過(guò)縮緊油缸出線口處的金屬防水頭，防止液體從出線口進(jìn)入油缸損壞位移傳感器，但是對(duì)于暴露在油缸外面的電纜缺少機(jī)械防護(hù)。由于盾構(gòu)機(jī)的工作環(huán)境比較惡劣，經(jīng)常出現(xiàn)油缸的位移檢測(cè)電纜被掛斷或擠斷的情況，油缸位移數(shù)據(jù)不能被PLC采集，導(dǎo)致上位機(jī)不能顯示油缸位移，影響盾構(gòu)機(jī)司機(jī)的正常操作。

2 油缸位移檢測(cè)電纜保護(hù)改進(jìn)措施

選用AEROQUIP FC686-8型液壓膠管作為油缸位移檢測(cè)電纜的保護(hù)管，該型液壓膠管的最大可承受壓力為16MPa，足夠承受一般的外力，避免對(duì)油缸位移檢測(cè)電纜的傷害；該型液壓膠管的內(nèi)孔直徑為12.7mm，油缸位移檢測(cè)電纜的外徑一般在8～10mm，油缸位移檢測(cè)電纜可以在液壓膠管內(nèi)輕松穿過(guò)。為了便于接線，液壓膠管的長(zhǎng)度要比油缸位移檢測(cè)電纜的長(zhǎng)度短20cm左右。

為了把液壓膠管固定到油缸上，需要在液壓膠管的一端用扣壓機(jī)扣壓液壓管接頭。選用與AEROQUIP FC686-8型液壓膠管相配套的20591-24-08T型液壓管接頭，該型液壓管接頭帶一個(gè)M24×1.5的固定螺母，而且有90°的彎。把液壓管接頭固定到油缸，可以使液壓膠管與油缸平行，確保在油缸安裝進(jìn)盾體過(guò)程中不易損壞液壓膠管，并且布線美觀。液壓膠管的另一端不用扣壓液壓管接頭。

以推進(jìn)油缸為例，油缸出線孔是M22×1.5的螺紋孔，拆掉安裝在油缸出線孔的金屬防水頭，為了使液壓管接頭能夠固定到油缸上，需要選用型號(hào)為1DM-24-22的變徑接頭，把M22×1.5的螺紋孔轉(zhuǎn)變?yōu)镸24×1.5的螺紋孔。它一端的外螺紋是M22×1.5，另一端的內(nèi)螺紋是M24×1.5。首先把油缸位移檢測(cè)電纜從該變徑接頭的內(nèi)孔中穿過(guò)，為了防止日后從變徑接頭處進(jìn)水，在變徑接頭兩端的外螺紋上涂抹玻璃膠，然后把外螺紋是M22×1.5的一端擰進(jìn)油缸的出線孔。接著用玻璃膠填充變徑接頭的內(nèi)孔與油缸位移檢測(cè)電纜的空隙，防止水從液壓膠管內(nèi)進(jìn)入油缸。

液壓膠管扣壓液壓管接頭的一端作為電纜進(jìn)線端，未扣壓液壓管接頭的一端作為電纜出線端。油缸位移檢測(cè)電纜從扣壓液壓管接頭的一端穿過(guò)液壓膠管，把液壓管接頭的固定螺母固定到變徑接頭的M24×1.5的內(nèi)螺紋孔內(nèi)。用玻璃膠填充液壓膠管出線端的內(nèi)孔與油缸位移檢測(cè)電纜的空隙，然后用防水膠帶把液壓膠管的出線端與出線端附近的油缸位移檢測(cè)電纜纏繞在一起。

對(duì)于鉸接油缸和螺旋輸送機(jī)后閘門油缸的位移檢測(cè)電纜的保護(hù)，都采用AEROQUIP FC686-8型液壓膠管、20591-24-08T型液壓管接頭。鉸接油缸的出線孔也是M22×1.5的螺紋孔，因此選用1DM-24-22型的變徑接頭。螺旋輸送機(jī)后閘門油缸的出線孔是M16×1.5的螺紋孔，因此選用1DM-24-16型的變徑接頭，油缸位移檢測(cè)電纜保護(hù)裝置如圖1所示。

3 結(jié)語(yǔ)

選用耐壓較高的液壓膠管作為油缸位移檢測(cè)電纜的保護(hù)管，可以有效地避免外力對(duì)油缸位移檢測(cè)電纜的機(jī)械傷害；用玻璃膠填充變徑接頭的內(nèi)孔與油缸位移檢測(cè)電纜的空隙以及液壓膠管出線端的內(nèi)孔與油缸位移檢測(cè)電纜的空隙，可以有效地避免水從液壓膠管內(nèi)流入油缸，損害油缸內(nèi)的位移傳感器。改進(jìn)措施簡(jiǎn)單實(shí)用，成本低廉。改進(jìn)油缸位移檢測(cè)電纜的保護(hù)后，油缸位移的故障率大大降低，提升了盾構(gòu)機(jī)的正常操作性能。

圖1 油缸位移檢測(cè)電纜保護(hù)裝置