盾構機電氣系統(tǒng)與故障問題排除技術分析

吳豫飛

摘要：盾構機是一種集合機電、液態(tài)控制、電氣系統(tǒng)的等各種學科技術工藝于一體的機器設備，主要也是應用在建筑工程、隧道工程挖掘施工的一種技術密集型設備。但是現(xiàn)如今，我們通過大量的實踐能夠發(fā)現(xiàn)，盾構機電氣系統(tǒng)在具體運行的過程中，很有可能會因為各種客觀因素的影響，而產(chǎn)生一系列的故障。這些故障也會導致安全隱患的出現(xiàn)。本文主要通過闡述盾構機電氣系統(tǒng)的主要組成，以及發(fā)生故障的具體特征，對盾構機電氣系統(tǒng)運行中產(chǎn)生故障的相關問題進行分析探討，并且有針對性地提出行之有效的解決措施，盡可能的排出所有的故障問題，確保盾構機電氣系統(tǒng)能夠順利、穩(wěn)定、安全的運行，確保工程項目施工的穩(wěn)定、順利展開。

關鍵詞：盾構機;電氣系統(tǒng);故障問題;排除技術;研究分析

引言：

在實際應用盾構機的過程中，一定要結合盾構機的具體特征，以及施工的具體位置特點，還有電氣系統(tǒng)的組成，進行相應的分析，第一時間發(fā)現(xiàn)盾構機電氣系統(tǒng)在具體運行中出現(xiàn)的故障，并且針對實際出現(xiàn)的問題，提出行之有效的解決處理措施。一般情況下，在排除盾構機電氣系統(tǒng)故障的過程中，需要先對簡單的故障進行排除，最后對復雜的故障進行排除，先從外部進行排除，隨后在排除內(nèi)部的具體原則。在機械設備實際運行的過程中，相對而言程序上出現(xiàn)的問題比較少，絕大多數(shù)都是電氣系統(tǒng)的外部出現(xiàn)了故障。

一、盾構機電氣系統(tǒng)概述

現(xiàn)如今，為了能夠進一步的滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的實際需要，降低交通運輸工程的核心壓力。我們國家各大城市在基礎建設的過程中，不斷強化增加了地下隧道的開挖，特別是近些年來，隨著社會各領域進一步的發(fā)展，科學信息技術的不斷發(fā)展，隧道工程的施工技術，同樣也迎來了前所未有的創(chuàng)新與進步。通過對盾構機這類技術密集型設備的應用。能夠進一步的保證隧道工程地下開挖技術的穩(wěn)定、安全性不滿足現(xiàn)代化隧道工程項目施工的具體需求，但是，盾構機的電氣系統(tǒng)在實際進行的過程中，相對來說會比較復雜，也會受到用電量持續(xù)增大的影響，導致在施工的過程中特別容易發(fā)生相應的故障，這樣一來，就無法確保盾構機的電氣系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定的運行。

（一）盾構機分析

盾構機是集機電技術、液壓控制技術、自動化技術于一體的綜合性知識密集型機械設備，盾構機可以進行隧道工程的地面開挖、切割、運輸、支護。同樣，這項技術也有一定的進步。盾構機由機械操作系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)三部分組成。機械操作系統(tǒng)包括盾構體、臺車、連接橋、刀盤等硬件部件，是整個盾構機主系統(tǒng)的重要支撐。液壓控制系統(tǒng)主要指泵站、油缸、馬達、管道路線等等設備，可以為整臺機械設備的運轉提供動力來源。電氣系統(tǒng)主要是通過可以編程的控制技術的應用，確保整個系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。實際上在盾構機設備具體應用的過程中，因為盾構機會消耗特別大的電力，再加上施工的情況比較復雜，如果在施工作業(yè)中沒有及時的注意排查相應的故障隱患，就會從一定程度上增加整個施工作業(yè)的風險，導致盾構機的電氣系統(tǒng)在運行過程中發(fā)生故障，影響到隧道工程施工的質(zhì)量與安全性。

（二）盾構機電氣系統(tǒng)的主要構成

盾構機電氣系統(tǒng)主要包括高壓供電系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)。整個盾構機設備、外部供應10 kv高壓電源，通過高壓電線電纜沿著隧道里面，直接傳輸?shù)杰囕v上的變壓器，也可以通過主變壓器降至400伏特，為了更好地利用盾構機設備。由變壓器產(chǎn)生的低壓電源可分別供泵站、供電柜、變電所柜、各控制柜使用?？梢跃幊痰倪壿嬁刂破鳎簿褪荘LC，作為整臺盾構機設備的“大腦”，將其安裝在主控室中，每一個部分的傳感器可以檢測到的實時情況，需要直接傳送給可編程邏輯控制器，控制器能夠通過分析各個部分傳遞來的信號數(shù)據(jù)，將其提供給操作界面的工作人員進行處理，除此之外，也可以收到操作人員的具體指示，進一步的控制盾構機的運行。盾構機設備在運行的過程中，每一個部位的控制柜都是可以編程的邏輯控制器的分站，通過相關的通信線路以及和P LC的連接，將傳感器和執(zhí)行電磁閥連接在一起，控制每一個部位的設備運轉。傳感系統(tǒng)主要是由傳感器，編碼器已以及近開關等所有的感應設備構成，可以直接檢測到盾構機油缸的壓力，還有管道線路的流量以及這些機構的具體角度和位置，為可以編程控制器的具體運算，提供更加精確的數(shù)據(jù)信息。

二、盾構機的具體故障已經(jīng)排除的主要方法分析

落實故障排查，首先需要對外部的故障進行排除，隨后再考慮內(nèi)部的程序系統(tǒng)上的故障，這樣一來，也能夠提升整個盾構機電氣系統(tǒng)排查的及時性與有效性，滿足盾構機電氣系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的基本需求，為隧道工程的順利開挖，創(chuàng)造良好的條件。（一）連接線路的故障以及具體的排除方法

盾構機電氣系統(tǒng)所有故障中，元器件與模塊之間的連接，以及通信網(wǎng)絡的連接中，都有可能出現(xiàn)電路故障的問題。如果說線路在連接過程中接觸不良，又或者是發(fā)生短路的現(xiàn)象。就會直接導致信息數(shù)據(jù)傳遞不流暢，或者是傳遞錯誤的狀況。沒有辦法及時的將信息數(shù)據(jù)傳遞給控制室，而且，沒有辦法滿足盾構機電系統(tǒng)運行的基本需要。在連接線路故障的故障排除，因為這些行是更復雜的，線很長，員工需要短路線的一端，為了測量的另一端，如果檢測結果是通過，就意味著電路是正常的，如果它壞了，那么這意味著失敗。此時工作人員應及時檢查故障，重新連接線路，確保盾構機設備穩(wěn)定安全運行。

（二）元器件故障以及具體的排除方式

如果說元器件發(fā)生故障，那么就會給整個盾構機的運行帶來非常大的影響。首先盾構機電氣系統(tǒng)中，接觸器的元件出現(xiàn)損壞或者是燒壞的狀況，那么整個系統(tǒng)就沒有辦法正常的啟動，也不能輸出信號。所以說在實際排除的過程中，需要仔細觀察繼電器的運行狀況 檢查系統(tǒng)診斷路之后，再觀察接觸點是否良好，其次，如果說電磁閥、傳感器發(fā)生故障，那么就要及時的采用排查方法，將傳感器連接到其他的傳感器接口上，觀察傳感器運行是否不正常，如果不能正常就判斷有問題，那么就要對接口進行更換，隨后對傳感器線路故障進行檢修。

（三）各個參數(shù)以及程序的故障和排除方式

盾構機電氣線路和元器件故障排除后，如果說電氣系統(tǒng)依然無法恢復正常工作，那么就需要考慮程序是否出現(xiàn)問題。在實際檢查的過程中，工作人員需要對輸送機進行調(diào)試，通過檢測線路、元器件都沒有故障，PLC的信號傳輸也正常，那么就可以測量相關的參數(shù)，重新調(diào)整參數(shù)，有效地解決盾構機電氣系統(tǒng)參數(shù)與程序發(fā)生故障的問題。對于參數(shù)和程序的修改，不僅需要工作人員具備專業(yè)的編程能力，還需要具備綜合素質(zhì)，并且對于程序的改動，要盡可能的少。

三、結束語

總的來說，如果發(fā)現(xiàn)盾構機電氣系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)了故障。那么就需要第一時間檢測出現(xiàn)故障的具體原因，有針對性地進行排查，利用先簡單后復雜，先外部后內(nèi)部的原則進行，因為系統(tǒng)中的控制器程序出現(xiàn)問題比較少，所以要對電氣系統(tǒng)進行檢查，在所有的環(huán)節(jié)都沒有問題之后，再考慮P LC系統(tǒng)是否存在問題，確保盾構機電氣系統(tǒng)在運行過程中的安全與穩(wěn)定。通常情況下，需要根據(jù)故障的具體問題，制定相應的排除方案，確保故障檢測的及時性與有效性。提高整個盾構機電氣系統(tǒng)故障解決的質(zhì)量與效果，為盾構機設備在隧道工程中的順利應用，創(chuàng)造良好的條件。

參考文獻：

[1]高瑞蘭，例析機、電、液、PLC在盾構推進系統(tǒng)故障排除中的綜合應用[J].現(xiàn)代制造技術與裝備，2018（9）：98-101.

[2]李侃聞，江帆，葛建強，淺論盾始發(fā)前項目監(jiān)理部應當做好的一些預控工作[J].建設監(jiān)理，2016（4）：61-63.