2026-01-08
HBW油脂注入系統(tǒng)主要是由氣動(dòng)油脂泵、電磁氣動(dòng)閥、帶有計(jì)數(shù)器的油脂分配器、壓力傳感器、耐壓管路等組成。盾構(gòu)機(jī)主軸承油脂消耗與理論消耗量之間存在較大差距。對(duì)此問題本文針對(duì)某機(jī)型盾構(gòu)機(jī)展開分析和討論。
1.程序設(shè)計(jì)不合理
程序上對(duì)HBW油脂消耗控制采用的是“壓力+流量”的控制方式。油脂注入的流量根據(jù)刀盤轉(zhuǎn)速來(lái)確定，刀盤轉(zhuǎn)速越快，流量也就大。當(dāng)HBW的壓力小于土壓時(shí)，就會(huì)發(fā)出壓力低報(bào)警。如果壓力無(wú)法提升時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，程序會(huì)報(bào)錯(cuò)導(dǎo)致刀盤停止。在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)，HBW油脂會(huì)一直注入，只有當(dāng)主軸承內(nèi)部壓力高于程序設(shè)定值時(shí)，HBW油脂電氣氣動(dòng)閥才會(huì)切斷，這就導(dǎo)致了盾構(gòu)機(jī)的主軸承HBW油脂壓力值一直處于高位運(yùn)行，而多余的油脂會(huì)通過迷宮密封注入到土倉(cāng)內(nèi)，白白浪費(fèi)掉了。
2.油脂泵壓力設(shè)定不當(dāng)
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，在其他條件不變情況下，調(diào)節(jié)油脂泵出口壓力，壓力越大，油脂的消耗量也會(huì)不斷增加。當(dāng)程序檢測(cè)到設(shè)定脈沖時(shí)就會(huì)關(guān)閉電磁氣動(dòng)閥。對(duì)于HBW系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于流量要求較大，管路直徑較大，因此采用電磁氣動(dòng)閥。而氣動(dòng)閥的開關(guān)與電氣信號(hào)之間存在一定延遲，如果泵的出口壓力越大，在這個(gè)延遲時(shí)間內(nèi)流過分配閥的流量也越大，因此增加了油脂消耗量。
3.元器件安裝位置不合理
通過現(xiàn)場(chǎng)管路的排查，發(fā)現(xiàn)HBW的氣動(dòng)閥距離其分配器的距離為2米。此處的間距過大也會(huì)導(dǎo)致油脂過量消耗。究其原因，分配器是靠管道內(nèi)的油脂壓力驅(qū)動(dòng)，當(dāng)壓力超過臨界點(diǎn)時(shí)，就會(huì)開啟油脂分配閥，當(dāng)電磁氣動(dòng)閥關(guān)閉后，氣動(dòng)閥與分配器管道內(nèi)仍存有壓力，當(dāng)此壓力超過分配器的開啟壓力時(shí)，油脂將會(huì)通過分配器注入到主軸承密封腔內(nèi)。
4.氣動(dòng)閥出現(xiàn)故障
在油脂系統(tǒng)工作過程中，HBW油脂系統(tǒng)的氣動(dòng)先導(dǎo)閥經(jīng)常出現(xiàn)卡閥芯、漏氣等不良現(xiàn)象，導(dǎo)致在給出關(guān)閉信號(hào)后數(shù)秒才能完全關(guān)閉主閥閥芯。如果漏氣嚴(yán)重，甚至不能完全關(guān)閉主閥閥芯。在這種情況下，油脂將不受控制，造成極大浪費(fèi)。
5.迷宮密封間隙過大
該機(jī)型盾構(gòu)機(jī)的迷宮密封間隙設(shè)計(jì)值為5mm，由于該值是由主驅(qū)動(dòng)端面與刀盤法蘭端面的配合尺寸，因安裝精度存在誤差或者是設(shè)備長(zhǎng)距離掘進(jìn)造成磨損，會(huì)導(dǎo)致迷宮密封間隙值變大，甚至?xí)^10mm。迷宮密封的出口間隙越大，HBW油脂的壓力越不容易保持。結(jié)果需要強(qiáng)制注入大量油脂，才能保證主驅(qū)動(dòng)密封HBW油脂的壓力大于土壓，從而大大增加了油脂的消耗量。
6.人為因素
有些盾構(gòu)機(jī)操作手責(zé)任心不強(qiáng)，在掘進(jìn)時(shí)將HBW油脂注入一直采用自動(dòng)模式，未根據(jù)掘進(jìn)狀態(tài)對(duì)HBW油脂壓力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，導(dǎo)致油脂壓力處于較高的狀態(tài)運(yùn)行，導(dǎo)致油脂的浪費(fèi)。
以上的分析和討論希望能夠?qū)Χ軜?gòu)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)管理人員有所幫助。各位可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)盾構(gòu)機(jī)的實(shí)際情況進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整，降低油脂消耗量。
來(lái)源：盾構(gòu)TBM技術(shù)在線
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