建筑與施工機(jī)械_盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)的條件及故障

(1)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)的條件

    盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)受諸多因素的影響，主要概括為以下幾點(diǎn)：①推進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)；②盾尾注密封脂啟動(dòng)；③高壓電纜限位正常；④水管卷筒限位正常；⑤四個(gè)液壓缸組未出現(xiàn)故障；⑥刀盤轉(zhuǎn)速大于零或螺栓輸送機(jī)與帶級(jí)聯(lián)開(kāi)啟；⑦刀盤液壓系統(tǒng)最大壓力小于設(shè)定的最大壓力；⑧鉸接液壓缸行程小于最大設(shè)定值；⑨后配套液壓缸液壓油壓力小于參數(shù)設(shè)定值。

(2)故障I

    ①故障現(xiàn)象準(zhǔn)備開(kāi)始掘進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)機(jī)司機(jī)啟動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行推進(jìn)，推進(jìn)液壓泵正常啟動(dòng)，但調(diào)節(jié)液壓缸組壓力時(shí)油壓一直處在啟動(dòng)壓力(約14bar)下，各組液壓缸壓力不提高，無(wú)法推進(jìn)。

    ②故障分析與排除從故障現(xiàn)象可以看出，盾構(gòu)機(jī)不允許推進(jìn)，一定是某個(gè)條件未滿足。首先檢查兩項(xiàng)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)允許的條件，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常。當(dāng)將推進(jìn)系統(tǒng)處于管片拼裝模式時(shí)，推進(jìn)液壓缸的伸縮及油壓都正常。由此可以判斷，管片拼裝模式下所有的工作閥都是正常的，沒(méi)有損壞。在掘進(jìn)模式下檢查推進(jìn)系統(tǒng)液壓缸組流量控制閥2和工作壓力控制閥3的電信號(hào)是否正常，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)都正常。因?yàn)閺母鞣矫娑紮z查不出問(wèn)題，只能再詳細(xì)檢查盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)情況下各參數(shù)值與以前正常掘進(jìn)時(shí)有什么不同。最后發(fā)現(xiàn)主控室顯示屏上盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)壓力值異常，顯示為400bar，此值是從推進(jìn)液壓泵的壓力傳感器II（見(jiàn)圖C）經(jīng)液壓泵的液壓油出口向PLC輸送的一個(gè)信號(hào)。檢查此閥發(fā)現(xiàn)，施工人員上臺(tái)車時(shí)將電磁閥踩壞，電信號(hào)線折斷。將此電磁閥更換后故障排除。

    ③故障產(chǎn)生原因  為何推進(jìn)液壓泵的壓力傳感器11能控制到盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)，通過(guò)S266型盾構(gòu)機(jī)上PLC程序?qū)Χ軜?gòu)機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。盾構(gòu)機(jī)每組液壓缸的壓力調(diào)節(jié)按鈕對(duì)PLC的輸入值加上25bar作為相應(yīng)組推進(jìn)液壓缸的壓力控制值a控制盾構(gòu)機(jī)相應(yīng)組液壓缸的壓力控制閥3，而相應(yīng)組液壓缸的壓力傳感器值的最大值加上20bar的最大值6與推進(jìn)液壓泵的壓力傳感器11的值保持動(dòng)態(tài)平衡，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)推進(jìn)液壓泵壓力控制閥10，從而保持各組推進(jìn)液壓缸的壓力值，控制盾構(gòu)機(jī)的轉(zhuǎn)向。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是如果增大A組液壓缸的壓力控制閥3的值，而此時(shí)A組液壓缸壓力傳感器8的值變得要小，液壓缸組壓力最大值6又要與壓力傳感器11的值保持相等，所以PLC要調(diào)節(jié)壓力控制閥10，使液壓缸組壓力最大值6和壓力傳感器11的壓力值保持相等。由于壓力傳感器11已經(jīng)損壞，無(wú)法與壓力傳感器8進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡，所以無(wú)法對(duì)壓力控制閥10輸出電信號(hào)，因此各組液壓缸的壓力無(wú)法調(diào)節(jié)。

    當(dāng)壓力傳感器11更換后，盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)恢復(fù)正常。

（3）故障

    ①故障現(xiàn)象廣州地鐵某區(qū)間盾構(gòu)機(jī)組裝完成后進(jìn)行推進(jìn)系統(tǒng)調(diào)試，盾構(gòu)機(jī)在推進(jìn)系統(tǒng)管片拼裝模式下，當(dāng)單個(gè)推進(jìn)液壓缸在進(jìn)行伸縮時(shí)，有幾個(gè)缸同時(shí)伸出。

    ②故障分析與排除推進(jìn)液壓缸伸出，是推進(jìn)液壓缸的無(wú)桿腔進(jìn)油所致。當(dāng)伸出液壓缸的前方有障礙物出現(xiàn)時(shí)，液壓缸的推進(jìn)力又很小，說(shuō)明出現(xiàn)故障液壓缸的液壓油壓力很小。檢查伸出液壓缸的推進(jìn)主閥5未發(fā)現(xiàn)異常。根據(jù)推進(jìn)系統(tǒng)液壓原理圖，當(dāng)閥5正常的情況下，應(yīng)該是液壓缸的有桿腔和無(wú)桿腔都存在一定的油壓，由于承壓面積不同而導(dǎo)致液壓缸伸出。在這樣的情況下，單向閥12(見(jiàn)圖C)失效后，同時(shí)回油的過(guò)濾器有一定的阻力才會(huì)產(chǎn)生故障。將盾構(gòu)機(jī)液壓油箱的回油過(guò)濾器拆除更新后，此故障消失。以后在盾構(gòu)機(jī)拼裝時(shí)未出現(xiàn)此故障。

③故障產(chǎn)生原因  由于停置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的單向閥12（見(jiàn)圖C）有些銹蝕，單向閥失效，同時(shí)回油過(guò)濾器過(guò)濾效果不好，過(guò)濾前后存在壓差，進(jìn)而導(dǎo)致液壓缸伸出。將回油過(guò)濾器更新后，過(guò)濾效果良好，過(guò)濾器前無(wú)壓力，故障排除。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)系統(tǒng)正常工作后，單向閥12由于經(jīng)常工作故又恢復(fù)正常。

(4)總結(jié)

    土壓平衡盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)系統(tǒng)是盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的一部分，此系統(tǒng)出現(xiàn)的故障是最常見(jiàn)的也是最難排除的。機(jī)械工程師在掌握液壓系統(tǒng)的同時(shí)也要熟悉其電氣系統(tǒng)，尤其是PLC部分（程序的相關(guān)知識(shí)），才能更快地排除盾構(gòu)機(jī)的故障。