建筑與施工機械_盾構(gòu)機推進(jìn)的條件及故障

(1)盾構(gòu)機推進(jìn)的條件

    盾構(gòu)機的推進(jìn)受諸多因素的影響，主要概括為以下幾點：①推進(jìn)電機啟動；②盾尾注密封脂啟動；③高壓電纜限位正常；④水管卷筒限位正常；⑤四個液壓缸組未出現(xiàn)故障；⑥刀盤轉(zhuǎn)速大于零或螺栓輸送機與帶級聯(lián)開啟；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)備開始掘進(jìn)時，盾構(gòu)機司機啟動推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行推進(jìn)，推進(jìn)液壓泵正常啟動，但調(diào)節(jié)液壓缸組壓力時油壓一直處在啟動壓力(約14bar)下，各組液壓缸壓力不提高，無法推進(jìn)。

    ②故障分析與排除從故障現(xiàn)象可以看出，盾構(gòu)機不允許推進(jìn)，一定是某個條件未滿足。首先檢查兩項盾構(gòu)機推進(jìn)允許的條件，沒有發(fā)現(xiàn)異常。當(dāng)將推進(jìn)系統(tǒng)處于管片拼裝模式時，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的電信號是否正常，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)都正常。因為從各方面都檢查不出問題，只能再詳細(xì)檢查盾構(gòu)機掘進(jìn)情況下各參數(shù)值與以前正常掘進(jìn)時有什么不同。最后發(fā)現(xiàn)主控室顯示屏上盾構(gòu)機掘進(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（見圖C）經(jīng)液壓泵的液壓油出口向PLC輸送的一個信號。檢查此閥發(fā)現(xiàn)，施工人員上臺車時將電磁閥踩壞，電信號線折斷。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)機的推進(jìn)，通過S266型盾構(gòu)機上PLC程序?qū)Χ軜?gòu)機的推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。盾構(gòu)機每組液壓缸的壓力調(diào)節(jié)按鈕對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的值保持動態(tài)平衡，動態(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)機的轉(zhuǎn)向。簡單地說，就是如果增大A組液壓缸的壓力控制閥3的值，而此時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，無法與壓力傳感器8進(jìn)行動態(tài)平衡，所以無法對壓力控制閥10輸出電信號，因此各組液壓缸的壓力無法調(diào)節(jié)。

    當(dāng)壓力傳感器11更換后，盾構(gòu)機的推進(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)機組裝完成后進(jìn)行推進(jìn)系統(tǒng)調(diào)試，盾構(gòu)機在推進(jìn)系統(tǒng)管片拼裝模式下，當(dāng)單個推進(jìn)液壓缸在進(jìn)行伸縮時，有幾個缸同時伸出。

    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，液壓缸的推進(jìn)力又很小，說明出現(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(見圖C)失效后，同時回油的過濾器有一定的阻力才會產(chǎn)生故障。將盾構(gòu)機液壓油箱的回油過濾器拆除更新后，此故障消失。以后在盾構(gòu)機拼裝時未出現(xiàn)此故障。

③故障產(chǎn)生原因  由于停置時間過長，導(dǎo)致盾構(gòu)機推進(jìn)系統(tǒng)的單向閥12（見圖C）有些銹蝕，單向閥失效，同時回油過濾器過濾效果不好，過濾前后存在壓差，進(jìn)而導(dǎo)致液壓缸伸出。將回油過濾器更新后，過濾效果良好，過濾器前無壓力，故障排除。當(dāng)盾構(gòu)機掘進(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)機掘進(jìn)系統(tǒng)是盾構(gòu)機液壓系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的一部分，此系統(tǒng)出現(xiàn)的故障是最常見的也是最難排除的。機械工程師在掌握液壓系統(tǒng)的同時也要熟悉其電氣系統(tǒng)，尤其是PLC部分（程序的相關(guān)知識），才能更快地排除盾構(gòu)機的故障。