1、目 录第一章 盾构系统使用维护及保养要点第二章 盾构使用维保常见故障及风险分析第一章 盾构系统使用维护保养要点第1节 盾构机使用维保总则第2节 刀盘刀具第3节 主驱动系统第4节 推进及铰接系统第5节 盾尾密封装置第6节 气体监测装置第8节 渣土改良及排渣系统第9节 同步注浆系统第10节 液压动力系统第11节 电气控制系统第12节 测量导向系统第7节 拼装机系统第1节 盾构机使用维保总则 1.1 盾构机的维护保养工作遵守十字作业方针，即“清洁、润滑、紧固、调整、防腐”。 清洁与防腐内容：整机清洁、密封、轴承、相对运动部件、注浆系统、电气元件、液压元件、表面油漆；紧固：运动部件的安装螺栓紧固、重要
2、部件的安装螺栓紧固、连接螺栓的检查紧固、电气部分连接的紧固、液压部分连接件的紧固； 润滑：运动部件的滑道润滑、动密封的润滑（主轴承密封、螺旋输送机密封、砂浆搅拌轴密封、旋转接头密封、交接密封、盾尾密封）；轴承的润滑（油润滑轴承、高温脂润滑轴承、脂润滑轴承）；传动部件的润滑（变速箱、链条）;调整：主轴承密封滑道、螺机舱门密封、皮带刮板、拖轮、推进油缸支座、泡沫参数、油脂参数等。专业制造专业服务专业制造专业服务专业制造专业服务专业制造专业服务专业制造专业服务专业制造专业服务专业制造专业服务专业制造专业服务国内第一国内第一 世界第二世界第二 市场覆盖率市场覆盖率 超过超过50% 连续五年连续五年 国
3、内第一国内第一 1.2 维护保养制度： 1、建立维保相关组织机构及人员配置 2、落实相关人员的岗位职责 3、建立维保日常管理制度 4、监督维保工作的执行情况 5、做好维保工作记录（点检、巡检制度；日常保养；计划保养；建立维保档案） 1.3 维护保养计划 周保养计划：如主轴承、主驱动变速箱、螺机驱动变速箱的油位检查以及油的污染程度等； 月保养计划：如人仓门铰接部位的润滑、后配套应急灯电池的电量检查、液压系统蓄能器压力检查等； 季保养计划：如膨润土泵的润滑、吊机链条张力变形和磨损检查、吊钩的破裂和磨损检查等； 年保养计划：如空压机滤芯的更换、电缆卷筒轴承润滑及更换齿轮油等； 针对性计划保养：如通过
4、点检轴承温度参数发现设备故障隐患的保养；根据盾构机使用及其本身特点制定有计划检查，对设备进行全面的状态评估后作出的保养内容、配件计划等。 1.4 维护保养注意事项 1、严禁随意踩踏、拉扯、敲击液压、电气元件 2、严禁随意开启或关闭盾构机上各种阀门、钥匙开关 3、非操作人员严禁操作各控制面板或按钮 4、严禁随意调整各系统的参数和更改系统间的连锁 5、严禁随意拆卸或改动设备、系统的部件或功能 6、严禁使用水冲洗电器设备及电气元件 7、运行部件的维修必须按技术要求在停机状态下进行，并确保不会被启动 8、液压部件的维修严禁在带压状态下作业 9、维修电气部件时应避免带电作业，必须带电作业时则应有两人以上
5、在场并确认设备不被启动或随时可断电 第2节 刀盘刀具 刀盘是盾构机上的主要部件。因此，有必要根据地质条件对刀盘（刀具）进行检查。盾构始发完成后，在施工环境允许的前提条件下，有必要进行一次刀盘（刀具）检查。此后，则必须按规定的时间间隔进行检查。检查过程中，必须查看刀具是否损坏。关键检查点包括格栅、搅拌棒、刀盘开口、耐磨装置，并将检查情况记录于刀盘检查单上。此外，还需要检查定位用材料的完好性以及定位螺栓拧紧力矩。在切削刀具损坏或缺失的情况下进行推进，将会导致刀盘本体严重损坏。刀具的磨损情况检查要点：1、定期进入土仓检查刀具的磨损情况，根据地质条件决定是否换刀。 所需的检查次数会根据实际遇到的地质情
6、况不同而不同。刚开始掘进时，最理想的间隔时间必须通过不断变化较短的间隔时间来确定。如果地质条件变化，就需要检查刀盘。2、检查圆盘滚刀的滚动情况和刀圈的磨损量。（使用专用盘刀磨损量检测板检查）3、在换装刀具过程中检查刀具紧固螺栓的扭矩。 4、检查切刀的数量和磨损情况，如有丢失、脱落须立即补齐。 5、检查齿刀的切削齿是否有剥落或过度磨损。必要时更换。换刀前应完成如下步骤：1、更换刀具时，土仓内的渣土高度必须根据相应的地质条件和工作模式予以降低。2、在更换所有刀具时，必须转动刀盘若干次；因此，必须将所有辅件移开危险区域。3、利用起吊设备和运输平台，将工具运送到主室（工作室）。4、按照人行闸文件中的相
7、关规定，使工作人员适应土仓内的压力条件，以便在压缩空气下进行工作。5、在主室内，通过控制面板定位刀盘。6、将平台和起吊装置定位到隔板上的固定点。回转接头和仿形刀维护保养：1、经常检查回转接头的泡沫、泥浆管是否有渗漏，并及时进行处理。2、每天对回转接头部分的灰尘进行清理，防止灰尘进入主轴承内圈密封。（此处是轴承密封的薄弱环节应特别注意）3、检查回转接头润滑脂的注入情况，如有堵塞应及时处理。4、经常检查回转中心的转动情况，如有异常须立即停机并进行处理。5、在仿形刀工作前应检查油箱油位，必要时加注液压油。6、定期对仿形刀作功能性测试，检查其伸出和缩回动作的工作压力。第3节 主驱动系统 中铁盾构使用的
8、主驱动结构：主驱动的检查与保养事项：1、每天检查主驱动齿轮油油位，并作记录。2、检查主轴承齿轮油温度，如温度不正常须立即停机并查找原因。3、检查主轴承密封油脂分配马达动作是否正常，（观察油脂分配马达上的脉冲传感器次数是否正常）。在检查刀盘时，进入土仓实际检查主轴承密封油脂的溢出情况。（正常应有油脂从密封处溢出）4、检查主轴承外圈润滑脂注入情况。（观察油脂分配器工作是否正常，溢流阀是否有油脂溢出。如有油脂溢出表明管路堵塞，要及时检查清理。）5、每天给主轴承内圈密封注润滑脂，并检查内圈密封的工作情况。6、定期提取主轴承齿轮油油样送检，根据检查报告决定是否需要更换齿轮油或滤芯。更换齿轮油同时必须更换
9、滤芯。7、定期检查齿轮油滤芯，并根据进出口压力差开关反映的情况判断是否更换滤芯。8、定期检查主轴承与刀盘螺栓连接的紧固情况。 变速箱的维护保养： 1、检查变速箱油位，如油位过低应先找出漏油故障点，解决故障后补充齿轮油。 2、检查变速箱温度是否在正常范围，观察冷却水的流动情况。 3、检查变速箱的温度开关，定期清除上面的污垢。 4、第一次工作200小时后需要更换所有齿轮油。主驱动马达（电机）的维护保养1、检查马达的工作温度和泄漏油温度。2、定期检测马达的工作压力（液压驱动检查液压油工作压力，电机驱动检查电机电流）。3、定期检查马达的转速传感器和移动传感器，紧固其插头和连线。1、及时清理盾壳内的污泥
10、和砂浆，防止长时间污染油缸杠杆。2、推进油缸与铰接油缸的球头部分加注润滑脂。3、焊接时严禁搭铁，防止油缸损坏。 铰接密封： 1、及时清理盾体内的污泥和砂浆，日常巡检，防止残留的杂物落入铰接密封内。 2、铰接密封手动注脂点，每个注入点注入量为50ml/天。 3、紧急气囊不使用时严禁充气，使用紧急气囊时禁止使用铰接系统，并建议停止推进。 密封油脂管浆液管片浆液密封刷1密封刷3密封刷2尾盾密封油脂地层第5节 盾尾密封装置盾尾刷维护：将前保护板（弹簧板）改为2层（0.5mm+1.0mm）钢板，后弹簧板改为三层（1.0mm）钢板，并且将后保护板靠近刷丝的一层加长，增加一个弧度，由于弹簧板的弹性，保证后弹
11、簧板、刷丝与管片内壁始终保持紧密接触，可以最大限度的避免砂浆进入刷丝，以免形成板结，损坏尾刷的密封。同时，还增强了弹力和耐磨性。1、盾尾密封必须在每次启动前以及推进过程中予以润滑。如果密封没有定期润滑，则加注材料会透过密封刷并填充密封之间的间隙，从而使密封刷被浆液固化，失去弹性而达不到密封效果。2、如果停机时间较长，应注意不要让密封件被加注的砂浆所固结。为避免这种情况的发生，有必要在砂浆粘结前，将盾构机向前位移若干厘米，并使用盾尾密封油脂填充当前间隙。盾尾油脂泵站的维护：1、检查油脂桶是否还有足够的油脂，如不够应及时更换。 2、经常检查油脂泵站的油水分离器，加注润滑油。 3、检查油脂泵的工作情
12、况，控制工作压力。 4、检查油脂泵的气管是否有泄漏现象，如有泄漏应及时修理或更换。 5、更换油脂桶时应对油脂量位置开关进行测试。 6、检查盾尾密封注脂次数或压力是否正常，否则应检查油脂管路是否堵塞。特别是重点检查气动阀是否正常工作。要使用合格的油脂，避免分配阀、油道频繁堵塞。 人舱使用后如果近期不再使用，可将人舱外部的压力表、记录仪拆除，并清洗干净。妥善保管以备下次使用。将人舱清洗干净，并将人舱门关紧。第6节 人闸装置1、经常清理管片吊机行走轨道，注意给吊链加润滑液压油。 2、检查控制盒按钮、开关动作是否灵活正常。必要时检修或更换。 3、检查电缆卷筒和控制盒电缆线滑环，防止电缆卡住、拉断。 4
13、、检查电磁阀周边是否干净整洁，必要时做相应防护。 5、定期检查管片吊具的磨损情况，必要时进行修理和更换。第7节 拼装系统管片拼装机维护保养：1、清理工作现场杂物、污泥和砂浆。2、检查抓举和平移油缸及管路有无损坏或漏油现象，如有故障应及时处理。3、检查电缆、油管的活动托架。如有松动和破损要及时修理或更换。4、定期（每周）给液压油缸铰接轴承、旋转轴承、伸缩滑板等需要润滑的部位加润滑脂并检查公差和磨损情况。（旋转轴承注油脂时应加注一部分油脂旋转一定角度，充分润滑轴承的各个部分）5、定期检查管片安装机驱动马达工作是否正常，如有必要对限位进行调整。6、检查抓取机构和定位螺栓，如有破裂或损坏，必须立即更换
14、。7、定期检测抓取机构的抓紧压力，必要时进行调整。8、检查油箱油位和润滑油液的油位。9、检查各按钮、继电器、接触器有无卡死，粘连现象。测试遥控操作盒，如有故障及时处理。10、检查充电器和电池，电池应及时充电以备下次使用。11、检查控制箱、配电箱是否清洁、干燥，无杂物。管片输送小车维护保养：1、及时清理盾构底部的杂物和泥土。2、每天给需要润滑的部位加注润滑脂。3、定期检查和调整同轴同步齿轮马达的工作情况。泡沫系统维护保养：1、定期清洗泡沫箱和管路，清洗时要将箱内沉淀物和杂质彻底清洗干净。2、检查泡沫泵的磨损情况，必要时更换磨损的组件。3、检查泡沫水泵的工作情况，给需要润滑的部分加注润滑油或润滑脂
15、。4、检查水泵压力开关的整定值，必要时进行校正。5、检查压缩空气管路情况，必要时清洗管路。6、检查电动阀和流量传感器的工作情况，电动阀开闭动作是否正常，流量显示是否正确，如有必要进行维修或更换。7、定期检查回转接头处的泡沫管路有无堵塞，如发生堵塞要及时清理。第8节 渣土改良及排渣系统 膨润土系统：1、检查膨润土泵工作是否正常，定期润滑轴承和传动部件。 2、检查气动阀动作是否正常。 3、检查油水分离器和气管路，定期给油水分离器加油。 4、检查膨润土管路，清理管路的弯道和阀门部位，防止堵塞。5、检查流量调节阀和压力传感器。6、定期清理膨润土箱和液位传感器。 螺旋输送机： 1、检查螺旋输送机液压油泵
16、、液压马达及液压管路有无漏油现象，如漏油则停机处理，并注意清洁。 2、检查螺旋输送机油泵电机温度是否过高，如果温度过高即检查明原因进行处理。 3、检查变速箱油位，如果变速箱油位过低，须添加齿轮油。 4、检查轴承、闸门、伸缩缸的润滑情况，及时清理杂物并添加润滑脂。 5、检查螺旋片磨损情况，如果磨损严重，应补焊耐磨层。 6、用超声探测仪检查螺旋输送机管壁厚度，记录检测数据。 7、清洁传感器电路灰尘，检查电路接线端子有无松动，如松动即紧固。皮带输送机： 1、检查各滚子和边缘引导装置的滚动情况，如滚动不好，即清洗并润滑。 2、检查皮带的磨损情况，如皮带磨损严重，即更换皮带。 3、检查皮带是否有跑偏现象
17、，如皮带跑偏需进行校正。 4、检查驱动装置变速箱油位，如果变速箱油位过低需添加齿轮油。 5、检查各轴承润滑，添加润滑脂。 6、检查皮带松紧情况，必要时增加皮带张力。 7、清洁电路、电机。检查电路接线端子有无松动，如松动则需紧固。 8、检查断路器、接触器、继电器触点烧蚀情况，检查跑偏开关，如烧蚀明显则用细砂纸打磨平；如严重烧蚀，则需更换触点。1、每次注浆前应检查管路畅通情况，注浆后及时将管道清理干净。2、每次注浆前必须对注浆口的压力传感器进行检查，紧固其插头和连线。3、注浆前要注意整理疏导注浆管，防止管道缠绕或扭转，从而增大注浆压力。4、定期检查注浆管的使用情况，如发现泄漏或磨损严重应及时修理或
18、更换。5、经常对砂浆罐及其砂浆出口进行清理，防止堵塞。6、定期对注浆系统的各阀门和管接头进行检查，修理或更换有故障的设备。7、定期对注浆系统的各运动部分进行润滑。8、经常检查注浆机水冷池的水位和水温，必要时加水或换水。注意防止砂浆或其他杂物进入冷却水池。第9节 同步注浆系统 盾构液压系统主要包括主驱动液压系统、推进液压系统、管片安装液压系统、螺旋输送机液压系统、注浆液压系统、辅助液压系统。设备在运转过程中要经常检查油箱油位；有无损坏或渗漏油现象；过滤器；检查泵、马达和油箱的温度；接头；冷却器；压力等。第10节 液压动力系统 供电系统主要包括：高压电缆、电缆卷筒、高压开关柜、变压器、配电柜以及主
19、机控制系统、地面监控系统等。第11节 电气控制系统供电系统电缆卷筒、箱式变电站、应急发电机1、高压电缆检查高压电缆有无破损，如有破损要及时处理。检查高压电缆铺设范围内有无可能对电缆造成损坏的因素，如果有要及时采取防范措施。在高压电缆延伸时应对高压电缆进行绝缘检查和耐压试验。2、高压电缆箱（高压电缆卷筒）因高压电缆箱（高压电缆卷筒）靠近出渣口，故需做好防护在设备掘进时应及时拖拉电缆，并注意保护箱式变电站1、变压器应有专人维护保养，并定期进行维护、检修。2、定期进行高低压断路器的分断、闭合动作试验。检查其动作的可靠性。3、检查箱变内各电力仪表的工作是否正常。（注意报警提示）4、检查高低压接头螺栓的
20、紧固情况；5、检查变压器散热情况和变压器的温升情况。6、监视变压器是否运行于额定状况，电压、电流是否显示正常。7、注意监听变压器的运行声音是否正常。8、检查接地线是否正常。检查电容补偿控制器工作是否正常。9、检查补偿电容工作时温升情况，温度是否在允许范围内。10、检查补偿电容有无炸裂现象，如有需要更换。11、检查补偿电容控制接触器的放电线圈有无烧熔现象，如有要尽快更换。12、定期对变压器进行除尘工作。配电柜1、检查配电柜电压和电流指示是否正常。2、检查配电柜内的温度是否正常，检查配电柜制冷机是否正常工作。3、检查制冷机的冷却水流量是否正常。4、检查低压断路器过载保护和短路保护是否正常。5、检查
21、大容量断路器和接触器工作时的温升情况，如温度较高说明触点接触电阻较大，需要进行检修或更换。6、检查柜内软启动器，变频器显示是否正常。7、对主开关定期进行 ON/OFF 动作试验，检查其动作可靠性。8、经常对配电柜及元件进行除尘。9、定期对电缆接线和柜内接线进行检查，必要时进行紧固。 主机控制系统控制柜、PLC、上位机1、PLC 系统 1、检查 PLC 插板是否松动。 2、检查 PLC 连接线是否松动，紧固接线端子。 3、检查 PLC 通讯口插头连接是否正常。 4、定期清洁 PLC 及控制柜内的灰尘。 5、定期进行 PLC 的冷启动。 6、备份 PLC 程序。2、上位机 1、检查上位机与 PLC
22、 的通讯线连接是否可靠。 2、定期清洁上位机和控制柜内的灰尘。 3、备份上位机的程序。3、控制面板 1、检查面板内接线的安装状况，必要时进行紧固。 2、定期清洁灰尘。（注意防水）主机控制系统控制柜、PLC、上位机1、定期检查按钮和旋钮的工作情况，如有损坏及时更换。2、检查控制面板上的 LED 显示是否正常。3、定期对控制面板上的 LED 显示进行校正。校正时要使用标准信号发生器，先4、校正零点再校正范围，二者要反复校正。5、定期对推进油缸和铰接油缸行程显示与油缸实际行程进行测量校对，如有误差应及时校准。（校准方法详见维保操作说明）4、传感器 1、检查各种传感器的接线情况，如有必要紧固接线、插头
23、、插座。 2、清洁传感器，特别是接线处或插头处要清洁干净。防止水和污物造成故障。 3、检查传感器的防护情况，如有必要须采取防护措施。防止损坏传感器。 4、定期用压力表对压力传感器在控制面板上的显示情况进行检查和校准。第12节 测量导向系统第1节 刀盘刀具系统介绍及典型案例分析第2节 主驱动系统介绍及典型案例分析第3节 管片安装系统介绍及典型案例分析第4节 推进、铰接系统介绍及典型案例分析 第5节 油脂系统介绍及典型案例分析 第6节 冷却水、泡沫系统介绍及典型案例分析第二章 盾构使用维保常见故障及风险分析一、 刀盘刀具系统介绍及典型案例分析 刀盘钢结构主要由六个主刀梁和六个小面板及外圈梁组成，
24、前面板和外圈梁焊有耐磨复合钢板，保护刀盘本体。刀盘背面有主动搅拌棒，与前盾上的被动搅拌棒一起对土仓内渣土进行搅拌。刀盘设有渣土改良喷口，为单向结构，背部配有疏通管路。刀盘刀具配备有中心双联滚刀， 单刃滚刀，边刮刀，刮刀， 超挖刀等刀具。 图为滚刀严重磨损。以重庆某项目为例，在前期施工过程中，采用的掘进模式多为软岩施工时的掘进参数，即大推力，低转速，大贯入度，总推力经常达到1800T，减去盾体与岩层的摩擦力和岩渣对刀盘的阻力等等，剩下的力全部由超前布置的44把滚刀承受，每把刀承受的力已经超过了该刀的额定承载（大约25T），所以长时间的过载造成了滚刀的大量损坏和刀座的变形。在正常施工过程中，应根据
25、不同地层选取不同的掘进参数（如刀盘转速、总推力、泡沫参数等），减少刀具及刀盘的磨损，减小施工中的风险及成本。 在广州、深圳、厦门、大连、成都等复合式地层以及像重庆泥岩和砂岩地层中掘进时，除了要考虑渣土改良系统的影响，更要注意刀具磨损带来的影响。滚刀的大面积磨损或损坏会严重影响刀盘扭矩、推力、推进速度等参数。在这些地层中，除了定期开仓检查更换刀具外，如发现参数变化较大，应立即停机检查刀具，以免造成其他严重后果。刀具偏磨合金脱落滚刀端盖脱落二 . 主驱动系统介绍及典型案例分析 v刀盘驱动通过高强度联接螺栓安装在前盾上面，为刀盘提供扭矩。驱动扭矩的传动路线为：马达减速机小齿轮主轴承内齿圈刀盘。v齿轮
26、区有两个密封系统： 内、 外密封系统负责密封齿轮箱内部油液以及对开挖仓内渣土的密封，防止渣土及灰尘进入到齿轮油箱内。 v主驱动、行星减速机及整台设备内所有的减速机均应首次运行应按说明书规定时间更换相应的油品。v齿轮油系统是主驱动的主要润滑系统。主轴承的驱动小齿轮轴承、小齿轮和三排滚子轴承通过喷溅润滑和压力循环润滑来实现润滑和冷却。主驱动箱使用壳牌OMALA 320齿轮油。v行星减速机内各级同样也是利用齿轮油的喷溅润滑来实现各级齿轮的润滑。行星减速机使用壳牌HD220齿轮油。v图为中铁装备某台盾构机主驱动轴承拆解检修。该盾构机在长期使用中未有效统计HBW和EP2的消耗使用情况，在拆检中发现主驱动
27、中油脂注入不均，导致密封过度磨损。中铁装备盾构机迷宫密封使用HBW进行密封，第一道和第二道之间的密封腔内注入的是 EP2 油脂。上位机可监控油脂的注入压力及注入次数。日常掘进过程中，盾构司机应关注此注入压力及次数，如有异常须及时排查故障，不允许在注入量及注入压力异常的情况下掘进，否则有损坏主驱动及主驱动密封的风险。三. 管片安装系统介绍及典型案例分析 v管片运输系统主要由双轨梁、管片输送小车和管片吊机构成，管片吊机起吊系统由两个3.2T电动环链葫芦执行。行走为链轮结构，可平稳运输管片从后到前。v管片安装机的伸缩、旋转和移动等功能都是比例控制的，可以对管片实现精确定位。管片安装机通过遥控器进行控
28、制。管片安装机前后移动、管片安装机的旋转、管片安装机红色油缸的伸缩、管片安装机蓝色油缸的伸缩、抓举头的倾斜、抓举头的旋转组成管片安装机的六个自由度。v管片吊机供电系统由两个设置在设备桥的电缆卷筒进行供电，管片吊机运行过程中注意卷筒电缆运行情况，以防被皮带机架等突出物体挂断。图为某项目电缆挂在皮带机架后电缆断裂、接线盒端子排严重损伤，修复此故障停工三小时，因未及时更换此电缆，在后期的使用中，多次因电缆断裂连接处强度太低导致管片吊机故障。v一个公司对于设备的管理水平首先就是看设备的清洁，设备就象人一样，如果一个人脏乱差那别人都不愿意亲近，如果设备上脏乱差，那他的维修和操作人员也不愿意接近，设备越脏
29、则人越不愿意去维修，长期下去机况将会越来越差，腐蚀越来越历害，以至重要的部位无法检查，也不愿去检查。如右图所示管片运输小车没有及时冲洗，已全部积泥水。正常使用过程中一定要及时冲洗底部的脏物和泥土，特别是起升架内，防止因泥土填充导致的起升架无法正常起升。v 管片拼装机旋转限位由旋转编码器和接近开关双重保险组成。旋转编码器设置旋转角度为200，接近开关设置旋转角度为210。当管片安装机达到旋转编码器设置最大旋转角度时，PLC反馈拼装机无法继续旋转，只能反方向旋转。如旋转编码器损坏，则由接近开关担负旋转限位的职责。v 日常使用中需要盾构机维保人员在日常设备检查中及时检查旋转编码器的工作状态、接近开关
30、的有效性以及电控液压阀是否清洁（曾经出现过因液压阀周边渣土凝聚导致阀无法复位的现象），防止因拼装机旋转超限，将管路及线缆拉断。v管片安装机抓举机构对管片安装的精准度和施工安全有重要影响，为确保管片安装质量和安全，维保人员应每天对管片抓举机构进行检查，防止过度磨损带来的安全隐患。图为某设备由于管片安装机尼龙板磨损（磨损量达15mm），致使管片抓举时管片受力结构改变，起吊螺钉频繁断裂，在管片安装过程中带来安全隐患。四 . 推进、铰接系统介绍及典型案例分析 v推进系统主要由推进泵、控制阀组、推进油缸组成。在上位机界面可监测推进压力、推进速度、总推力、各组的位移及压力等数值。v图为推进系统控制原理图，
31、通过调整控制每组油缸的电位计进而调整分区油缸的压力；通过调整油缸速度电位计，进而调整总的推进速度。v盾构机掘进过程中，会发生低负载掘进时，某一组油缸压力调节控制不灵敏这属于正常现象，主要原因是推进系统的四组调速阀由同一电位控制，并且四组调速阀通过流量不可能做到完全相同。 例如：C组调速阀原厂家设定通过流量可能比其它三组要稍微低点，在刀盘前部负载较低的情况下，总推进压力低，主控室反映出的负载就低。A、B、D三组油缸的溢流阀没有达到溢流压力不溢流，所以油量会向三组阀块一直供给，而C组调速阀因为通过油量不足而压力下降，甚至为零。此时只要下降其它三组压力，C组通过流量增加压力便会回升，这是在C组压力下
32、降情况下的原因分析，反之也是同一道理。这种设计有利于推力的集中控制，四组油缸会相互影响，不会引起姿态的大幅度变动。v盾构机正常掘进中，会有单缸推进油缸旋转的现象，此现象为正常现象，所有单缸油缸均会有不同情况的旋转，为防止撑靴与盾尾发生刮蹭，维保人员应及时调整撑靴旋转。v在通过管片拼装机区域时，应尽量避免踩踏推进油缸，防止因鞋底的泥沙污染、磨损推进油缸缸杆。 图为某盾构机推进油缸拆检照片，推进油缸缸杆表面镀铬层脱落，缸杆锈蚀。在掘进过程中，发生推进油缸漏油和泄压的情况，致使推进系统推力无法满足正常施工要求。造成这种情况的原因为该盾构机在含水量较高的地层掘进，地层水渗入到盾尾内，未及时将污水排除，
33、由于该地层污水含大量氯离子，长时间浸泡造成油缸表面镀铬层脱落，腐蚀缸杆。盾构施工中，应及时做好隧道内清洁，避免元器件（包含有防水功能的）因长时间浸泡造成的腐蚀和损坏。推进油缸内泄推进油缸内泄 以一项目为例，在正常掘进的过程中，其中有3根油缸经常存在顶不到管片的现象，它们分别在不同的组。证明方法：在管片拼装模式下，通过将推进油缸顶紧管片，拆开油缸回油管路，继续加压伸出油缸时，由于油缸行程未改变，油缸回油口有液压油源源不断地流出（见附图），因此证明该油缸内泄。油缸内泄会造成伸出动作不正常，最终影响正常推进。v铰接系统由12根320*220*190mm的油缸分为四组构成。铰接调整时，根据转向不同，同
34、时有两组油缸伸出，两组油缸缩回。如：向上抬头时，B、C组油缸伸出，A、D组油缸收回。全伸和全收模式下，四组油缸分别执行全伸和全收的动作。v铰接系统油缸伸出速度由安装在中盾内可调节流阀进行控制。v在PLC中，设定铰接系统最小的伸出量为20mm，最大伸出量为150mm。当铰接油缸行程达到以上数值后，掘进模式无法启动。v铰接结构密封由两道铰接密封和一道紧急气囊密封组成。v图中注入口1为人工注脂孔，圆周均布数量8个，每天须注入50ml润滑油脂。v盾构机掘进时通过两道铰接密封的注入口2注入EP2进行润滑。v注入孔3为紧急注入孔，当铰接密封和紧急气囊失效时，在孔3内注入聚氨酯等防水材料，可临时进行止水。1
35、23铰接油缸伸出量大，无法缩回铰接油缸伸出量大，无法缩回 出现此类情况，一般为盾尾被卡所致，尝试用手动回收盾尾 ，多次尝试后仍不能缩回的情况下，必须在盾尾和中盾之间焊接连接钢板以防止铰接油缸继续伸出，在掘进到盾尾脱困以后继续恢复原状。另外也可以根据现场实际情况在铰接位置增加几个拉杆，通过拉杆用力回收盾尾。 五 . 油脂系统介绍及典型案例分析 v盾构机油脂系统主要由：盾尾油脂、润滑油脂（EP2、黄油）、密封油脂（HBW）构成。v在盾构机中，各运转部件设计了人工注脂点，应按照使用说明按时注入油脂。v图为砂浆罐轴端漏浆，拆检判断轴承及密封圈部分黄油量不足，导致轴承和密封圈磨损。砂浆中细沙易进入轴承内
36、，砂浆搅拌转动中易磨损密封，导致轴承、密封失效。v现中铁装备盾构机砂浆罐轴承端设计为自动注脂系统，在日常维保检查中，须定期检查砂浆罐主轴自动润滑泵油脂储油量，并检查油脂是否正常注入到润滑点。v手动密封点为砂浆罐前端轴承及密封圈密封，要求每班须使用手动注入将旧油挤出，直到看到新油为止。v盾尾油脂主要作用是：1.润滑作用，盾尾和管片外壁之间的摩擦，会影响盾构的推进和损坏盾尾装置，有效保护盾尾；2. 密封作用，土层中的泥浆渗入会影响盾构的正常工作和增加施工难度。隔绝泥浆，防止泥水和泥浆的渗入，保障盾构的顺利推进；3. 盾尾密封油脂对钢丝刷和钢结构有防锈、防腐蚀和减少磨损的效果。v在盾构始发拼装负环之
37、前，需要先将盾尾刷涂抹手抹油脂，在始发以后，机打油脂一般情况下，无法进入盾尾刷，故此次涂抹必须按要求进行，不得疏忽。直径6米盾构机手涂油脂一般为4桶。v某盾构施工手涂油脂效果较差，发现问题后并未进行补涂，正常施工中，盾尾发生严重的漏水、漏浆等问题，且盾尾油脂消耗量大于正常消耗值。出洞检查盾尾刷发现尾刷板结，砂浆侵蚀到钢丝刷内，且尾刷无弹性，与管片无法接触。v在盾构掘进过程中，盾尾刷与管片的摩擦消耗的油脂与掘进速度成正比，速度过快则注入盾尾的油脂在单位时间内不能满足其消耗量，若不及时调整油脂泵注脂率，则盾尾刷内的油脂量和注入油脂的压力不能及时密封盾尾，势必造成密封效果减弱，形成盾尾漏浆。v图为盾
38、尾油脂泵泵杆损坏。造成本案例盾尾油脂泵损坏的原因为在更换油脂桶时，未排干净桶内空气，油脂泵一直处于空打的状态，致使油脂泵温度升高，损坏泵杆内密封。v更换油脂时，应使用油脂泵排气装置彻底排气，油脂泵工作正常后方能离开。v选用油脂时，注意油脂质量，不能使用含杂质较多的油脂，避免油脂泵的非正常损坏。六、管片吊机常见故障六、管片吊机常见故障 管片吊机工作于1号拖车与设备桥双梁，负责从平板车到管片输送小车的管片运输。它由一对电驱动吊链起重装置、一对电驱动行走装置和控制系统组成，起重装置和行走装置都有快、慢两档速度。平时要注意对管片吊机行走轨道进行清洁，行走链条进行润滑。注意不要在提升装置链条上涂抹黄油，
39、可抹少量机油。七 . 冷却水、泡沫系统介绍及典型案例分析v盾构机冷却水系统可分为内循环冷却水和外循环冷却水。v内循环冷却水主要冷却如空压机、减速机、齿轮油等需要热交换的系统。内循环水在管中流动，除换热设备的物料泄漏及部分钢管腐蚀外，没有其他因素会改变循环水的水质。为防止在换热设备中造成盐垢，冷却水通常选用蒸馏水。部分气温较低区域，需要添加合适比例的防冻液。v外循环水为开式系统，主要担负泡沫注入用水、拖车冲洗用水及液压油箱冷却。因水与大气接触，灰尘、微生物等进入循环水，进水管路通常选用的钢管容易生锈，对外循环水有以下要求：进水Pmax=8Bar，Pmin=4Bar，Q=50m3/h，Tmax=2
40、5，PH值=6-7，硬度总和=17-19f。如长期使用不符合要求的外循环水，会导致散热器堵塞、水循环滤芯报废等故障的发生。v图为盾构机外循环水Y形水过滤器内置滤芯破损。由于使用的外水杂质含量超标，在盾构掘进中，滤芯堵塞，无法满足盾构机泡沫系统、皮带冲洗等用水要求。检查水循环系统发现外水系统袋式过滤器多层滤芯和Y形水过滤器有细小粉尘堵塞，清洗滤芯后外循环水正常。v盾构机正常掘进时，如发现进水流量满足使用要求，外循环水安全阀泄露，须及时检查并清洗水循环滤芯。v图为拆解主驱动减速机。此盾构二次始发后发生主驱动漏水故障，经厂家拆解检查后发现减速机冷却水通道严重锈蚀，密封圈断裂。此盾构机加注内循环水时，
41、使用的是车站降水井内地下水，杂质及硬度含量均严重超标，长期循环导致管道及元器件内部均大量锈蚀，元器件损坏。v在加注内循环水时，必须严格按照要求加注蒸馏水。v盾构用泡沫是一种调节介质，由发泡剂与水的混合液和压缩空气相混合，经泡沫发生器发泡成30400um微细乳状泡沫，注入到掘削面和土仓，确保渣土顺利排出，保持掘削面稳定，适合于靠土压支持的盾构在掘进过程中泥土粘性非常高的意外情况。由于经泡沫调节后的土壤具有良好的流动性和塑性以及防水渗透性，所以泡沫的使用扩大了土压平衡盾构机适宜开挖的土壤范围，同时大大降低了刀盘扭矩，减少了刀具的磨损。目前，土压平衡盾构机大都配备了泡沫系统，泡沫也成为渣土改良必不可
42、少的添加剂。v泡沫回路系统由清洗水和泡沫泵提供泡沫混合液进入搅拌箱，混合后通过六台螺杆泵泵入泡沫发生器，与空气混合后形成泡沫。v 泡沫系统主要改善渣土流动性，对于盾构机掘进起着至关重要的作用。v泡沫系统由一些精密调节、监控元器件构成，可准确调节泡沫原液、水的比例（FER）以及泡沫混合液、空气的注入量（FIR）。v 在选取泡沫原液时，须注意泡沫原液的酸碱度，应选用弱碱性的泡沫原液，以免腐蚀泡沫泵和管路系统。v 泡沫喷口为可更换式喷口设计，为防止堵塞喷口，在泡沫系统使用时，应注意泡沫和刀盘的启动停止顺序，启动时先启动泡沫，再启动刀盘；停止时先停刀盘再停泡沫。v操作主司机应根据不同地层选择则不同的FER值和FIR值。v图为泡沫泵定子因严重磨损报废。v泡沫泵主要故障为定子和转子磨损。泡沫泵定子材质为橡胶，如泡沫泵长时间空转，会导致泡沫泵定子和转子摩擦磨损。泡沫泵转子为钢质，如选用泡沫PH值7，则极易腐蚀泡沫泵转子。v日常施工中，注意观查泡沫泵运行状态，防止泡沫泵空转。v某工程泡沫喷口严重堵塞，开仓检查时发现由于未采取有效的渣土改良措施，导致刀盘开口被糊死，泡沫喷口严重堵塞，只能开仓清理。进而导致了工程风险的增加。 为避免这种情况，在施工过程中，应根据相应地层选择合适的渣土改良添加剂的选择和改良方法，使渣土流动性增强，减小渣土堵塞刀盘开口和堵仓的风险。
