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盾構機的維修保養措施分析
2025-04-07
李林林
（中交二公局第三工程有限公司）
1.工程概況
某地鐵工程施工過程中，采用ZTE6250型盾構機，盾構機的開挖直徑為6280m，主機直徑為6250mm，主要有后配套和主機兩部分構成。主機可以劃分為主驅動、刀盤、前盾、中盾和尾盾，其中主驅動使用八歷士馬達驅動，隔板支撐主驅動系統、前盾使用隔板和土倉劃分開，中盾四周布置了30只突進油缸和14只被動鋼絞線油缸。盾構機總長度為81m，設備橋長為12.5m，中主機長為8m，裝機功率為1600kVA，總功率為1200kW，額定推力為34211kN，最大推力為29913kN，最大扭矩為5717kN.m，額定扭矩為4760kN.m，刀盤最大轉動速度為2.75r/min，最大推進速度為80mm/min。
2.盾構機故障處理
2.1故障案例一
2.1.1故障問題
在以往的施工過程中，當盾構機推向+4環時，會出現盾構“磕頭”現象，并且垂直偏差與要求值差距較大，此時，盾構機的尾部依然在托架上方，無法對盾構機的位置進行調整。當盾構機向前掘進到+6環時，垂直偏差依然在增加，并且此時依然無法對盾構機的位置進行調整。
2.1.2處理過程
首先，需要對盾構機的電氣系統進行全面的檢查，并且對推進油缸電磁閥控制線路進行檢查，確認各項線路正常無誤之后，再對液壓系統進行全面的檢查，在堅持過程中并無線路接錯現象，此時依然無法對盾構機的姿態進行調整。然后，需要對盾構機各項聯動設備進行檢查，發現電控信號無誤；對溢流閥和比力調速閥進行檢查，均無異常；將各個組的比例溢流閥進行拆除檢查，并未出現卡死現象，此時，依然無法有效排除故障。
多名機電工程師共同對事故發生的原因進行分析，對液壓系統的原理圖進行多次分析對比之后發現故障出現的原因為：4組推進油缸分別位于左右兩側的臺板上方，AB組位于右側，CD組位于左側，當設備組將左右設備反向安裝時，會使得壓力油發生錯位流向，并且無法對油缸的推力進行調整。
2.1.3處理結果
通過多次分析討論之后，找出故障所在位置，對推進閥組油管的流向進行及時調整之后，盾構機可以正常進行推進工作。
2.2故障案例二
2.2.1故障問題
在以往的工作中，當盾構機向前推進到+6環時，工作人員發現6號驅動馬達減速機齒輪油內部存在水分。通過對6號機檢查之后，發現齒輪油存在一定程度的異常現象，并且齒輪油液位計底部為白色乳狀，放出油液之后，再對齒輪油進水現象進行再次確認。
2.2.2處理過程
首先，需要對冷卻水管、油位計進行檢查，確認無外部水源進入到齒輪箱內，再對減速箱檢查，發現減速箱內部密封性出現問題，從而導致冷卻水進入到齒輪箱內部。確認故障發生的部位之后，需要及時的解決問題。首先，需要更換現有的齒輪油，再對水分的滲漏情況進行觀察，此時需要及時與廠家進行聯系，確認故障排除方案；拆除驅動馬達和減速機冷卻水套，檢查之后，發現冷卻水套變形，從而密封性能大大降低，無法有效的阻擋水源進入機械內部。由于，主驅動處的空間比較小，再進行拆卸時發現難以進行操作，與各部門進行協商溝通之后，只能進行冷卻水套的更換。
2.2.3處理結果
與廠家溝通后，收到新的冷卻水套，進行更換后，安裝驅動馬達后，發現故障消失。
2.3故障案例三
2.3.1故障情況
在以往的工作過程中，當盾構機向前推進到+26環時，發現推進的HBW數值為零，并且油脂系統發生警報，由此可以推斷出，HBW油脂系統出現故障。
2.3.2處理過程
通過對HBW油脂泵壓力進行檢查，發現其壓力過高，對其進行泄壓之后，油脂泵系統可以正常進行工作。但是，泄壓之后油脂泵壓力在短時間內又上升，由此可以推斷出，油脂泵并無故障現象；拆開馬達前接口，發現有油脂物質流出，并且纖維較長，對其進行處理之后發現油脂管內部并無油脂流出現象，由此可以推斷出馬達卡死。對馬達進行拆除后發現，由于油脂纖維較長，并且油脂干澀，導致出現馬達卡死的現象。對馬達進行清洗之后，馬達恢復正常工作，但是注入油脂之后，壓力數值較高，向前推進3環后再次出現馬達卡死現象。因此，為了確保盾構機可以正常進行工作，需要對馬達進行更換，借助EP2對HBW進行替代，將EP2油脂泵接入到HBW內，排除HBW油脂，然后再接入馬達，發現系統正常進行工作，即排除故障。
2.3.3處理結果
將HBW油脂更換為EP2，發現故障消失，設備正常進行工作。
2.4故障案例四
2.4.1故障情況
在以往的工作過程中，當盾構機向前推進到+33—+36環時，刀盤驅動會出現異常，但是設備無故障顯示，無法確定出具體的故障原因。
2.4.2處理過程
首先，需要對動力柜進行全面的檢查，對跳閘電流進行及時的調整，發現跳閘間隔變長，但是故障并未消失；然后，再對變壓器電容補償進行全面的檢查，當調大電容時，變壓器內部無異常現象。為了更快的解決異常情況，需要對刀盤系統的各個線路進行檢查，發現通訊電纜屏蔽線線絲有外露現象，最終確定故障發生的原因。
2.4.3處理結果
重新對通信電纜的屏蔽線進行處理，發現刀盤驅動正常進行工作，并未出現異常現象。
3.盾構機的維修和保養
盾構機的維修保養工作，需要嚴格按照施工要求進行。不僅需要進行日常保養，而且還需要進行定期保養。
（1）首次投入使用的盾構機，需要進行試驗。試掘進100m后，需要對盾構機進行全面的檢查和保養工作，并且對液壓系統濾清器、刀盤驅動齒輪油進行及時更換。在試掘進過程中，工作人員需要加強對設備的檢查工作，增加設備檢查的次數，一旦發現問題及時進行調整，避免出現重大損失。
（2）機電工程師需要定期對盾構機和設備的工作情況進行檢查，對盾構機操作人員和維修人員需要填寫的工作表進行查閱，及時發現存在的隱患，做好預防工作，確保盾構機能夠正常進行工作。
（3）嚴禁私自對設備或者盾構機上的零部件進行拆除，不得隨意更換零件、元器件等；施工人員在更換零部件時，需要請示工程師，批準之后才能進行操作，并且做好記錄，以便于查閱。
（4）在對盾構機進行維修之后，需要對盾構機的工作原理、各個系統之間的關聯情況進行掌握，這樣才能更加快速有效地解決問題。在進行設備維修時，需要按照先看后想再動手的原則進行操作。設備發生故障時，首先需要辨別出故障的類型，不可盲目進行拆除，找到故障發生的原因之后，再進行拆除工作。在進行設備維修時，需要按照先外后內的原則進行，比如，在對電氣設備進行檢修時，需要對電線進行全面的檢查，是否存在破皮、斷裂現象，這是人們最容易忽視的問題。維修完成之后，需要做好記錄工作，并且對問題進行總結，對今后處理此類問題提供依據。
（5）當盾構機長期停止使用時，需要對盾構機進行全面的檢查，做好維護工作。首先，需要確保盾構機存放的場地硬度符合要求，并且需要設置有防曬的設備；暴露在空氣中的設備需要對其接合面進行油脂涂抹，并且將油氈貼在接合面上，用防雨布對其進行全面的覆蓋；對盾構機需要進行定期維護工作；冬季寒冷季節，需要做好防寒防凍工作。
4.結語
綜上所述，在進行隧道工程施工過程中，盾構機的維修和保養非常重要，只有做好盾構機的維修和保養工作，才可以有效降低設備故障，提升設備的利用率，保證盾構可以正常掘進。在進行保養時，貫穿整個全壽命周期，降低盾構機的維修保養成本，保證了盾構機施工的經濟效益。
來源：中天重工
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