土压平衡盾构流体系统培训课件

1、8.8m土压平衡盾构流体系统部 门：液压技术研究院流体系统包括哪些系统？1、主驱动润滑系统；2、油脂集中润滑系统；3、HBW油脂密封系统；4、盾尾油脂密封系统；5、水循环冷却系统；6、同步注浆系统；7、泡沫和膨润土系统；8、压缩空气系统；9、自动保压系统；10、双液注浆系统；各系统起什么作用？各系统是如何工作的（原理）？各系统有哪些关键部件？各流体系统有哪些注意事项？流体系统包括哪些系统？1、主驱动润滑系统；2、油脂集中润滑系统；3、HBW油脂密封系统；4、盾尾油脂密封系统；5、水循环冷却系统；6、同步注浆系统；7、泡沫和膨润土系统；9、压缩空气系统；8、压缩空气系统；9、自动保压系统；10、

2、双液注浆系统；主驱动润滑系统作用：用齿轮油采用喷淋的方式强制润滑冷却盾构机主驱动的齿轮、主轴承。原理：从齿轮箱底部将齿轮油抽出，经过过滤冷却后再从齿轮箱顶部喷淋到主轴承滚道内、小齿轮、小轴承上进行强制润滑冷却。主驱动润滑系统同步马达螺杆泵磁性过滤器过滤器冷却器热油冷油冷水热水热油关键部件名称参数作用磁性过滤器1、130L/min2、500L/min除去系统中产生的铁质颗粒。螺杆泵1、24L/min，最大压力60bar；4kW2、110L/min，最大压力60bar；15kW油液循环的动力源过滤器25；400L/min过滤油液中的固体颗粒杂质冷却器可承受30bar压力；冷却齿轮油，带走系统热量同

3、步马达11.7mL/r；最大转速3000r/min；工作压力210bar；均匀分配齿轮油流量注意事项：1、系统工作压力30bar，可调节泵出口的溢流阀来调节系统压力，压力不可过高。2、过滤器污染发讯器报警时需要检查油液清洁度。3、每隔一周，需打开齿轮箱底部球阀排水。流体系统包括哪些系统？1、主驱动润滑系统；2、油脂集中润滑系统；3、HBW油脂密封系统；4、盾尾油脂密封系统；5、水循环冷却系统；6、同步注浆系统；7、泡沫和膨润土系统；9、压缩空气系统；8、压缩空气系统；9、自动保压系统；10、双液注浆系统；油脂集中润滑系统作用：给主驱动密封、螺旋机轴承密封、中心回转接头、管片拼装机等关键部位提供

4、润滑油脂，起润滑和密封作用。螺旋机润滑点主驱动润滑点原理：用气动油脂泵将油脂从拖车上打到安装在盾体内的电动油脂泵（多头泵）内，再由电动油脂泵输出，由递进式分配器分配到各个润滑点。关键部件关键部件：名称参数作用气动油脂泵排量：176ml/循环；压比：65：1将油脂从油桶中抽出，为电动油脂泵补油。电动油脂泵最大排量：5000ml/h；最大压力：350bar；带液位传感器，可检测电动泵内油位高低。将油脂输送到各润滑点；递进式分配器每个出口每次排量0.2mL；可以有6-12个出口；带计数传感器，可检测通过的油脂量；均匀分配油脂到各个润滑点。注意事项：1、气动油脂泵进气压力调至3-5bar即可；2、更换

5、油脂桶时，必须保证油脂桶外形完整，防止变形难以更换；3、更换油脂桶时，注意保持桶内油脂清洁，防止杂物进入桶内，以免导致主驱动损坏；4、保证多头泵电机的工作环境清洁，防止水进入电机，将电机损坏；5、定期按说明书或图纸要求完成手动注入油脂；1、主驱动润滑系统；2、油脂集中润滑系统；3、HBW油脂密封系统；4、盾尾油脂密封系统；5、水循环冷却系统；6、同步注浆系统；7、泡沫和膨润土系统；9、压缩空气系统；8、压缩空气系统；9、自动保压系统；流体系统包括哪些系统？10、双液注浆系统；HBW油脂密封系统作用：将HBW油脂注入到主驱动最外一道密封腔，用来阻止水、泥沙进入主驱动密封，为主驱动提供最外层保护。

6、HBW油脂密封腔原理：用气动油脂泵将HBW油脂从拖车上打到盾体内，再由同步马达均匀分配到各个注油点（12个F4口），每个口注油量要求不小于10mL/min。关键部件：气动油脂泵：排量：40mL/次；压比：80：1同步马达：每个出口排量：9mL/r；注意事项：1、气动油脂泵进气压力调至3-5bar即可；2、更换油脂桶时，必须保证油脂桶外形完整，防止变形难以更换；3、更换油脂桶时，注意保持桶内油脂清洁，防止杂物进入桶内，以免导致主驱动损坏；1、主驱动润滑系统；2、油脂集中润滑系统；3、HBW油脂密封系统；4、盾尾油脂密封系统；5、水循环冷却系统；6、同步注浆系统；7、泡沫和膨润土系统；9、压缩空气

7、系统；8、压缩空气系统；9、自动保压系统；流体系统包括哪些系统？10、双液注浆系统；盾尾油脂密封系统作用：盾尾密封系统是采用4道钢丝刷，双室中注入油脂起到盾尾管片处与外界浆液层隔绝及润滑的作用。盾尾密封在压注油脂后，能耐水压0.3-1Mpa。原理：用气动油脂泵输送油脂，PLC程序根据管路上的压力传感器检测到的压力信号，控制管路上气动球阀的开启和关闭，来实现盾尾油脂自动注入。（详见原理图）关键部件：1、气动油脂泵：排量：176mL/次；压比：65：12、气动球阀：规格：DN25；最高耐压：350bar；最高控制气压：8bar；3、压力传感器：平嵌隔膜型压力传感器；量程：0-40bar；注意事项：

8、1、气动油脂泵进气压力调至3-5bar即可；2、更换油脂桶时，必须保证油脂桶外形完整，防止变形难以更换；3、更换油脂桶时，注意保持桶内油脂清洁，防止杂物进入桶内，以免导致主驱动损坏；4、手动强行打盾尾油脂时，需注意管道内压力是否超过40bar，否则会导致压力传感器超量程而损坏。1、主驱动润滑系统；2、油脂集中润滑系统；3、HBW油脂密封系统；4、盾尾油脂密封系统；5、水循环冷却系统；6、同步注浆系统；7、泡沫和膨润土系统；9、压缩空气系统；8、压缩空气系统；9、自动保压系统；流体系统包括哪些系统？10、双液注浆系统；水循环冷却系统作用：水循环系统主要用于带走盾构机各个系统正常工作时产生的热量，

9、保证各系统在正常的温度范围内工作；并给盾构机工作时土仓加水和泡沫、冲洗盾构机机身、隧道内消防、打扫隧道内卫生等提供水源。原理：外循环水来自隧道外过滤器内外循环水冷却器内循环水罐内循环水泵主驱动减速机、电机、螺旋机减速机、主驱动齿轮油冷却器、空压机、配电柜、变频柜液压泵站内循环水内循环水工业水泵桥架、盾体、土仓用水泡沫、膨润土、注浆系统皮带冲洗隔膜泵污水污水污水罐污水泵去洞外过滤器桥架、盾体、土仓用水泡沫、膨润土、注浆系统皮带冲洗过滤器外循环水桥架、盾体、土仓用水泡沫、膨润土、注浆系统工业水箱去隧道外关键部件1、内循环水泵1：流量：87m3/h；扬程：60m；功率：30KW；进口：DN100；出

10、口：DN100；电机旋转方向：顺时针（从电机尾端看）；1、内循环水泵2：流量：46m3/h；扬程：70m；功率：18.5KW；进口：DN80；出口：DN80；电机旋转方向：顺时针（从电机尾端看）；2、工业水泵：立式多级离心泵流量：32m3/h；扬程：104m；功率：15KW；进口：DN65:出口：DN65；电机旋转方向：尾端观察顺时针；3、气动隔膜泵（2台）：材质：不锈钢；规格：3”；最大流量：50m/h；最大压力：8bar；驱动气压：3-8bar；最大吸程：5m；最大通过粒径：10mm；4、渣浆泵：流量：50m/h；扬程：57m；进口：DN150；出口：DN100；电机功率：55kW；最大通

11、过粒径：10mm；5、液压油散热器：GX-26M141散热面积：37.53m2；片数：141；S3/M3:DN100；M2/S2:DN100； 6、内外循环水散热器：GX-42H139散热面积：50.29m2；片数：139；S1/S3:DN100；S2/S4:DN100； 7、袋式过滤器：不锈钢滤网规格：100目；袋式过滤网规格：150目；注意事项：1、外循环水池必须保持干净，以保证外循环水的清洁；2、外循环水过滤器进口前压力达到10bar时，应停机更换更换滤网，清洗金属滤芯3、内循环用水应严格控制清洁度，用量4m3左右；4、北方施工，如遇天冷情况，应往内循环按配比加注一定量的防冻液，以免冻坏

12、相关元器件； ；5、掘进一段时间后，由于外循环水泵扬程有限，需在掘进途中增设水泵，以保证盾构进水压力达至3-5bar；排污泵亦需增设中继泵，保证污水顺利排出洞外；6、管路延长时，应保证外循环进水管、回水管对接的正确性；7、停机检修时，应拍下急停按钮，待修复正常后，将急停复位。8、排污的渣浆泵需定时给机械密封的油杯加注润滑油。土压平衡盾构有哪些流体系统？1、主驱动润滑系统；2、油脂集中润滑系统；3、HBW油脂密封系统；4、盾尾油脂密封系统；5、水循环冷却系统；6、同步注浆系统；7、泡沫和膨润土系统；9、压缩空气系统；8、压缩空气系统；9、自动保压系统；流体系统包括哪些系统？10、双液注浆系统；同

13、步注浆系统 盾构施工中，随着盾构的向前推进，因盾构盾尾外径与管片外径之间的差值将会在管片背后产生空隙（盾尾建筑空隙）。这一空隙若不及时充填则管片周围的土体将会松动甚至发生坍塌，从而导致地表沉降等不良后果。为此必须采用注浆手段及时将盾尾建筑空隙加以充填。同时，背衬注浆还可提高隧道的止水性能，使管片所受外力能均匀分布，确保管片衬砌的早期稳定性。综上所述，同步注浆系统的作用：防止盾尾空隙坍塌、土体松散和地表沉降；尽快稳定管片环的形状；防止隧道出现蛇形、摆动；抑制管片漏水；原理：由砂浆泵将砂浆从砂浆灌内泵出，直接输送到盾尾注浆口。注浆压力达到设定压力后，自动停止注浆。关键部件：1、注浆泵：KSP-12

14、；流量：10m/h；压力：3MPa（由液压系统决定）2、砂浆压力传感器：量程：0-25bar；注意事项：1、每次注浆结束后必须清洗注浆泵和注浆管路，防止残余浆液在泵内和管道内凝固而造成堵泵、堵管。2、注浆泵水箱内必须保持一定的水量。3、如果正在注浆时发生故障无法继续注浆，必须将管道内和泵内的砂浆排出，并清洗管路和泵。1、主驱动润滑系统；2、油脂集中润滑系统；3、HBW油脂密封系统；4、盾尾油脂密封系统；5、水循环冷却系统；6、同步注浆系统；7、泡沫和膨润土系统；9、压缩空气系统；8、压缩空气系统；9、自动保压系统；流体系统包括哪些系统？10、双液注浆系统；泡沫和膨润土系统作用：1、改善土体流塑

15、性：可降低或增大土体粘性，增加土体流动性。2、3、稳定土舱压力：因泡沫中的气泡具有可压缩性，能减 少土舱压力的波动性。4、阻水性：因气泡填充了土体颗粒间隙，使其渗透性减小，止水性增强。泡沫加注示意图：泡沫系统原理：膨润土系统原理：关键部件：1、泡沫原液泵：SPX40软管泵流量：Qmax=2500L/h；压力：Pmax=8bar；功率：2.2kW频率使用范围：0-50Hz；2、泡沫混合液泵：高压柱塞泵：流量Qmax=40L/min；压力：Pmax=40bar；功率：3kW频率使用范围：0-50Hz；3、气路比例调节阀：品牌：SAMSON通经：DN15；电压：AC220V；开启关闭时间：约45s；

16、功率：约6W；4、泡沫发生器：通经：DN65； 内部充满直径5mm的玻璃球，使混合液和气体在其内部充分混合，以提高泡沫质量；空气混合液泡沫5、膨润土泵：挤压软管泵：流量：10m/h；压力：8bar；电机功率：7.5KW；可变频调节流量。注意事项：1、开机前注意检查泵上的减速机内有无加润滑油。2、开机前将进气压力调至5bar。 3、开膨润土泵前，必须先将与泡沫系统管路连接的球阀打开。4、根据地质控制泡沫注入量，以改善渣土的和易性，防止刀盘结泥饼。5、泡沫喷嘴被堵时，必须另接高压泵疏通，不允许用泡沫混合液泵加压疏通，以免损坏混合液泵。1、主驱动润滑系统；2、油脂集中润滑系统；3、HBW油脂密封系统

17、；4、盾尾油脂密封系统；5、水循环冷却系统；6、同步注浆系统；7、泡沫和膨润土系统；9、压缩空气系统；8、压缩空气系统；9、自动保压系统；流体系统包括哪些系统？10、双液注浆系统；压缩空气系统作用：1、为盾构上气动油脂泵、气动隔膜泵、气动球阀等气动设备提供动力源；2、为泡沫系统供气，以产生泡沫，改善渣土性能；3、为保压系统供气，以保证人舱压力的稳定；4、对膨润土进行搅拌，以防其凝固；5、为铰接密封紧急气囊供气，以防砂浆、切削水土等泄漏到隧道内；原理：人仓及保压系统泡沫系统气动油脂泵、气动球阀、各节拖车预留维修用气口、铰接紧急密封气囊空压机储气罐2*2m过滤器空压机过滤器过滤器关键部件：1、空压

18、机：排气量：15.2m/min（90kW）；最高压力：8bar；自动加/泄载压力：6.5/8bar2、出口过滤器：两级过滤：粗过滤：3；精过滤：1；带自动排气阀：现场设定排气时间和间隔时间；一般间隔20min排一次，一次5s；3、储气罐：2m；额定压力：10bar；储气罐底部有排水阀；每隔2h需要手动排水一次，直到无水排出。注意事项：1、掘进时，2台空压机交替使用，建议白班用1#空压机，晚班用2#空压机，以同时达到空压机保养时间，避免浪费；2、空压机第一次使用时间为500h，保养后，使用时间为2000h；3、气动三联件内应保持一定量的润滑油，润滑油选用液压油即可，油位在2/3左右；4、定时给储气罐排水，建议每隔2h一次；5、停机检修时，应拍下急停按钮，待修复正常