盾构设备常见故障

盾构主要设备及施工中常见故障剖析

现有的盾构类型：网格半挤压式盾构掘进机网格式水力出土盾构掘进机多刀盘泥水平衡盾构掘进机全断面硬岩隧道掘进机复合式盾构掘进机泥水加压平衡式盾构掘进机土压平衡式盾构掘进机土压平衡式双圆盾构掘进机盾构主要设备盾构总图盾构主机图盾构刀盘驱动系统盾构拼装机盾构螺旋输送机盾构主要设备推进系统——推进千斤顶等刀盘驱动系统——大刀盘、大轴承、减速器等管片拼装系统——管片拼装机、起吊机构等盾尾装置——盾尾刷、盾尾油脂泵等出土系统——螺旋输送机、皮带机或泥水系统液压系统——油箱、液压泵、液压阀、液压缸、 油马达、滤油器等盾构刀盘驱动系统盾构施工中常见的故障一、刀盘驱动故障分析和主要零件失效形式1、密封失效

a.制造存在缺陷b.安装存在缺陷c.润滑失效2、冷却失效

a.泄漏b.流量不足或无流量3、润滑失效使摩擦付发生干摩擦,零件发热而遭到破坏。4、大轴承失效5、齿轮失效

a.开式齿轮传动的失效形式主要为磨损、胶合。

b.闭式齿轮传动的失效形式主要为折断、点蚀。盾构集中润滑系统盾构集中润滑系统盾构液压系统盾构液压系统盾构液压系统液压传动的组成（1）能源装置——液压泵（2）执行装置——液压缸、液压马达（3）控制调节装置——溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等（4）辅助装置——油箱、滤油器、油管等液压系统液压流体力学基本理论一、作用在流体上的力表面力——作用在流体表面并与流体表面积成正比的力。质量力——作用在流体内部各质点上，且与受作用的流体质量成正比的力。如重力、惯性力、离心惯性力等。液压系统二、流体静压力及其特性静压力：p=limΔF/ΔA特性：（1）静止流体中，任一点的压力方向总是垂直于该点受力面。（2）静止流体中，任一点的压力大小与该点受力面的方位无关，即任一点处的所有方位受力面上的压力是相等的。三、静压力基本方程式当静止且连续均匀的液体只受重力作用时，液体中任一点n的静压力为：

p=p0+γh液压系统四、静止液体作用在倾斜平面壁上的总力：F=(p0+ρghc)A液压系统五、帕斯卡原理施加在静止液体边界上的压力，将以同等大小向液体所有方向传递，这就是帕斯卡原理。大柱塞上较大的出力F2F2=F1(A2/A1)=F1(d2/d1)液压系统液压系统六、伯努利方程式伯努利方程式是流体流动过程中以其特有的流动参数来表示能量守恒定律的一种数学表达式。非恒定流动的能量方程式：恒定流动的能量方程式：无压力或压力很低现象原因措施1、液压泵（1）液压泵转向错误（2）零件损坏（3）零件磨损，间隙过大，泄漏严重（4）油面太低，液压泵吸空（5）吸油管路密封不严，造成吸空（6）压油管路密封不严，造成泄漏改变转向更换零件修复或更换零件补加油液拧紧接头，检查管路，加强密封拧紧接头，检查管路，加强密封

液压系统常见的故障无压力或压力很低现象原因措施2、溢流阀

（1）弹簧变形或折断（2）滑阀在开口位置卡住，无法建立压力（3）锥阀或钢球与阀座密合不严（4）阻尼孔堵塞（5）遥控口接回油箱更换弹簧修研滑阀使其移动灵活更换锥阀或钢球，配研阀座清洗阻尼孔截断通油箱的油路液压系统常见的故障无压力或压力很低现象原因措施3、液压缸高低压腔相通4、系统中某些阀卸荷5、系统严重泄漏6、压力表损坏失灵造成无压假象7、油液粘度过低，加剧系统泄漏8、温升过高，降低了油液粘度修配活塞，更换密封件查明卸荷原因，采取相应措施加强密封，防止泄漏更换压力表提高油液粘度查明发热原因，采取相应措施或散热

液压系统常见的故障爬行现象原因措施1、系统负载刚度太低2、节流阀或调速阀流量不稳定3、液压缸（1）活塞杆直径小（2）液压缸零件加工装配不佳（3）液压缸刚度低（4）液压缸安装不当，与导向机构轴线不一致改进回路设计选用流量稳定性好的流量控制阀加大活塞杆直径更换不合精度要求的零件，重新装配提高刚度重新安装

液压系统常见的故障爬行现象原因措施4、混入空气（1）油面过低，吸油不畅（2）滤油器堵塞（3）吸、排油管相距太近（4）回油管没插入油面以下（5）密封不严、混入空气（6）机械停止运动时，液压缸油液流失补加油液清洗滤油器将吸、排油管远离设置将回油管插入油液中加强密封增设背压阀或单向阀，防止停机时油液流失液压系统常见的故障爬行现象原因措施5、油液不洁（1）污物卡住液动机增加摩擦阻力（2）污物堵塞节流，引起流量变化6、油液粘度不适当7、外部摩擦力（1）拖板楔铁或压板调正过紧（2）导轨等导向机构精度不高，接触不良（3）润滑条件不佳

清洗液动机，更换油液或加强滤油清洗液动阀，更换油液或加强滤油换用指定粘度的液压油重新调正按规定刮研导轨，保持良好接触改善润滑条件

液压系统常见的故障冲击现象原因措施1、液压缸（1）运动速度过快，没设置缓冲装置（2）缓冲装置中单向阀失灵（3）缓冲柱塞锥度太小，间隙太小（4）液压缸缓冲柱塞剧烈磨损，间隙过大2、节流阀开口过大设置缓冲装置修理缓冲装置单向阀按要求修理缓冲柱塞配制缓冲柱塞或活塞调整油阀液压系统常见的故障冲击现象原因措施3、换向阀（1）先导阀或换向阀制动锥角度太大（2）液动阀的控制液压油流量过大（3）液动阀阻尼器调整不当（4）滑阀运动不滑快4、压力阀（1）工作压力调整太高（2）溢流阀发生故障，压力突然升高（3）背压阀压力过低减小制动锥角度或增加制动锥长度减小控制压力油的流量调整阻尼器中的节流开口修配滑阀调整压力阀，适当降低工作压力排除溢流阀故障适当提高背压力液压系统常见的故障振动和噪声现象原因措施1、液压泵（1）油液不足，造成吸空（2）液压泵吸油位置太高（3）吸油管道密封不严，吸入空气（4）油液粘度太大，吸油困难（5）工作温度太低（6）吸油管截面太小（7）滤油器堵塞吸油不畅（8）吸油管距油面太近补足油液调整液压泵吸油高度加强管路的密封更换液压油提高工作温度或油箱加热增大吸油管直径清洗滤油器将吸油管浸入油箱三分之二处液压系统常见的故障振动和噪声现象原因措施1、液压泵（10）液压泵安装不当，泵轴与原动机不同心（11）联轴节松动（12）液压泵制造装配精度太低（13）液压泵零件磨损（14）液压泵脉动太大重新安装液压泵拧紧联轴节更换精度差的零件，重新装配更换磨损的零件选用脉动小的液压泵液压系统常见的故障振动和噪声现象原因措施2、溢流阀（1）阀座损坏（2）阻尼孔堵塞（3）阀芯与阀体间隙过大（4）弹簧疲劳或损坏，使阀移动不灵活（5）阀体拉毛或污物卡住阀芯（6）实际流量超过额定值（7）与其他元件发生共振修复阀座清洗阻尼孔更换阀芯，重配间隙更换弹簧去除毛刺，清洗污物，使阀芯移动滑快选用流量较大的溢流阀调整压力避免共振，或改变振动系统的固有振动频率

液压系统常见的故障振动和噪声现象原因措施3、换向阀（1）电磁铁吸不严（2）阀芯卡住（3）电磁铁焊接不良（4）弹簧损坏或过硬4、管路（1）管路直径太小（2）管路过长或弯曲过多（3）管路与阀产生共振修理电磁铁清洗或修理阀体和阀芯重新焊接更换弹簧加大管路直径改变管路布局改变管路长度液压系统常见的故障振动和噪声现象原因措施5、由冲击引起振动和噪声6、由外界振动引起液压系统振动7、电动机、液压泵转动引起振动噪音8、液压缸密封过紧或加工装配误差运动阻力大

见“冲击”一栏采取隔振措施采取缓振措施适当调整密封松紧，更换或修理不合格零件，重新装配

液压系统常见的故障油温过高现象原因措施1、液压系统设计不合理，压力油非工作损耗过大，效率低2、压力偏高3、泄漏严重造成容积损失4、管路过于细长而且弯曲，造成压力损失5、相互运动零件的摩擦力过大6、油液粘度过大7、油箱容积小，散热条件差8、由外界热源引起温升

改进回路设计，采用变量泵或卸荷措施降低工作压力加强密封加大管径，缩短管路，使油路通畅提高零件加工装配精度，减小运动摩擦力选用粘度低的液压油增大油箱容积，改善散热条件，设置冷却器隔绝热源

液压系统常见的故障液压系统常见的故障泄漏现象原因措施1、密封件损坏或装反2、管接头松动3、单向阀钢球不圆，阀座损坏