浅谈盾构机主驱动密封跑道环再制造

浅谈盾构机主驱动密封跑道环再制造摘要：盾构机再制造工程是以盾构机全寿命周期设计和管理为指导，以废旧盾构机实现性能提升为目标，以优秀、高效、节能、节材和环保为准则，以先进技术和产业化生产为手段，对废旧盾构机进行修复和改造的一系列技术措施或工程活动。作为盾构机核心部件主驱动，为解决盾构机主驱动密封跑道磨损问题，基于粤水电某号盾构机再制造应用实例，详细介绍主驱动拆解、密封跑道磨损修复方法及检测过程。关键词：再制造；静态保压；主驱动内；外唇形密封；密封跑道正文：引言：近年来，我国轨道交通建设尤其是地铁建设快速增长，中国内地共有53个城市正在建设或规划新的城市轨道交通路线，总规划里程超过15000km，论坛上首发的《中国盾构工程科技新进展》披露，从2015年底到2019年底，国内拥有盾构机台数从1000台（套）左右迅速增长到目前的3000台（套）以上，这些盾构机分布在全国各地城市建设工地。随着全国盾构机保有量不断增加以及早期生产盾构机已经存在着的超期限服役及异地使用的不适应性等因素，盾构机再制造业务已经得到全面开展。主驱动是盾构机核心部件之一，再盾构的使用过程中，由于主轴承密封唇口与密封滑道间长期的旋转和摩擦，密封唇口会在密封跑道环形成较深磨痕，导致密封压缩量减少，影响密封效果，从而导致泥砂渗透入主驱动润滑系统中，对整个主驱动密封润滑系统造成更加严重的磨损。因此，对盾构机再制造过程中密封跑道环进行修复，是盾构机再制造的一个关键性问题。设备使用及主驱动结构情况使用情况粤水电轨道交通建设有限公司保有的三菱某号土压平衡盾构于2012年6月出厂，分别于穗莞深项目工地累计掘进2.7公里，广佛环项目部1标3号井掘进1.3公里，完成两个项目2个区间的掘进施工任务，累计掘金里程达到4公里。三菱土压平衡盾构机主驱动结构介绍1-外圈四指密封；2-密封跑道环；3-主驱动牛腿；4-外圈vd密封（2道）；5-牛腿螺栓；6-主轴承；7-内圈四指密封；8-四指密封安装螺栓；9-内圈vd密封；10-驱动电机安装螺栓。图一刀盘主驱动示意图三菱主驱动系统如图一所示。主驱动密封系统主要分为轴向、径向内外两圈密封系统，其中径向内外圈各自包含了一道四指密封，轴向内外圈各自包含两道vd密封，与密封跑道环形成一定压缩量，将盾构机主轴承与土仓环境隔开，密封润滑系统通过不断向每道密封间的腔体注入黄油脂，隔绝土仓内泥沙及砂土进入到主轴承系统中，并保证密封唇口在使用过程中正常润滑，以避免异常磨耗。主驱动拆解及检测2.1主驱动气密性检测对于主驱动密封之间和齿轮腔形成的密封腔做静态保压实验，根据保压实验结果判断是否对主驱动进行拆解，根据本次检测结果，决定拆解主驱动并检查土砂密封及密封跑道磨损状态，本次拆解结果如下：图三主驱动电机拆除图四主驱动减速机保护牛腿拆除并检查密封跑道环将主驱动进行翻身，土仓朝天，放置在工位上，清理积土，调至水平状态使用液压扳手拆除主驱动牛腿螺丝，焊接牛腿吊耳，利用葫芦及千斤顶等工具，慢慢吊离牛腿并进行翻身拆除土砂密封，清理牛腿表面，螺丝孔需用丝攻过丝，确保无杂物，清理检查所有密封压板和安装螺丝，对损坏件进行统计并加工做备件，待装复时使用，最后使用薄膜包裹缠绕，防止生锈。密封跑道环检测及修复3.1密封跑道环磨痕检测拆除牛腿后，对密封跑道环上黄油、积土进行清理，发现密封跑道环形成了较深的磨损凹槽，磨损情况如图五所示，共计形成8道对密封跑道环磨损痕迹，对磨损凹槽进行测量发现，外圈密封跑道环磨损深度在0.3mm—10mm之间，内圈密封跑道环磨损量在0.01mm—6mm之间，磨痕深度较深，极大的影响到导致密封压缩量减少，影响密封效果。若不进行处理，将对盾构机后期使用造成严重的故障隐患。图七主驱动上立车加工图八密封跑道环修复后主驱动装复及气密性检测试压密封跑道环加工完成后，涂抹黄油保护。拆开牛腿薄膜，再次清理牛腿表面清洁将新的土砂密封分别放在牛腿密封安装面上，密封与牛腿的连接面需用中性硅酮密封胶粘合，利用螺丝压紧压板将土砂密封压在牛腿的密封安装面上，压板螺丝需用中强度螺纹紧固剂粘合，紧固螺丝由中部开始，以循环渐进的顺序打紧。安装完成后再次进行静态气密性实验，检验结果无泄漏。图九装复后试压结果4结束语本文依托粤水电某号盾构机再制造项目，对盾构主驱动密封跑道环进行修复，对修复后主驱动进行气密性检测，各项指标均满足新机标准，为盾构机再制造产业提供一定支持。该再制造技术能够指导主驱动再制造，通过该技术的应用可达到节约资源和降低成本的目的，会带来显著的经济效