盾构机设备维护与检修手册

盾构机设备维护与检修手册版本号：V1.0编制单位：[XX盾构工程技术有限公司]编制日期：202X年X月适用范围：本手册适用于土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机等常用机型的日常维护、定期检修及故障处理，供盾构机操作手、维护工程师、设备管理人员使用。前言盾构机是地下工程施工的核心大型成套设备，其性能稳定性直接影响施工进度、安全及成本。科学的维护与检修是保障盾构机高效运行的关键，可有效降低故障停机率、延长设备使用寿命。本手册依据《盾构机安全操作规范》（GB/T____）、设备制造商技术说明书及现场施工经验编制，旨在规范维护检修流程，提供实用操作指南。第一章维护基础1.1维护分类与目标1.1.1维护分类类型定义周期示例日常维护每日/每班作业前、中、后对设备状态的检查与简单调整每日开工前30分钟定期维护按固定周期（时间/运行小时）对关键部件进行检查、润滑、更换每500小时、每3个月故障维护设备发生故障后，针对故障点进行诊断、修复的针对性维护故障发生时换季维护季节变化前（如冬季防冻、夏季散热）对设备进行适应性调整每年11月、5月1.1.2维护目标预防为主：通过定期检查减少突发故障；保持性能：维持设备设计掘进能力（如刀盘扭矩、推进速度）；延长寿命：降低关键部件（如主轴承、液压泵）的损耗速度；安全保障：消除设备隐患，避免施工安全事故。1.2维护准备1.2.1人员要求维护人员需持《盾构机操作证》，熟悉设备结构与原理；特种作业（如电气、焊接）需持对应特种作业证；具备故障诊断基本技能（如听声音、测压力、读仪表）。1.2.2工具与材料通用工具：扭矩扳手、液压千斤顶、万用表、测温仪、听诊器；专用工具：刀盘刀具更换专用夹具、主轴承润滑脂注入枪；消耗材料：液压油、润滑脂（如锂基脂）、密封件（O型圈、油封）、过滤芯。1.2.3安全措施停机并切断主电源，挂“禁止合闸”警示牌；释放液压系统压力（打开泄压阀）；检查作业区域通风情况（如盾构机土仓内作业需通风30分钟以上）；佩戴个人防护装备（PPE）：安全帽、安全鞋、手套、护目镜（如需焊接）。第二章各系统维护要点2.1刀盘与刀具系统2.1.1结构组成刀盘（面板式/辐条式）、切削刀具（滚刀、刮刀、边缘刀）、刀盘驱动（液压马达/电机）、主轴承。2.1.2日常维护作业前：检查刀盘旋转声音（无异常杂音）、刀具磨损情况（通过刀盘摄像头或人工观察）；作业中：监控刀盘扭矩（不超过额定值的80%）、掘进速度与土压匹配性；作业后：清理刀盘表面黏结的泥土、石块，检查刀具固定螺栓（无松动）。2.1.3定期维护（每500小时）刀具磨损检测：使用游标卡尺测量滚刀刀圈直径（磨损量超过10mm需更换）、刮刀刀刃磨损情况（磨损量超过20mm需更换）；刀盘螺栓扭矩检查：用扭矩扳手复紧刀具固定螺栓（扭矩值按制造商要求，如M30螺栓扭矩为800N·m）；主轴承润滑：通过自动润滑系统注入润滑脂（每小时注入量约50g，具体以制造商参数为准），检查润滑脂是否有金属颗粒（若有，需停机检查主轴承磨损情况）。2.1.4常见问题处理问题原因分析处理方法刀盘旋转卡顿刀具卡石、主轴承润滑不足停机清理刀盘内石块，补充润滑脂滚刀异响刀圈裂纹、轴承损坏更换滚刀刀具脱落固定螺栓松动、疲劳断裂更换螺栓并按扭矩要求紧固2.2液压系统2.2.1结构组成液压泵（柱塞泵/齿轮泵）、液压马达、液压缸（推进缸、铰接缸）、液压阀（溢流阀、换向阀）、液压油油箱、过滤系统。2.2.2日常维护检查液压油位（油箱液位计显示在“高位”与“低位”之间）；监测液压油温度（正常工作温度30℃-60℃，超过70℃需停机冷却）；检查液压管路（无泄漏、无变形）、接头（无松动）。2.2.3定期维护（每1000小时）液压油污染度检测：使用油液颗粒计数器检测（污染度需低于NAS8级），若超标需更换液压油；过滤芯更换：更换吸油滤芯、回油滤芯（滤芯压差超过0.3MPa时需提前更换）；液压阀检查：拆解溢流阀、换向阀，清理阀芯（无油污、磨损），测试压力设定值（如推进系统溢流压力为35MPa）。2.2.4常见问题处理问题原因分析处理方法液压压力不足液压泵磨损、溢流阀设定值过低检修液压泵，重新调整溢流阀压力管路泄漏密封件老化、接头松动更换密封件，紧固接头液压油升温过快冷却系统故障、负载过大检查冷却水泵、清理散热器，降低掘进速度2.3电气系统2.3.1结构组成主配电柜、PLC控制系统、电机（刀盘驱动电机、液压泵电机）、传感器（压力传感器、温度传感器）、电缆线路。2.3.2日常维护检查电缆线路（无破损、无老化）、接头（无松动、无烧蚀）；监测电机温度（正常工作温度不超过80℃，通过电机外壳测温仪检测）；检查PLC控制柜通风情况（风扇运行正常，无灰尘堆积）。2.3.3定期维护（每3个月）电机绝缘检测：使用兆欧表测量电机绕组绝缘电阻（相间电阻≥0.5MΩ，对地电阻≥1MΩ）；端子排检查：紧固配电柜内端子排螺栓（无松动），清理灰尘（用干燥毛刷）；传感器校准：校准压力传感器、温度传感器（如液压油温度传感器误差超过±2℃需更换）。2.3.4常见问题处理问题原因分析处理方法电机无法启动电源故障、电机绕组短路检查电源线路，测量电机绕组电阻PLC报警传感器信号异常、程序错误检查传感器接线，恢复PLC程序电缆发热电缆过载、接头接触不良更换更大截面电缆，紧固接头2.4推进系统2.4.1结构组成推进液压缸（圆周分布，如12个/16个）、铰接液压缸、推进液压回路。2.4.2日常维护检查推进缸活塞杆（无划痕、无泄漏）；监测推进压力（正常掘进时压力为10-20MPa，根据地质调整）；检查铰接密封（无泥浆泄漏）。2.4.3定期维护（每1500小时）推进缸密封更换：拆解推进缸，更换活塞杆密封（O型圈、防尘圈）；铰接缸润滑：注入润滑脂（每缸注入量约100g）；推进回路压力测试：测试溢流阀设定值（如推进系统溢流压力为30MPa）。2.5其他系统（注浆、出土）2.5.1注浆系统日常维护：检查注浆泵压力（正常为5-10MPa）、注浆管路（无堵塞）；定期维护：每300小时清理注浆泵料斗（防止水泥结块）、更换注浆管密封。2.5.2出土系统（螺旋输送机/皮带输送机）日常维护：检查螺旋输送机叶片（无磨损、无卡石）、皮带张紧度（下垂量不超过50mm）；定期维护：每1000小时更换螺旋输送机轴承、调整皮带张紧装置。第三章检修流程与管理3.1计划检修流程3.1.1检修计划编制依据设备运行时间（如每5000小时大检修）、故障历史（如主轴承磨损趋势）编制；内容包括：检修项目、时间安排、人员分工、材料工具准备。3.1.2检修实施1.停机准备：切断电源、释放压力、清理作业区域；2.部件拆解：按制造商说明书顺序拆解（如主轴承拆解需先移除刀盘）；3.检查与修复：使用无损检测（如超声波、磁粉）检查部件损伤（如主轴承滚道裂纹），修复或更换损坏部件；4.装配与调试：按原顺序装配，调试设备（如测试刀盘旋转速度、推进压力）；5.验收：填写《检修验收表》，由设备负责人、监理签字确认。3.2故障检修流程3.2.1故障诊断步骤1.症状收集：记录故障现象（如刀盘停止旋转、液压油泄漏）、发生时间、运行参数（如扭矩、压力）；2.原因分析：结合设备原理（如刀盘不转可能是液压马达故障或电源问题）、历史数据（如之前是否有类似故障）分析；3.验证诊断：通过测试（如测量液压马达压力、检查电源电压）验证原因；4.处理与记录：修复故障，填写《故障处理台账》（包括故障原因、处理方法、更换部件）。3.3维护记录管理记录内容：《日常维护记录表》《定期维护记录表》《故障处理台账》《检修验收表》；保存要求：纸质记录保存3年，电子记录永久保存；分析应用：通过记录分析设备故障趋势（如某型号液压泵每2000小时需更换），优化维护周期。第四章安全管理4.1维护检修安全规定严禁带电作业（电气维护需切断主电源并验电）；土仓内作业需通风（氧气浓度≥19.5%）、检测有害气体（如一氧化碳≤24ppm）；高空作业（如检查刀盘顶部）需系安全带，搭建脚手架；动火作业（如焊接刀盘）需办理《动火许可证》，配备灭火器。4.2应急处理液压油泄漏：立即停机，用吸油棉清理泄漏油液，防止火灾；人员受伤：立即撤离作业区域，拨打急救电话，同时报告项目负责人；设备倾覆：立即切断电源，疏散人员，联系专业救援队伍。附录附录A常见维护周期表系统维护项目周期刀盘与刀具刀具磨损检测每500小时液压系统液压油污染度检测每1000小时电气系统电机绝缘检测每3个月推进系统推进缸密封更换每1500小时附录B常用工具清单工具名称用途数量扭矩扳手紧固刀具螺栓2把液压千斤顶拆解刀盘4个万用表电气检测1个油液颗粒计数器液压油污染度检测1台附录C参考标准《盾构机安全操作规范》（GB/T____）；《液压系统通用技术条件》