盾构构造与操作维护课件 12. 2盾构机械维保

盾构机械维保

随着科技水平的不断发展，隧道施工中的艰、难、险、重工作将不断地被机械设备所代替。

俗话说：工欲善其事，必先利其器。

通过不断地学习与积累，提高盾构机日常施工过程中的管、用、养、修水平。

根据多年经验得出

机械方面：预防为主、强化维保；

液压方面：温度稳定、防止泄露、定期取样；

电气方面：熟悉原理、接触良好、应急处理、及时备案；

本讲主要强调机械维保

前

言设备的零故障010304加强预防和预测性维护改善设计，从源头控制故障的产生盾构机维保的核心02通过培训，提高操作人员、维修人员的素质，减少人失误造成的故障，提高人的可靠性05通过改善管理，提高设备维护水平找出潜在的故障，加以解决盾构机维保“十字方针”

设备保养的十字方针是：紧固、润滑、调整、清洁、防腐。

紧固：紧固件在市场上也称为标准件，是将两个或两个以上的零件（或构件）紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称。它的特点是品种规格繁多，性能用途各异，而且标准化、系列化、通用化的程度极高。紧固件是应用最广泛的机械基础件，需求量很大。

润滑：是摩擦学研究的重要内容。改善摩擦副的摩擦状态以降低摩擦阻力减缓磨损的技术措施。一般通过润滑剂来达到润滑的目的。另外，润滑剂还有防锈、减振、密封、传递动力等作用。充分利用现代的润滑技术能显著提高机器的使用性能和寿命并减少能源消耗。

调整：定期调整机器上构件的位置。

清洁：定期把机器上的污垢、碎屑清理干净。

防腐：防腐就是通过采取各种手段，保护容易锈蚀的金属物品的，来达到延长其使用寿命的目的，通常采用物理防腐，化学防腐，电化学防腐等方法。

壳体、齿轮、轴与轴承、密封、螺栓、换气装置等组成，投入使用还需要合适的润滑油进行润滑。例：减速机结构组成组成减速机使用都会有哪些问题：1润滑油的作用：润滑油的选择，润滑油过多的后果，润滑油过少的危害；3密封的作用：密封的选择，密封过紧的后果，密封过松的危害；5轴承的作用：轴承的选择，轴承的正确安装，轴承损坏的危害。2螺栓的作用：螺栓的选择，螺栓松动的后果，螺栓过紧的危害；4换气装置的作用：大型减速机采用呼吸器（防尘），小型减速机采用带孔的螺栓堵头（不防尘）；换气通道堵塞的危害。1、标准件：轴承、密封、螺栓，标准件采购较容易；可满足及时采购、更换；减速机由标准件和非标件组成；2、非标件：机壳、齿轮、齿轮轴，非标件必须原厂家采购，订货周期长。以某项目部盾构机的刀盘驱动减速机损坏与恢复过程为列：经过1温度传感器损坏3减速机失去了温度保护功能；温度高密封老化后又发生漏油5刀盘减速机及其配件须从厂家采购，厂家回复齿轮、壳体均无现货，定制周期为半年2短接减速机温度传感器屏蔽油温超限提示功能4导致齿轮无润滑且高温干磨，刀盘减速机齿轮烧损；停工8个月

电气设备：高温使电气设备的绝缘快速老化，使电气设备使用寿命及额定电流下降。重载荷大电流时线路接触不良或松动，可导致局部发热烧损连接点或发生弧光短路爆炸事故。低温对断路器、隔离开关、电磁开关、电容、电阻、电池等的影响。

橡胶密封：温度对橡胶密封特性有很大影响，特别脆性、弹性、强度、硬度、寿命等均有影响，

润滑油：润滑油温度过高，使冷却轴承的效果不好、润滑油的黏度下降引起局部油膜破坏，润滑失效降低轴承的承载能力，甚至发生润滑油碳化老化。润滑油温度过低，使油的黏度增加，从而使油膜润滑摩擦力增大，轴耗功率增加。还会使油膜变厚，产生因油膜振动引起的机器振动。

零部件与螺栓：螺栓和被紧固的零件材料-热胀冷缩温度特性，零部件受热不均导致变形发生漏油，温度频繁变化导致螺栓松动发生漏油等现象温度变化的影响—冷却保证润滑脂的正确使用加注的润滑量要适当，要求：定脂、定时、定量。加脂量过大，会使摩擦力矩增大，温度升高，耗脂量增大；而加脂量过少，则不能获得可靠润滑而发生干摩擦。

润滑脂

对减速机而言，非标件（齿轮、齿轮轴和壳体）是保护的重点，为了保护齿轮、齿轮轴、壳体等非标件，必须对标准件（轴承、密封、螺栓）的使用、安装、维护过程中有严格要求；防止减速机发生碰撞使壳体产生裂纹漏油，并保证减速机呼吸装置畅通，呼吸通道堵塞减速机使用时温度上升，内部产生的压力将强制从密封处溢出导致密封损坏漏油，润滑得不到保证。温度变化对减速机润滑油、密封、螺栓及部件等的影响。

归纳总结：盾构机维保—作业前准备

1.适用范围

该维保指南适用于海瑞克、中铁装备、中铁铁建盾构机施工过程中维保工作。2.原则上专职盾构设备保养人员2人/台，机械、液压1人，电气1人。3.编制盾构定期保养计划，主要包括初始维保、日常维保、周维保、月度维保、季度维保、半年度维保、年度维保等。4.主要工具及材料。

主要工具及材料见表1-1。

5.按照盾构设备定期保养计划，对盾构设备主机及后配套进行维护保养、常见故障预防及排除、润滑保养，并填写保养记录表（初始维保、日常维保、周维保、月度维保、季度维保、半年度维保、年度维保）。序号名称单位数量备注1手动黄油枪把1

2万用表台1

3手电筒把1

4梅花、开口扳手套1公英制5内六角扳手套1公英制6螺丝刀把1一字、十字73#锂基（15L）桶1

8EP2桶1项目用油自取9220#/320#齿轮油桶1项目用油自取10无尘布（200x200）件1表1-1主要工具材料盾构机维保—刀盘、刀具1）刀盘定期进入开挖仓检查刀盘各部分的磨损情况，检查耐磨条和耐磨格栅是否过度磨损，必要时可进行补焊；检查刀盘内搅拌棒的磨损情况，以及搅拌棒上的泡沫孔是否堵塞；

在有条件的情况下检查刀盘面板、各焊接部位是否有裂纹产生。

2）刀具

根据地质不同可采用不同的刀具。对不同的刀具的磨损情况进行检验时须使用专用的磨损量具检验；

定期进入开挖仓检查刀具的磨损情况，根据地质情况决定是否换刀；检查盘型滚刀的滚动情况和刀圈的磨损量；在换装刀具过程中检查盘型滚刀紧固螺栓的扭矩；检查刮刀的数量和磨损情况，如有丢失、脱落须立即补齐；

检查齿刀的切削齿是否有剥落或过度磨损。必要时更换；安装刀具为齿刀时，检查齿刀有否刃口蹦刃，刃口磨损，当刃口磨损至刀具基体时则必须更换。

检查刮刀磨损情况，对于掉齿或刃齿磨损至基体的刀具必须更换。对掉落的刮刀必须安装新刮刀。

检查所有安装刀具螺栓紧固情况，松动时紧固。

安装刀具为滚刀时，同样执行以上标准，内环刀具也在磨损值达到35mm时更换。在间隔一月的刀盘检查中，所有螺栓必须用风动扳手紧固一次；所有刀具安装件必须清洁，用水，钢刷清洁后，用毛巾抹干后才可安装。盾构机维保—旋转接头

经常检查旋转接头的泡沫管是否有渗漏或堵塞，并及时进行处理；

每天对旋转接头部分的灰尘进行清理，防止灰尘进入主轴承内圈密封（此处是主轴承密封的薄弱环节应特别注意）；

检查旋转接头润滑脂的注入情况，如有堵塞应及时处理；

经常检查回转中心的转动情况，如有异常须立即停机并进行处理。

回转接头共计14个润滑点，分别对2个轴承、9组夹布油封及1条唇形密封加注EP2润滑，对2条唇形密封加注HBW润滑，润滑点见图1-1、图1-2。

图1-1轴承

图1-2夹布油封及唇形密封盾构机维保—铰接密封、铰接油缸、推进油缸1）及时清理盾壳内的污泥和砂浆；

2）检查铰接密封有无漏气和漏浆情况，必要时调整铰接密封的调节螺钉缩小间隙；

3）铰接密封注脂，推进油缸与铰接油缸的球头部分加注润滑脂；

4）检查推进油缸靴板与管片的接触情况，（正常时二者边缘平齐）；

5）检查盾尾密封情况，如有漏水和漏浆要及时处理，并检查盾尾油脂密封系统的工作情况；

6）在每环管片安装之前必须清理管片的外表面，防止残留的杂物损坏铰接密封；

7）盾体铰接密封共计8个润滑点，分布在盾尾铰接环内侧圆周上，见图1-3，铰接油缸共计28个润滑点，分布在油缸两端耳朵位置对关节轴承润滑，推进油缸共计32个润滑点，分布在油缸活塞杆端头球铰接位置，见图1-4。图1-3铰接密封

图1-4推进油缸盾构机维保—螺旋输送机1）检查螺旋输送机油泵有无漏油现象，如漏油则须停机并进行处理；2）检查螺旋输送机驱动及液压管路有无漏油现象，如漏油即进行处理，并注意清洁；

3）检查螺旋输送机油泵电机温度是否过高，如果温度过高即检查明原因进行处理；

4）检查变速箱油位，如果变速箱油位过低，须添加齿轮油；

5）检查轴承，闸门的润滑情况，及时清理杂物并添加润滑脂；

6）检查螺旋片磨损情况，如果磨损严重，应补焊耐磨层；7）用超声探测仪检查螺旋输送机管壁厚度，记录检测数据向物设部汇报；

8）清洁传感器电路灰尘，检查电路接线端子有无松动，如松动即紧固；9）螺旋机前后闸门油缸、前闸门门板、伸缩油缸、伸缩筒体共计26个润滑点，通过手动添加EP2润滑脂润滑，见图1-5、图1-6、图1-7、图1-8；螺旋回转支承密封8个润滑点，通过一个8路递进式分流器添加EP2自动润滑，见图1-9；螺旋后双闸门T型密封各润滑点油管串联，由多点泵补给EP2润滑脂润滑，见图1-10；螺旋减速箱油位见图1-11。图1-5前闸门油缸图1-6后闸门油缸

图1-7伸缩油缸

图1-8伸缩筒体

盾构机维保—螺旋输送机

图1-9螺旋回转支承密封图1-10螺旋后双闸门图1-11螺旋减速箱油位盾构机维保—管片系统管片拼装机、管片输送车、管片吊机1）管片吊机

检查控制盒按钮、开关动作是否灵活正常。必要时检修或更换；检查高压电缆和控制盒电缆线滑环，防止电缆卡住、拉断；

定期检查管片吊具的磨损情况，必要时进行修理和更换；经常清理管片吊机行走轨道，并定期对吊链涂抹润滑油，见图1-12。图1-12双轨梁吊链盾构机维保—管片系统管片拼装机、管片输送车、管片吊机2）管片输送小车

及时清理盾构底部的杂物和泥土；

每天给须润滑部位加注润滑脂；

定期检查和调整同轴同步齿轮马达的工作情况。如果输送机顶升机构在空栽时出现四个油缸起升速度不均的情况，则表明同轴齿轮马达有可能内部有密封损坏，应拆下清洗检查，更换损坏密封件。

喂片机共计8个润滑点，需手动分别对喂片机胶轮轴、喂片机行走铁轮轴、喂片机行走油缸关节轴承、喂片机拖拉油缸关节轴承添加EP2润滑脂，见图1-13、图1-14、图1-15、图1-16。图1-13喂片机胶轮

图1-14喂片机铁轮图1-15喂片机行走油缸图1-16喂片机拖拉油缸盾构机维保—管片系统管片拼装机、管片输送车、管片吊机3）管片拼装机

清理工作现场杂物、污泥和砂浆；

检查油缸和管路有无损坏或漏油现象，如有故障应及时处理；

检查电缆、油管的活动托架。如有松动或破损要及时修理和更换；

定期（每周）给液压油缸铰接轴承，旋转轴承，伸缩滑板等需要润滑的部位加润滑脂并检查公差和破损情况（旋转轴承注油脂时应加注一部分油脂旋转一定角度，充分润滑轴承的各个部分）；定期检查管片安装机旋转角度限位开关；

检查抓取机构和定位螺栓，是否有破裂或损坏，若有必须立即更换；定期检测抓取机构的抓紧压力，必要时进行调整；

检查油箱油位和润滑油液的油位；检查各按钮、继电器、接触器有无卡死，粘连现象，测试遥控操作盒。如有故障及时处理；

检查充电器和电池，电池应及时充电以备下次使用；

检查控制箱、配电箱是否清洁、干燥，无杂物；

拼装机系统共计有33个润滑点，通过手动加注EP2分别对拼装机红蓝油缸、行走油缸、调整油缸、抓举梁、抓举盘、回转支承、行走滚轮、行走梁进行润滑，见图1-17、图1-18、图1-19、图1-20、图1-21、图1-22、图1-23；对2个行走梁需定期涂抹EP2润滑，见图1-24。

图1-17红蓝油缸

图1-18行走油缸

图1-19调整油缸

图1-20抓举梁盾构机维保—管片系统管片拼装机、管片输送车、管片吊机图1-21抓举盘

图1-22回转支承图1-23行走轮图1-24行走梁盾构机维保—注浆系统1）每次注浆前应检查管路的畅通情况，注浆后应及时将管道清理干净。防止残留的浆液不断累积堵塞管道；

2）每次注浆前必须对注浆口的压力传感器进行检查，紧固其插头和连线；

3）注浆前要注意整理疏导注浆管，防止管道缠绕或扭转，从而增大注浆压力；4）定期检查注浆管的使用情况，如发现泄漏或磨损严重应及时修理或更换；

5）经常对砂浆罐及其砂浆出口进行清理，防止堵塞；6）定期对注浆系统的各阀门和管接头进行检查，修理或更换有故障的设备；

7）定期对注浆系统的各运动部分进行润滑；8）经常检查注浆机水冷池的水位和水温，必要时加水或换水。注意防止砂浆或其他杂物进入冷却水池；9）浆罐端头有4个润滑点，一般都是通过自动润滑的方式，见图1-25，每个注浆球阀都有1个润滑点需要手动加注EP2润滑。

图1-25浆罐端头

盾构机维保—压缩空气系统空压机、气体保压、工业用气、空气管路1）空压机

空压机的所有维护保养工作必须在停机并卸压的状态下进行；

检查空压机管路的泄漏和出气口的温度，如有异常应及时排除；

保持机器的清洁，防止杂物堵塞顶部的散热风扇；

每天检查一次润滑油液位，确保空压机的润滑；

不定期的检查皮带及各部位螺丝的松紧程度。如发现松动则进行调整；润滑油最初运转50小时或一周后更换新油，以后每300小时更换一次润滑油（使用环境较差者应150小时换一次油）；使用500小时（或半年）后须将气阀拆出清洗干净；

工作4000小时后，更换空气滤清器（空气滤清器应按使用说明书正常清理或更换，滤芯为消耗品）、润滑油、油过滤器以及油水分离器和安全阀；定期对空压机的电机轴承进行润滑，根据电动机的保养规程操作；

应定期检查承受高温的零（部）件，如阀、气缸盖、制冷器及排气管道，去除附着内壁上的积炭。

在任何情况下，都不应使用易燃液体清洗阀、冷却器的气道、气腔、空气管道以及正常情况下与压缩空气接触的其它零件。在用氯化烃类的非可燃液体清洗零部件时，应注意将残液清理干净。防止开机后排出的有毒蒸气，不允许使用四氯化碳作为清洗剂；

空压机前面板上的液晶显示屏能显示一些常规故障和故障提示信息，一般情况应按其提示的内容进行维保工作（详见空压机操作说明书）；

机器各部件的总体保养为每年一次。具体保养要求详见空压机的维保说明书。

2）气体保压、工业用气、气管路

用于气体保压的储气罐是压力设备，要经常检查其泄漏情况并及时维修；储气罐的泄水阀每日打开一次排除油水。在湿气较重的地方，每4小时打开一次；经常检查管路和阀门有无泄漏，并及时进行修复；

定期对保压系统作功能性检测，确保其正常工作；

经常检查空气管路上的油水分离器，清洗并加油。

盾构机维保—人舱系统由于人舱的特殊工作性质，人舱分为使用前保养和使用后日常保养两种情况。

1）使用前保养

检查测试气动电话和有线电话。如有故障和损坏要及时修理和更换；检查压力表、压力记录仪、空气流量计、加热器、照明灯工作是否正常；

检查舱门的密封情况，首先清洁密封的接触面，如有必要可更换密封条；

清洁整个密封舱；检查刀盘操作盒操作是否正常；

清洗消声器和水喷头；2）使用后日常保养

人舱使用后如近期不再使用，可将人舱外部的压力表、记录仪拆除，并清洗干净。妥善保管以备下次使用；

将人舱清洗干净，并将人舱门关紧。

3）对人舱门耳座润滑点应手动加注EP2润滑，见图1-26。图1-26人舱门耳座盾构机维保—主驱动系统主轴承、减速机、主驱动马达1）主轴承

每天检查主轴承齿轮油油位，并作记录；

检查主轴承齿轮油温度，如温度不正常须立即停机并查找原因；检查主轴承密封（HBW）油脂分配器动作是否正常，在检查刀盘时，进入开挖仓实际检查主轴承密封油脂的溢出情况（正常应有黑色HBW油脂从密封处溢出）；

检查主轴承齿轮油分配器工作是否正常；

检查主轴承外圈润滑脂注入情况（观察油脂分配器工作是否正常，溢流阀是否有油脂溢出。如有油脂溢出表明管路堵塞，要及时检查清理。）；每天给主轴承内圈密封注润滑脂，并检查内圈密封的工作情况；定期提取主轴承齿轮油油样送检，根据检查报告决定是否要更换齿轮油或滤芯。更换齿轮油同时必须更换滤芯；

定期检查齿轮油滤芯，并根据压差开关反映的情况判断是否更换滤芯；定期检查主轴承与刀盘螺栓连接的紧固情况。

2）减速机

检查减速机油位，如油位过低应先找出漏油故障，解决故障后补充齿轮油；

检查减速机温度是否在正常范围；

检查减速机的温度开关，定期清除上面的污垢。

3）主驱动马达

检查马达的工作温度和泄漏油温度；

定期检测马达的工作压力；

定期检查马达的转速传感器和移动传感器，紧固其插头和连线。

盾构机维保—主驱动系统主轴承、减速机、主驱动马达环向间隙3-5mm盾构机维保—主驱动系统主轴承、减速机、主驱动马达4）主驱动作为盾构机核心部件，润滑状况应作为重点检查项目，主驱动内密封第一道密封腔室（迷宫密封）通过一个4路分配马达填充HBW油脂，见图1-27；第二道密封腔室通过一个6路递进式分流器加注EP2润滑，见图1-28。

图1-27HBW分配马达图1-28递进式分配器盾构机维保—主驱动系统主轴承、减速机、主驱动马达5）主驱动外密封第一道密封腔室（迷宫密封）通过一个8路分配马达填充HBW油脂，见图1-29；第二道密封腔室通过一个8路递进式分流器加注EP2润滑，见图1-30；第三道密封通过一个分配马达加注齿轮油润滑，见图1-31。

图1-29齿轮油分配马达图1-30递进式分配阀图1-31HBW分配马达盾构机维保—主驱动系统主轴承、减速机、主驱动马达6）主驱动齿轮箱油位应作为维保的重点检查项目，液位检查见图1-32。齿轮油污染检测、定期取油样进行油品化验。图1-32主驱动齿轮箱液位盾构机维保—主驱动系统主轴承、减速机、主驱动马达7）主驱动刀盘减速机液位应作为日常重点检查项目，液位检查见图1-33、图1-34。定期取油样进行化验，图1-33刀盘减速机冷却管图1-34液位管盾构机维保—泡沫系统、膨润土系统1）定期清洗泡沫箱和管路，清洗时要将箱内沉淀物和杂质彻底清洗干净；2）检查泡沫泵的磨损情况，必要时更换磨损的组件；

3）检查泡沫水泵的工作情况，给需要润滑的部分加注润滑油或润滑脂；

4）检查压缩空气管路情况，必要时清洗管路；

5）检查电动阀和流量传感器的工作情况，电动阀开闭动作是否正常，流量显示是否正确，如有必要进行维修或更换；1）检查膨润土泵工作是否正常。润滑轴承和传动部件；

2）检查气动泵动作是否正常；

3）检查油水分离器和气管路，定期给油水分离器加油；

4）检查膨润土管路，清理管路的弯道和阀门部位，防止堵塞；

5）检查流量调节阀和压力传感器；

6）定期清理膨润土箱和液位传感器；

7）每班要求对膨润土泵软管涂抹硅脂。

盾构机维保—通风系统风机、风管卷筒、风管1）检查洞内外风机工作是否正常，有无异常声响；2）定期检查叶片固定螺栓有无疲劳裂纹和磨损；3）定期检查、润滑电机轴承（按保养要求时间和方法进行）；4）检查风筒吊机电机减速面的运行情况；

5）根据掘进情况及时延伸和更换风管；

6）检查风管有无破损现象，及时修补或更换；7）二次风机有2个润滑点，需要定期手动加注EP2润滑，见图1-38；风筒吊机有2个润滑点，需要定期手动加注EP2润滑脂，见图1-39。图1-38二次风机

图1-39风筒吊机盾构机维保—水系统冷却循环水、排水系统1）检查进水口压力（一般为4-8bar左右）和温度（不高于28℃），如压力过低或温度过高，应检查隧道内的进水管路的闸阀、水泵及冷却器工作是否正常；

2）检查水过滤器，定期清洗滤芯。定期清理自动排污阀门；3）检查水管路上的压力和温度指示器，如有损坏及时更换；

4）检查水管卷筒、软管如有损坏应及时修理。并对易损坏的软管作防护处理；

5）检查水管卷筒的电机、变速箱及传动部分。如有必要加注齿轮油，并为传动部分加注润滑脂；

6）定期检查主驱动马达变速箱、冷却器和温度传感器。清除传感器上的污物；

7）定期检查热交换器，并清除上面的污物；8）每天检查排水泵，如有故障应及时修理；

9）每天检查所有的水管路，修理更换泄漏、损坏的管路闸阀；

10）经常检查内循环水泵的压力是否在3-5Bar，如果压力低于3Bar，需要调整泵出口球阀开度将压力调整到允许范围内；11）增压泵及内循环水泵在停机时间较长后，启动前需要将泵出口手动球阀关闭，启动泵后待出口压力表达到设计压力时再打开手动球阀，并打开排气阀排气。盾构机维保—油脂泵、油脂系统1）检查油脂桶是否还有足够的油脂，如不够应及时更换；

2）经常检查油脂泵站的油雾器液位，如低于低液位，加注润滑油（32号液压油）；

3）检查HBW油脂泵的工作情况，将其动作次