盾构机主驱动常见故障分析
盾构机常见故障分析
盾构机常见故障原因及对策1．漏油液压驱动在盾构机部占重要部分，漏油为液压常见故障，漏油多发生在管路接头处，漏油的原因视情况而定。
一般有两种原因，一是接头连接处松动，这种情况用对应型号的扳手紧固即可，盾构机管路螺纹均为右旋，扳手顺时针扳为紧固。
二是管路螺纹磨损，导致接头配合不紧密，此种情况可以缠一些生胶带在螺纹上。
有些管路部有密封圈，可能是密封圈老化、密封圈破损等原因造成，则需更换密封圈。
漏油处理完之后，用干抹布擦干净管路及泄露的液压油，隔一段时间再来观察，如果仍然泄露，则需进一步处理。
在拆开接头处理漏油故障过程中，注意不要让管路螺纹沾上杂质。
2漏气漏气一般能通过听声音来辨别，漏气原因与漏油类似，多为接头松动，或螺纹配合不紧密，解决方法可以参照漏油故障解决方法。
3漏水漏水多发生在管路接头处，解决方法也可以参照漏油的解决方法。
有些情况发生在法兰连接处，需紧固法兰连接螺栓；如果紧固无效，请拆开法兰连接面，查看法兰密封垫片有无破损，如有损坏，及时更换。
4螺栓松动有些螺栓处在经常振动的位置，比如拼装回旋马达机座上的螺栓，加泥泵周围的螺栓，还有电动机的机座等。
由于振动，这些螺栓比较容易松动，应定时检查，加以紧固。
5 注浆管路上的控制阀对操作无响应选中注入口阀，注入口阀通常会在短时间开闭，如果超过一段时间，也没有全闭、全开时，要考虑以下的原因。
（1）空气驱动阀（1-2秒）：供给空气圧力、流量的低下，注入口阀处的同步注浆材料凝固。
（2）注入口阀（1秒）：注入口开闭用液压泵停止，注入口阀处的同步注浆材料凝固。
（3）电动球阀（9-10秒）：注浆材料凝固，电磁阀电源没有合闸。
对于空气压力、流量低下，应启动空压机补充气压；如果压力正常，还不能驱动，则拆开对应的管路，检查注浆材料是否凝固，如果凝固，则应清除管路中的凝固材料，对管路进行清洗，保证管路通畅。
6 注浆管路压力过高或者过低盾构机有四条注浆管路，每个管路上设一压力传感器，在注浆触摸屏上有注浆压力值显示，不同注入压力其背景颜色不同。
盾构机主驱动常见故障分析
盾构机主驱动常见故障分析盾构机的核心驱动部件即是主驱动，其在盾构法隧道施工过程中起到动力转换和输出的作用。
文章主要针对盾构机主驱动的常见故障进行阐述，分析故障产生的原因，并以此提出解决这些故障的有效措施。
标签：盾构机;主驱动;常见故障;措施前言：盾构机作为集机械、液压、电气与自动化控制于一体的综合性大型施工机械，在施工过程中扮演者极其重要的角色。
盾构机作为盾构法施工的主要设备可以说一个隧道工程能否圆满的完成施工的重要保证，而主驱动系统是盾构机的心脏，主驱动系统的可靠稳定的运行是盾构法顺利施工的必要条件之一。
因此，这就需要我们在盾机服役的过程中加强对其的养护管理，对于出现的常见故障要采取切实可行的措施进行排除，保证盾构机的正常运行。
1、盾构机主驱动的主要组成（1）主驱动箱：主驱动箱是主驱动总成的的主要结构件，用于承载主轴承、驱动法兰、减速机机等其他部件，同时提供主轴承润滑系统的齿轮油容纳空间，为前部密封及油脂润滑系统提供油脂通道;（2）主轴承：主驱动的核心组件，外环与主驱动箱相对固定，内环与刀盘驱动法兰相连，是驱动刀盘运转的过渡连接部件;（3）连接环：连接、固定主驱动各结构件，配合主驱动箱，提供润滑油脂通道;（4）密封隔环：将多道唇形密封分离隔开，形成空腔以填充润滑脂;（5）密封滑环：提供唇形密封的接触面;（6）密封压环：固定唇形密封，形成合适的预紧压力;（7）刀盘驱动法兰：连接主轴承大齿圈与刀盘法兰的连接部件，带动刀盘旋转;（8）马达或电机：刀盘的动力源，将流体势能或电能转化成机械能;（9）减速机：配合马达或电机，通过旋转速度的转换实现较大的驱动扭矩;（10）扭矩限制器：应用于电驱型盾构机，连接电机与减速机，在刀盘扭矩急剧增大时脱离，隔开电机与减速机，从而避免电机的损坏。
2、盾构机主驱动常见故障2.1、补油泵出口无压力主要原因：①溢流阀没有设定压力;②电磁换向阀一直保持通电状态;③电机反转;④电磁换向阀卡死。
盾构机主驱动常见故障分析
Ｉ 关键 字ｌ 盾构机 ； 主驱动； 故障分析
‘
齿轮油 循 环系统运 转异 常， 此 时， 润滑效 果可能失 效 ， 影 响 各部件 的啮 合运 动 ， 同时， 还 可能无法 降低 各配件 相对运 动时 的摩擦 热量 ， 可能 导 致异常 损坏 。 出现 这种 现象 的原 因主要 有 以下 两种 ， 一是油 温过低 ， 齿
量 的损 失 。 因此 ， 在 工厂 装 配时， 必须严格 按 照图纸要 求 ， 对主 驱动箱 ７ 、 刀盘驱动 法兰 ： 连 接主轴承 大齿圈与 刀盘法兰 的连接部 件， 带动 上油 脂孔详细 区分， 并做 好标 记 ， 确保管路 连 接正确 。 尤 其是在拆 机运 刀盘 旋转 。 输时 ， 还有 工地设 备转场 时， 必 须在管路 拆 除前制 作明确 的标记 ， 以保 ８ 、 马达 或 电 机 ： 刀盘 的动 力 源 ， 将 流 体 势 能或 电能转 化 成 机 械 证再 次组装 的顺利进行。 能。 三． 总 结 ９ 、 减 速机 ： 配合马达 或 电机 ， 通过 旋转 速 度的 转换 实现 较大 的驱 主驱动总成 由于其关键 性 ， 在制 造与装配过程 中应严 格按照 图纸要 动 扭矩 。 求控 制尺寸公差 及内部 清洁。 作 为使用单位 ， 应了解主驱动 的主要 结构 ｌ ０ 、 扭 矩 限制 器： 应 用于 电驱型盾 构机 ， 连接 电机与 减速 机， 在刀 及常见故 障 ， 有助于在设计、 ｈ ｎ － ｒ ： 、 装 配过程 中加 以重点控制 ， 保证主驱 盘扭 矩急剧 增大 时脱 离， 隔开 电机 与减速机 ， 从而避 免电机 的损坏。 动的总体质量 ， 同时也有助于在施 工过程 中对 主驱动有针对性的加 以维 ＝， 盾构 机 主驱 动 常见 故 障 分析 护和保养 ， 避免 因主驱动的失效而造成 工程停 工等重大损 失。 １ 、 密封 滑环磨损 实例 ： 在某 国外知 名 品牌的盾 构 机 主驱动 拆 检 中， 发现 外 密封 滑 环 在 与唇形 密 封接 触 处有 明显 环槽 状 摩擦 痕 迹 ， 第一 道密 封处 为 （ 宽 度Ｘ 深 度） １ ３ Ｘ ２ ． ６ ａｍ， ｒ 第二道 密封 处为 （ 宽度 Ｘ 深 度） １ １ Ｘ １ ． ６ ａｍ， ｒ 第三 道 密封处 ９ Ｘ ０ ． ３ ａｍ。 ｒ 内密 封滑 环 在前 端 第一道 密封 处存 在（ 宽度Ｘ 深 度） ２ ｘ ０ ． ３ ｍｍ环形 擦痕 ， 第 二道密封处无 明显 摩擦痕 迹。 分析 ： 主驱动 的密封滑 环 因唇形 密封的 分布 不同， 也分 为内密封 滑 环 和外 密封 滑 环两 种 ， 随 着 刀盘 的 转动 而转 动。由于 内密 封处 油压 较 小， 同时外 部 无压力 ， 所以 内密 封滑 环一 般受 力状 态较 好 ， 不会有太 大
盾构机刀盘驱动系统液压故障案例分析
盾构机刀盘驱动系统液压故障案例分析一、海瑞克盾构刀盘驱动液压系统的故障分析及处理1.液压系统深圳某地铁项目使用的德国海瑞克盾构机，其刀盘驱动系统为泵、液压马达闭式回路，由3台并联的斜盘式轴向柱塞变量泵和8台并联的轴向柱塞液压马达组成。
系统附带补油液压泵、控制泵等元件。
整个系统为电比例调速，恒功率保护方式。
泵采用带有补油冲洗阀的双向变量泵。
2.故障及原因分析（1）故障现象盾构在掘进时，三个刀盘泵突然出现故障无法重新起动。
主控室显示补油液压泵压力不足，达不到设计要求的最低补油压力，此时补油液压泵压力显示为1.8MPa，而设定值为2.7MPa左右。
（2）原因分析1）检查油箱液位，液位常，可以排除吸油不足的因素。
2）检查补油液压泵溢流阀。
怀疑溢流阀被卡，造成卸荷。
清洗溢流阀后再装回原来位置仍不能建立正常压力，由此判断溢流阀无故障。
3）补油液压泵为螺杆泵，自身抗污染能力很强，由于补油液压泵自身原件损坏造成压力不足的可能性很小，而且在关闭补油液压泵出口球阀的情况下，调节补油液压泵溢流阀，压力显示与新泵相同，可以排除补油液压泵自身的问题。
至此可以判断补油液压泵压力不足是由于部分流量从某个地方非正常流走造成的。
4）补油液压泵除对闭式回路进行补油和对3台主泵进行壳体冷却外，还为螺旋输送机的减速器进行壳体冷却，在补油主管路上还装有蓄能器。
检查蓄能器回油管，没有油液流出；关闭通往螺旋输送机减速器管路上的球阀，补油压力还是达不到设计要求。
由此可以判断三个刀盘泵内部泄漏是造成补油压力不足的主要原因。
5）在观察三个刀盘泵泄漏油管时发现，3号刀盘泵泄漏油管有大量油液流动的迹象，同时发现斜盘没有归零，卡在5°左右的位置。
随即打开3号刀盘泵泄漏油口，发现有铜屑杂质，接着在冷却循环过滤器也发现了大量铜屑。
随即将3号刀盘泵送生产厂家拆检，发现泵的内部已严重损坏。
如滑靴磨损严重，其中的两个已碎裂成多块，固定回程盘的8颗螺栓也全部剪切断裂，且回程盘已断裂成三部分。
盾构机常见故障分析
盾构机常见故障分析盾构机1常见故障原因及对策。
漏油液压传动在盾构机中占有重要地位。
漏油是常见的液压故障。
漏油主要发生在管接头处，漏油的原因取决于具体情况。
一般来说，有两个原因。
一是关节松动。
在这种情况下，可以用相应型号的扳手拧紧。
盾构机管道螺纹为右旋，扳手顺时针拧紧。
第二个是管道的螺纹磨损，导致接头松动。
在这种情况下，一些未加工的胶带可以缠绕在线上。
有些管道内部有密封圈，这可能是由于密封圈老化、密封圈损坏等原因造成的。
，需要更换密封圈。
漏油处理后，用干布清洁管道和泄漏的液压油，并定期再次观察。
如果漏油仍然存在，需要进一步处理。
在拆卸接头处理漏油故障的过程中，注意不要让管道螺纹沾染杂质。
2漏风漏风一般可以通过听声音来识别。
漏气的原因类似于漏油，主要是因为接头松动或螺纹不紧密配合。
该解决方案可参考漏油故障的解决方案。
3漏水漏水多发生在管道接头处，解决办法也可参照漏油解决办法。
有些情况发生在法兰连接处，法兰连接螺栓需要拧紧。
如果紧固无效，请拆卸法兰连接面，检查法兰密封垫是否损坏。
如果损坏，及时更换 4螺栓松动有些螺栓处于频繁振动的位置，如装配旋转电机底座上的螺栓、泥浆泵周围的螺栓和电机底座等。
由于振动，这些螺栓容易松动，应定期检查并拧紧。
5灌浆管线上的控制阀对操作无响应。
选择喷射口阀。
喷射口阀将在短时间内正常打开和关闭。
如果一段时间后没有完全关闭和完全打开，应考虑以下原因(1)气动阀门(1-2秒):当供气压力和流量较低时，喷射口阀门处的同步灌浆材料凝固(2)注入口阀(1秒):关闭用于开启和关闭注入口的液压泵，注入口阀处的同步灌浆材料凝固(3)电动球阀(9-10秒):灌浆材料凝固，电磁阀电源未接通对于低气压和低流量，启动空气压缩机补充气压；如果压力正常，还不能驱动，拆卸相应的管道，检查灌浆材料是否凝固。
如果是，清除管道中的固化物质，并清洁管道，以确保管道畅通。
6灌浆管道压力过高或过低。
盾构机有四条注浆管道。
盾构机主驱动维修与保养分析
盾构机主驱动维修与保养分析摘要：改革后，随着社会发展，我国的科学技术不断进步。
其中，地铁盾构法施工是一种在地面下暗挖建造隧道的施工方法。
盾构机是盾构法施工的必要设备，而主驱动是盾构机的核心驱动部件，具有动力转换和输出的重要作用。
主驱动的设计缺陷、维修失责、掘进操作失误和日常的维护保养不到位均会引起主驱动不同程度的损坏，轻则停机检查故障，重则更换主驱动。
“春城一号”和“春城二号”盾构机累计掘进约7km后，主驱动部分部件均损坏严重，返厂维修。
维修采用两种不同方案，通过理论比较，结合实际维修难度，选择最优维修方案。
同时优化主驱动内部结构，消除因小部件脱落造成的内部结构严重受损。
文章总结主驱动内部结构严重磨损维修经验，借鉴施工经验，跟进“春城号”盾构机保养的软件和硬件，以提高施工效率，降低维修成本。
关键词：盾构机；主驱动；维修；保养引言通过对盾构机结构的介绍，论述了盾构机常见故障的处理及维修保养的基本要求，盾构机常用配件的类型，采购、使用、储存的相互关系；同时阐述了盾构机维修保养及配件现场使用与管理的重要意义。
1基本概述某地铁十九号线土建施工04标平安里—积水潭区间右线的盾构机，由某重工集团生产，型号为济南重工037#，盾体直径6650mm，刀盘开挖直径6680mm。
刀盘驱动系统由6个ABB电机驱动组成，最大推力39914kN；额定扭矩7800kN·m，最大扭矩9750kN·m；最大推进速度80mm/min，刀盘最大转速3.4rad/min；装机容量为1800kVA，总装机功率为2083kW；盾构测量系统为上海力信测量技术有限公司提供。
2盾构机故障及处理2.1铰接油缸行程涨幅2.1.1故障描述2019年5月6日，某重工037号盾构机刚始发掘进到+5环时，发现主动铰接在不启动铰接泵时，盾体左侧三个带位移传感器的铰接行程会随着推进油缸的变化而变化，而实际铰接油缸的行程并未变化，因导向系统与铰接有重要联系，导致姿态无法调整。
盾构设备常见故障及说明
打开供水系统闸阀
刀盘运转时缺水或水量不足
水过滤器堵塞
解体清洗、重装
电磁控制阀故障
检查阀和电路
喷水嘴堵塞
清洗喷嘴
检查轴承齿轮是否润滑
如没有进行润滑
零部件转动声音异常或者震动异常
检查啮合齿轮是否正常
若损坏更换齿轮
检查轴承是否损坏
若损坏更换轴承
控制电源灯是否亮。
未接通控制电源。请接通电源。
设备及各装置不动作（通用）
更换密封圈，或更换阀块
系统压力持续增高致使密封圈损坏失效
更换接头或密封，重新安装
系统的回油背压太高使不受压力的回油管产生泄漏
检查液压系统回油管路
处于压力油路中的溢流阀、换向阀内泄漏严重
检查液压系统压力是否正常
系统无压力Leabharlann 加载阀未启动加载阀得电
泵压力设置太低
调节泵压力
输出管路未接好或破损
检查软管，更换破损件
齿轮油不足。请补给。
“注油脂电源”灯是否点亮
未接通电源。请接通电源。
循环泵是否过载
起动时如过载，则切削刀盘不转动。请排除原因。
“注脂异常”是否显示。
不能注脂，可考虑如下原因
·注脂泵未起动
·管路漏油
·润滑脂用尽
·空打（吸入了空气）
·堵塞
盾构设备常见故障及说明
故障现象
故障原因分析
故障预防及排除
泵不供油
泵吸油口蝶阀未打开
打开阀
油箱油量不足，会导致泵吸空并产生噪音
立刻关闭泵。补充适量液压油
电机泵联轴器松动或折断
检查、修理或更换联轴器
电机转向不对
立即停泵，将电机接线调相
液压油粘度过高
盾构机常见故障剖析
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21#
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1# 60
2#
3#
57 53 44 54 58 16 16 16 57 16 52 51 50 62
19# 18# 17# 16# 15# 59 59 59 59
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提高油液粘度
查明发热原因，采取相 应措施或散热
现象
原
因
措
施
爬
行
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
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
现象
原 2、溢流阀
因
措
施
无 压 力 或 压 力 很 低
（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
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
四、静止液体作用在倾斜平面壁上的总力：
F=(p0+ρghc)A
p0
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盾构机主驱动常见故障分析
[摘要]主驱动是盾构机的核心驱动部件，在盾构法隧道施工过程中起到动力转换和输出的作用。
在主驱动的实际使用中，主驱动故障的早期预防、常规保养，直接影响着盾构机的使用工况，了解主驱动的常见故障，有助于在常规保养中对故障点加以预防，有助于在出现故障时及时判定原因，制定处理方案。
【关键字】盾构机；主驱动；故障分析
引言
盾构机作为集机械、液压、电气与自动化控制于一体的综合性大型施工机械，以其优质、高速、安全的优势在地铁隧道施工与穿山隧道施工中被广泛应用。
盾构机的主驱动则是其核心驱动部件，直接起到动力转换和输出的作用。
在正常服役条件下，电机、马达、箱体结构等具备较长的使用寿命，对主驱动总成的寿命影响较小。
常见的主驱动异常损坏大多发生在前部密封、密封滑环、主轴承、减速机、主轴承等方面。
一、盾构机主驱动的主要组成
1、主驱动箱：主驱动箱是主驱动总成的的主要结构件，用于承载主轴承、驱动法兰、减速机机等其他部件，同时提供主轴承润滑系统的齿轮油容纳空间，为前部密封及油脂润滑系统提供油脂通道。
2、主轴承：主驱动的核心组件，外环与主驱动箱相对固定，内环与刀盘驱动法兰相连，是驱动刀盘运转的过渡连接部件。
3、连接环：连接、固定主驱动各结构件，配合主驱动箱，提供润滑油脂通道。
4、密封隔环：将多道唇形密封分离隔开，形成空腔以填充润滑脂。
5、密封滑环：提供唇形密封的接触面。
6、密封压环：固定唇形密封，形成合适的预紧压力。
7、刀盘驱动法兰：连接主轴承大齿圈与刀盘法兰的连接部件，带动刀盘旋转。
8、马达或电机：刀盘的动力源，将流体势能或电能转化成机械能。
9、减速机：配合马达或电机，通过旋转速度的转换实现较大的驱动扭矩。
10、扭矩限制器：应用于电驱型盾构机，连接电机与减速机，在刀盘扭矩急剧增大时脱离，隔开电机与减速机，从而避免电机的损坏。
二、盾构机主驱动常见故障分析
1、密封滑环磨损
实例：在某国外知名品牌的盾构机主驱动拆检中，发现外密封滑环在与唇形密封接触处有明显环槽状摩擦痕迹，第一道密封处为（宽度×深度）13×2.6mm，第二道密封处为（宽度×深度）11×1.6mm，第三道密封处9×0.3mm。
内密封滑环在前端第一道密封处存在（宽度×深度）2×0.3mm环形擦痕，第二道密封处无明显摩擦痕迹。
分析：主驱动的密封滑环因唇形密封的分布不同，也分为内密封滑环和外密封滑环两种，随着刀盘的转动而转动。
由于内密封处油压较小，同时外部无压力，所以内密封滑环一般受力状态较好，不会有太大的磨损。
外密封滑环的磨损主要在最前侧，也就是第三道唇形密封的接触点。
此道密封的前侧直接承受开挖舱的土压压力，唇口形变较大，紧贴于外密封滑环上，对外密封滑环有较大的径向作用力，从而引起滑环磨损的加剧。
另外，此道密封的前端加注的是HBW油脂，为保证密封效果，这种油脂内含有大量的纤维丝和金属颗粒，在密封与滑环的相对动动中，会额外增加摩擦阻力，也会加剧外密封滑环的磨损。
在设计时，外密封滑环一般留有一定的调整空间，通过紧固螺栓和顶丝螺栓的配合，可以调整滑环与密封唇口的接触位置。
一般来说，在盾构机掘进一公里时应对外密封滑环进行检查，以确定是否需要调整。
每个滑环应可调整两次。
2、齿轮油系统报警
实例：在中铁系列盾构的工厂调试时和多台不同品牌的盾构实际使用中，多次发现齿轮油系统的脉冲计数传感器发出报警信号，致使刀盘无法转动。
分析：脉冲计数传感器设定的有下限值，如果发出报警信号，说明齿轮油循环系统运转异常，此时，润滑效果可能失效，影响各部件的啮合运动，同时，还可能无法降低各配件相对运动时的摩擦热量，可能导致异常损坏。
出现这种现象的原因主要有以下两种，一是油温过低，齿轮油的粘稠度太高，导致过滤器的工作条件不符合设计值，无法达到理论上的流量。
因此，在寒冷季节或寒冷地区施工时，应对齿轮油润滑系统加以防护，或添加加热装置，以解决此问题。
再有就是齿轮油内有异物，导致过滤器堵塞。
从多台盾构机的使用情况来看，异物的存在大多来源于齿轮油在加注过程中的清洁度不够，还有在装配时涂抹的平面密封胶过多硬化以后形成的。
3、密封及润滑油脂注入混乱
实例：某盾构机在调试时，主驱动EP2油脂泵开启后很长一段时间，刀盘法兰面一直无油脂溢出。
某盾构在工地组装完毕试掘进时，齿轮油系统频繁报警，
打开主驱动箱后部观察孔，发现黑色异物。
分析：出现这种现象的主要原因时油管接错。
在主驱动油脂润滑和密封系统统中，齿轮油、EP2油脂、HBW油脂在成分上存在很大的差异，所使用的部位有严格要求，如果在连接油管时，不能将主驱动箱的各油道孔区分明确，应会导致这种现象的出现。
如果EP2油脂混入齿轮油系统中，由于EP2的粘稠度远大于齿轮油，就会导致刀盘法兰处无油脂溢出，同时造成齿轮油脉冲传感器报警。
如果HBW油脂进入到齿轮室内，除会造成上述现象外，还会加剧齿轮的轴承的磨损，带来难以估量的损失。
因此，在工厂装配时，必须严格按照图纸要求，对主驱动箱上油脂孔详细区分，并做好标记，确保管路连接正确。
尤其是在拆机运输时，还有工地设备转场时，必须在管路拆除前制作明确的标记，以保证再次组装的顺利进行。
三、总结
主驱动总成由于其关键性，在制造与装配过程中应严格按照图纸要求控制尺寸公差及内部清洁。
作为使用单位，应了解主驱动的主要结构及常见故障，有助于在设计、加工、装配过程中加以重点控制，保证主驱动的总体质量，同时也有助于在施工过程中对主驱动有针对性的加以维护和保养，避免因主驱动的失效而造成工程停工等重大损失。