中铁装备盾构电气培训
盾构操作培训ppt课件
盾构机分类及应用领域
分类
根据地质条件、隧道断面形状和尺 寸等因素，盾构机可分为土压平衡 盾构机、泥水平衡盾构机、硬岩掘 进机等类型。
应用领域
盾构机广泛应用于城市地铁、市政 管道、水利隧道、交通隧道等领域。 随着技术的不断发展，盾构机的应 用领域还将不断扩大。
02 盾构机操作规范与安全事 项
操作前准备工作
道衬砌结构。
壁后注浆
通过注浆孔向管片背后注入浆 液，填充管片与土体之间的空 隙，提高隧道稳定性。
05
盾构机接收
当盾构机到达接收井时，进行 设备拆除、洞口处理等收尾工 作。
06
05 盾构机故障诊断与排除方 法
常见故障类型及原因分析
电气系统故障
包括电机、传感器、 控制器等电气元件 的损坏或失灵。
推进系统故障
检查并更换损坏的电机、传感器、控 制器等电气元件。
刀盘驱动系统故障排除
更换磨损或断裂的轴承、齿轮、皮带 等传动部件。
推进系统故障排除
检查并更换损坏的推进油缸、推进泵、 推进阀等部件。
盾体结构故障排除
对盾体进行加固、修复或更换受损部 件，确保盾体结构安全稳定。
维修建议
定期对盾构机进行维护保养，及时发 现并处理潜在故障，确保盾构机正常 运行。
定期对盾构机进行维护 保养，确保设备处于良
好状态。
04
停机维护与保养规范
停机前应对盾构机进行全面检查，确保各 部件无故障、无损坏。
做好维护保养记录，详细记录维护保养的 时间、内容、更换的零部件等信息，以便 后续跟踪和管理。
在维护和保养过程中，应注意安全，避免 因操作不当造成人员伤害或设备损坏。
按照盾构机维护保养手册的要求，对设备 进行定期维护和保养。
盾构电气维修人员培训计划
盾构电气维修人员培训计划一、培训目标与任务1. 培养具备盾构电气维修技能的专业人员，确保盾构设备的正常运行和维护。
2. 加强对盾构电气维修人员的专业知识、技能、素养等方面的培训，提高其工作能力和水平。
二、培训对象盾构电气维修人员及相关岗位人员。
三、培训内容1. 盾构电气系统的原理、结构及工作原理；2. 盾构电气系统常见故障的检修方法和处理技巧；3. 盾构电气系统的日常维护与保养；4. 盾构电气系统的安全知识和操作规程；5. 盾构电气系统的相关法律法规及标准。
四、培训方式1. 理论学习：通过课堂教学、讲座等形式，向学员传授盾构电气系统的理论知识和技术要点。
2. 实践操作：通过模拟操作和实际维修案例，让学员掌握盾构电气系统的维修技能和处理经验。
3. 现场观摩：安排学员参观盾构电气系统的实际施工现场，了解设备运行情况和维护需求。
五、培训计划1. 阶段一：理论学习时间：3天内容：盾构电气系统的原理、结构、工作原理、常见故障处理方法等理论知识的学习。
方式：课堂教学、讲座等形式。
2. 阶段二：实践操作时间：5天内容：学员进行盾构电气系统的模拟操作和实际维修案例的操作训练。
方式：实际操作训练、案例分析等形式。
3. 阶段三：现场观摩时间：2天内容：安排学员参观盾构电气系统的实际施工现场，了解设备运行情况和维护需求。
方式：现场观摩、学习交流等形式。
六、培训评估1. 学员学习情况考核：通过笔试、实际操作考核、论文撰写等形式，对学员的学习成果进行评估和考核。
2. 学员综合能力评估：通过综合评价，包括理论知识掌握程度、实际操作技能、综合分析能力等方面，对学员的综合能力进行评估。
七、培训效果1. 提高了学员对盾构电气系统的理解和操作技能；2. 培养了一批具备盾构电气维修技能的专业人员；3. 加强了盾构设备的维护保养工作，提高了设备的使用寿命和效率。
八、培训总结通过本次盾构电气维修人员的培训，使得学员深入了解了盾构电气系统的原理、结构和工作原理，掌握了常见故障的检修方法和处理技巧，提高了盾构电气维修的专业能力和水平。
盾构机安全培训
盾构机安全培训•盾构机简介•盾构机安全操作规程目录•盾构机常见安全风险及应对措施•盾构机安全培训内容与方法•盾构机安全监管与评估•盾构机安全培训案例分析01盾构机简介盾构机的定义与特点盾构机的工作原理盾构机通过刀盘切削前方的土体，切削下来的土进入螺旋输送机，然后通过皮带运输机将土运出隧道外。
在盾构机的推进过程中，通过液压推进系统将盾体和拼装好的管片推向前进的方向。
盾构机还配备了多种辅助功能，如注浆系统、管片拼装机、管片吊装机等，以实现隧道施工的自动化和智能化。
城市地铁建设水利工程公路建设其他领域盾构机的应用场景01020304盾构机在城市地铁建设中广泛应用，能够高效地挖掘地铁隧道。
盾构机可用于挖掘水利工程中的输水隧道和排水隧道。
在公路建设过程中，盾构机可用于挖掘公路隧道和地下通道。
除了上述领域，盾构机还可应用于市政工程、地下管线敷设等领域。
02盾构机安全操作规程在开始操作盾构机之前，必须对设备进行全面检查，确保所有部件完好无损，没有安全隐患。
检查设备了解工作区域穿着防护装备操作人员应熟悉工作区域的环境，了解周围是否存在潜在的安全风险。
操作人员必须穿戴符合规定的防护装备，如安全帽、防护服、手套等。
030201操作前准备操作盾构机时应严格遵循操作流程，不得擅自更改或跳过任何步骤。
遵循操作流程在操作过程中，操作人员应时刻保持注意力集中，不得分心或从事其他工作。
保持注意力集中操作人员应密切观察盾构机的运行状态，发现异常情况应及时处理或报告。
密切观察设备状态操作中注意事项在完成工作后，应对盾构机进行清理，确保设备干净整洁。
清理设备定期检查盾构机的关键部件，如刀具、轴承等，确保其磨损在正常范围内。
检查设备磨损情况对盾构机的维护情况进行记录，以便于后续的故障排查和保养。
记录维护日志操作后检查与维护03盾构机常见安全风险及应对措施盾构机在挖掘过程中，如遇到不良地质条件、地下水位过高等因素，可能导致隧道塌方。
隧道塌方风险在施工前进行详细的地质勘察，了解地下水位、地质构造等信息，采取适当的加固措施，如注浆、钢板桩等，确保隧道稳定性。
盾构机操作人员安全培训
事故描述
盾构机液压系统发生故障，导致 盾构机操作失灵，造成施工事故。
原因分析
液压系统元件老化，密封件损坏； 液压油污染或变质；操作人员对
液压系统不熟悉。
安全建议
定期检查液压系统元件，及时更 换密封件；定期更换液压油，保 持油品质量；加强操作人员的液 压系统培训，提高故障应对能力。
CHAPTER 04
盾构机操作人员安全培 训
CONTENTS 目录
• 盾构机简介 • 盾构机简介 • 盾构机操作安全规定 • 盾构机安全事故案例分析 • 紧急情况处理与救援措施 • 安全意识培养与培训效果评估
CHAPTER 01
盾构机简介
盾构机操作安全规程
操作人员必须经过专业培训，熟悉盾构机的结构、性能和工作原理。 操作过程中必须严格遵守安全操作规程，严禁违章操作。
盾构机安全事故案例分析
案例一：盾构机切削刀具断裂
01
02
03
事故描述
盾构机在掘进过程中，切 削刀具突然断裂，导致盾 构机操作人员受伤。
原因分析
切削刀具长时间使用，疲 劳断裂；刀具材料质量不 过关。
安全建议
定期检查切削刀具，确保 无损伤；选用优质材料制 作刀具；加强操作人员的 安全意识培训。
案例二：盾构机隧道塌陷
救援通讯与协作
在紧急情况下，盾构机操作人员应保持通讯畅通，及时向相关部门和人员报告紧急情况，并 接受指挥和调度。
操作人员应熟悉掌握通讯设备和工具的使用方法，确保在紧急情况下能够迅速有效地进行通 讯。
在进行救援协作时，操作人员应积极配合相关部门和人员的工作，提供必要的支持和协助， 共同完成救援任务。同时，应遵守相关规定和安全操作规程，确保自身和他人的安全。
盾构电气控制原理培训
盾构电气控制原理培训一、概述盾构机是一种用于地下隧道施工的工程设备，其电气控制系统是保障盾构机正常运行的关键部分。
盾构机电气控制原理培训是为了使操作人员能够正确理解和掌握盾构机的电气控制原理，从而能够对盾构机进行正确的操作和维护。
二、盾构机电气控制系统组成1.电气控制柜：包括盾构机的主控制柜及其附属设备，用于控制盾构机的运行状态和各种功能。
2.线束系统：负责传输电气控制信号和供电。
3.仪表系统：用于显示和监测盾构机的运行状态。
4.传感器和执行机构：用于感知和控制盾构机的各种运动和功能。
三、盾构机电气控制原理1.盾构机电气控制系统的运行原理：盾构机电气控制系统通过接收和处理各种信号，控制盾构机的运行状态和功能。
其中，信号的传输主要通过线束系统实现，而电气控制柜则负责信号的处理和控制。
2.盾构机电气控制系统的主要功能：（1）启动和停止盾构机的运行；（2）控制盾构机各个部件的运动，如控制推进器的启停和推进速度；（3）控制盾构机的工作环境，如控制喷射混凝土的喷射速度和压力；（4）监测和显示盾构机的运行状态，如显示推进器的推进力和速度。
3.盾构机电气控制系统的关键技术：（1）PLC编程：PLC是电气控制系统的核心部分，通过编写PLC程序，实现对盾构机各个部件的控制和监测。
（2）变频调速技术：盾构机的推进器通常采用电动机驱动，通过变频器对电动机进行调速，可以实现对盾构机推进速度的精确控制。
（3）传感器技术：传感器主要用于感知和监测盾构机的各种运动和环境参数，如推进力、推进速度、温度等。
四、盾构机电气控制原理培训内容1.盾构机电气控制系统的构成和工作原理；2.盾构机电气控制系统的功能和特点；3.盾构机电气控制系统的关键技术和设备；4.盾构机电气控制系统的操作和维护。
五、盾构机电气控制原理培训的目标通过盾构机电气控制原理培训，参训人员应该能够：1.理解盾构机电气控制系统的组成和工作原理；2.掌握盾构机电气控制系统的功能和特点；3.了解盾构机电气控制系统的关键技术和设备；4.能够独立操作和维护盾构机的电气控制系统。
盾构电气培训
予电机全电压，即为软起动。
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中国铁建重工集团有限公司
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软启动器
在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加，直到晶 闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动， 降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过 程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电 动机正常运转提供额 定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器
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变压器的技术指标
1、工作频率 变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种 频率称工作频率。 2、额定功率 在规定的频率和电压下，变压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功 率。 3、额定电压 指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。 4、电压比 指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。 5、空载电流 变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空 载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。对 于50Hz电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。
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断路器的结构
触头系统 灭弧系统 操作机构 脱扣器 外壳
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断路器的工作原理
当短路时，大电流（一般10至14倍）产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器 拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。 当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动 作（电流越大，动作时间越短）。 现在有电子型的，使用互感器采集各相电流大小，与设定值比较，当电流 异常时微处理器发出信号，使电子脱扣器带动操作机构动作。
[北京]地铁隧道盾构技术培训63页(知名企业)
![[北京]地铁隧道盾构技术培训63页(知名企业)](https://img.taocdn.com/s3/m/db31c6baf80f76c66137ee06eff9aef8951e487c.png)
1.3.7管片拼装机： 1套 类型： 液压马达+油缸驱动 回转速度: 0.3/1.5rpm 回转角度： ±210° 回转扭矩： 13.8×104 N·M 回转工作压力： 12Mpa 最大管片重量（单块）: 4200kg 提升千斤顶： (105KN×650s×21MPa) 2只 平移千斤顶： (105KN×850s×21MPa) 1只 支撑千斤顶： (35KN×150s×10MPa)4只 回转液压马达： (5.42KN.m×12MPa) 2台
1.3 盾构技术参数介绍
1.3.4盾构推进系统: 1套 最大总推力： 38500KN 单位面积推力： 1296KN/M2 推进千斤顶 1750KN×2150st×33Mpa×22根 最大工作压力： 33MPa 推进速度: 0~10cm/min 1.3.5盾尾密封装置: 3道钢丝刷 1.3.6人行闸： 1套 类型： 2室 外型尺寸： φ950/φ1500/2700 mm 人孔尺寸： φ600mm
1.3 盾构技术参数介绍
1.3.10双梁系统: 1套 类型： 环链葫芦+自行机构 起重重量： 3.2+3.2T 提升速度： 1m/min（慢速） /4m/min（快速） 移动速度： 10m/min 电机功率： 3.5x2 kw
粉质粘土层
粉细砂层
星 火 路 站
青 年 路 站
1.1.1 地质条件 本盾构机为北京地区地铁隧道施工而设计和制造，适用于北京地区的软土地质。 主要土质（1）卵石圆砾（2）黏土（3）粉质黏土（4）砂质粉土（5）粉细砂土 覆土深度在5-30m。
1.1 盾构机适用性介绍
1.1.2 隧道条件 ⑴隧道坡度：Max±4.0％ ⑵平面轴线的曲线半径： Min250m ⑶垂直轴线的曲线半径：Min1000m 1.1.3 隧道衬砌 ⑴管片类型：预制钢筋混凝土管片 ⑵管片外径：Φ6000mm ⑶管片环宽：1200mm ⑷管片厚度：300mm ⑸分块形式：6块，单块最大重量：约4.2T。
盾构机安全及操作培训
(7)泡沫系统的操作
泡沫系统一般有三种操作模式，即自动、办自动、手 动，当各种条件都比较理想时可以采用自动模式，否 则就要采用半自动或手动模式。根据实际情况，一般 采用半自动或手动模式。此时操作司机根据盾构综合 参数，如刀盘扭矩、土仓压力及出渣情况等，依据个 人的经验对泡沫剂或空气的流量进行手动调节，按 “+”钮增大流量，按“-”钮减小流量。当掘进结束 时按停止按钮停止泡沫系统。
盾构机操作要合理利用盾构机的各种功能，严禁为了 赶进度而拼设备；严格执行盾构机说明书上的各种安 全操作要求，严格遵守专业技术人员下达的参数指令。
三.开机前的检查及准备工作
1、检查延伸水管、电缆连接是否正常； 2、检查供电是否正常； 3、检查循环水压力是否正常； 4、检查滤清器是否正常； 5、检查皮带机、皮带是否正常； 6、检查空压机运行是否正常； 7、检查油箱油位及油温是否正常；
盾构机安全及操作培 训
ห้องสมุดไป่ตู้
一.对盾构机操作人员的要求
作业人员应经过严格的技术培训，熟悉盾构机结构、 原理、性能及操作、维修保养要求，了解盾构机的基 本参数，经考核合格取得有关部门颁发的操作证。学 员应在专人指导下进行工作；
盾构机操作手应熟悉各种地质的特性，土压的简单计 算，推力的简单计算，扭矩的组成，转弯半径等；
4.管片拼装安全技术操作规程 (1)管片安装过程中，应收回管片安装区域的推进油缸，
注意保持油缸回收时活塞杆的清洁；
(2)操作管片拼装机的抓举器，旋紧螺栓抓紧管片； (3)管片拼装机沿滑道运行到管片所需安装的位置； (4)管片拼装机的旋转紧绕盾构的中心线左或油旋转，
伸缩升降油缸把管片放到准确位置；
以承受的温度以下时才可进行作业； (9)在装配各液压元件包括阀、泵、马达时应将各运动部件油液中浸泡后再进
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2.1、盾体控制系统
盾体控制系统：为盾体左右侧的系统提供控制， 系统大致包括推进系统、盾尾油脂、齿轮油、膨润土、 盾壳膨润土及刀盘现场控制等系统。
2.2、主控室
主控室系统(TC1）为TC1左右侧的 系统提供控制，同时为设备桥的系统 、 管片安装机系统、螺旋输送机系统、管 片小车等提供控制。作为控制系统的核 心-PLC主系统也布置在主控室内，此外， 数据采集及显示系统（上位机）、视频 监视系统及导向系统也布置在主控室内。 在后面的介绍中将详细介绍这些系统。
1.4.1 箱式变压器的组成 箱式变压器内包括高压开关及保护系统、变压器、补偿系统及低压开关等。
1.4.2 箱式变压器低压配电盘介绍 箱式变压器低压侧设计多个开关，主要分为四个部分：箱变内部供电开关、线前开关、
变频驱动总开关、低压总开关，同时有低压补偿系统。 箱变内部总开关主要负责箱变内部的照明、通风等功能的供电。 线前总开关主要负责设备的照明、急停及插座系统。如果线前总开关未闭合，整个低
检修时间
3.3、变频器：
对于需要改变电机转速的场合，实现无极调速 的功能，需要采用变频器实现。变频器通过整流逆 变的过程，改变输出频率，实现电机转速的控制。
变频器在盾构上应用广泛，如泡沫系统、 膨润土系统、皮带机也可以实现转速可调。
3.4 三相异步电动机的三种启动方式： 3.4 .1 直接起动
直接启动（辅助泵）控制过程
通常将250米柔性高压电缆缠绕在卷筒上，可通过现场控制面板实现电缆的收放功能；掘进过程中不 断放缆，实现设备的持续供电。电缆规格3×70+3×35/3。使用时应注意电缆的收放长度要恰当。另如 长时间断电，应通过隧道220V照明电对电缆卷筒进行加热。
1.2 高压电缆箱：
将约500米高压电缆以“8”字型排列在电缆箱内，掘进时由人力进行放电缆。
1.3 高压开关柜：
高压开关柜将10KV高压供给给变压器，同时变压器的保护触点与高压开关相连。当变压器故障（高 温、密封失效）时，高压开关将断开，保护变压器。
1.4 变压器：
盾构机常用的变压器有波纹密封油浸式（油变）和干式变压器（箱变）两种。油浸式变压器具有体 积小、价格低、过载能力强、单台容量大等优点，但其维护不便，噪音大；而干式变压器维护方便，运 行噪音小，但体积大、价格贵，由于安装空间限制单台容量有限。因此目前一般常见的是液驱盾构机采 用的是全密封油浸式变压器，它使变压器内部与大气隔离，防止油的劣化和绝缘受潮，增强了运行的可 靠性，而电驱盾构采用箱式变电站。
660KW电驱盾构供配电系统网络图
1. 高压供电系统：
用低压供电，电缆将承受巨大的供
电电流且压降过大造成设备无法正常工作，故盾构机通常采用高压10KV供电。
液驱高压供电系统的组成：
高压电缆
高压高压电缆箱
高压开关柜
变压器
高压电缆卷筒
1.1 高压电缆卷筒：
3.主要低压元器件介绍
盾构机低压供配电系统的配电柜主要对液压泵站、各个拖车电机、照明及插座箱等设备
的供电与控制。主要部件包括塑壳断路器、软启动器等；
3.1、塑壳断路器：
塑壳断路器是盾构机动力配电系统的开关元件，具有短路、过载、漏电保护
等功能，是盾构电力分配的主要元件。需要我们了解的
整定参数如下： Ir 长延时电流设定（设置的额定值） tr 长延时跳闸时间（超过设置值跳闸时间） Isd 短延时脱扣电流(Short Delay)（冲击电流） tsd 短延时跳闸时间(Short Delay)（躲过冲击电流时间） Ii 瞬时脱扣电流(Instant) Iδn 漏电脱扣电流 Δt 漏电脱扣延时时间
压系统都将断电。 变频驱动总开关主要负责给TC3变频驱动系统供电 低压总开关负责整个设备的低压供电，在此开关的下一级又分出几个开关，负责给每
个拖车供电。 由于低压侧主要负载是电机，电机是感性负载，因此需要进行无功补偿，箱变内配置
了无功自动补偿系统，根据负载进行无功补偿，保证设备的功率因数≮0.9。
2. 低压供电系统的组成
盾构电气系统设计
目录
一 供配电系统
二 PLC控制系统
目录
三 刀盘变频驱动系统 四 主控制室与上位机
五 各功能系统的电气控制
目录
六 电气识图 七 电气的保养及原则
目录
一 供配电系统
一 供配电系统
1 高压供电系统 2 低压供电系统 3 常用低压电器 4 电机启动控制
产品共性设计和个性设计并存
电驱盾构供配电系统布置图
面板按钮启动 PLC输入模块检测位
PLC PLC逻辑运算结果允许启动
PLC输出模块控制位 中间继电器动作 电机主接触器动作
3.4.2 星三角启动
星－三角启动（管片安装机泵）控制过程
2.3、低压配电柜
液压泵站驱动系统布置在拖车3右侧，紧靠液压泵站系统，为液压系统提供动力及控制（螺旋输送 机、推进、管片安装、过滤循环、控制、辅助、注浆） ，同时为左侧的流体系统提供动力及控制（膨 润土、泡沫、内循环水等。
2.4、皮带机及其他辅助功能控制系统
为布置在TC5及TC6的系统提供动力及控制，包括皮带机系统、排污系统及水管卷筒等 系统。
低压系统主要由以下系统组成： 2.1 QD、DTL及DTR配电系统主要负责主驱动系统、齿轮油系统、HBW系统及推进油
缸、盾尾密封等系统的控制。 2.2 TC1配电系统主要负责PLC系统、注浆系统、泡沫发生器系统、螺机系统、管片
小车及管片安装机系统的控制和检测。 2.3 TC2（电驱）TC3（液驱）配电系统主要负责液压泵站系统、膨润土、泡沫系统
3.2、软启动器：
功率较大的电动机直接启动时有较大的冲击电流，为了避免启动电流对电网的冲击，对大 功率的电动机采用软启动器启动（75KW以上），中小功率的电机采用星三角启动（30KW-75KW） 或直接采用启动方式（小于30KW）。
软启对电网方面好处：减少对电网冲击，降低启动电流，消除尖峰电流，优化电缆方案 软启对机械方面好处：最大程度减少齿轮箱、传送带、轴承等转送装置上的应力，降低维护成本，减少停机