盾构机HBW密封系统的改进
如何提高盾构机主轴密封圈的密封性能？
如何提高盾构机主轴密封圈的密封性能？
盾构机密封一般可分为哪三种密封？如：主要有驱动密封、铰接密封以及盾尾密封。
桂祺密封件厂家告诉您主驱动系统结构包括变速箱、主轴承密封圈、多个变频电机、多个行星齿轮减速机、多个小齿轮以及中间驱动结构密封由内外唇形密封圈组成。
因此，如何提高盾构机主轴密封圈的密封性能？
主轴承密封元件是怎样的结构？主轴承的密封均采用骨架式唇形密封圈，常见的唇形密封圈有单唇形密封圈、带压紧环唇形密封圈及多唇形密封圈。
所以，盾构机压紧环密封圈的密封能力与预紧载荷和密封材质均有关系，当预紧载荷越大，密封圈硬度值越高时，密封面的接触压力就越大，密封能力就越强。
因此，为提高大埋深盾构机主轴承密封圈的密封性能，可采取以下措施: 在材料方面应选择高硬度值的压紧环密封圈，必要时可增加压紧环密封圈的数量；在结构方面应适当增加压紧环的直径，保证压紧环有足够的预紧行程施加更大的位移载荷，提高密封面接触压力。
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盾构机HBW密封系统的改进
这就造成HBW密封脂注入不均匀。为了保证HBW脂注入的均匀性，在第二种方案的基础
S1的脉冲数都是可以调节的。
密封系统可以为集成电路板提供以下条件：24V直流电源；接近开关S1的信号；需
(即阀V5的信号)；
V5工作时，电路板输出信号气
当接近开关S1达到设定脉
HBW注入的均匀
(0至99秒)和接近开关S1脉
HBW的成本，又不会增加费用。
密封系统的改进
密封系统增加的设备采用盾构盾尾注脂使用的气动球阀（如图3）。
HBW密封系统Z1中的气体减压阀调节进入气动注脂的气体
S1脉冲数大于5。当
中气体压力调节过高时注入HBW密封脂压力高，分流器接近开关S1脉冲数在一分钟内的
5，然后气动球阀电磁断电，几十秒HBW密封脂停止注
HBW密封系统的改进
四川成都 610015）
要 盾构作为地铁隧道施工的主要设备在中国迅速发展，为了保证隧道施工的安全性，
HBW密封系统有着重要的作用。本文从盾构的三种密封开始叙述，进而提
HBW密封系统的设计原理和PLC控制原理，分析原设计由于没有控制分流器脉冲数的上
致使实际HBW注入量远远超出理论范围，造成施工方成本的增加与浪费。为了能够降低
(0-99) 在此范围内是可以任意调节的。
如图4)后，将气动球阀和集成电路板安装
5进行了配线。
将时间和脉冲分别设定为12
1 次，即每隔12秒要求接近开关S1脉
3 HBW密封系统改进简图 冲数等于1，分流器8个齿轮马达旋转一周，
自动断电，气动注脂泵停止工作。手动启动模式是盾构司机将气动注脂泵启动按钮按下，
PLC控制系统使二位三通阀V5通电，气动注脂泵工作，当气动注脂泵停机按钮按
盾构机结构与性能分析及改进研究
盾构机结构与性能分析及改进研究盾构机是一种用于地下隧道和管道施工的重要设备，它具有高效、安全、环保等优点，被广泛应用于城市地铁、交通隧道、水利工程等领域。
本文将对盾构机的结构和性能进行分析，并提出改进研究的方向。
首先，我们需要了解盾构机的基本结构。
盾构机主要由盾体、刀盘、主驱动机构、推进系统、托盘输送系统、供电系统、控制系统等部分组成。
盾体是盾构机的主体结构，用于支撑和保护刀盘，同时也承受巨大的推力。
刀盘是盾构机破碎岩石和土壤的主要工具，具有多个刀具，能够旋转和推进。
主驱动机构提供动力和转矩，驱动刀盘执行工作。
推进系统是盾构机施工的核心部分，它通过使刀盘和盾体相对运动，实现推进的目的。
托盘输送系统用于将挖掘出的土和岩石通过螺旋输送机或链式输送机运出隧道。
供电系统为盾构机提供电力，控制系统负责盾构机的操作和监控。
接下来，我们将对盾构机的性能进行分析。
盾构机的性能主要包括施工效率、安全性和环保性。
施工效率是衡量盾构机性能的关键指标之一，它取决于推进系统的工作效率、刀盘的破碎能力、排土系统的输送能力等因素。
安全性是盾构机运行过程中至关重要的性能指标，主要包括盾构机的稳定性、防火、防爆等措施的完备性，以及作业人员的安全教育和培训等方面。
环保性是现代工程设备所必须考虑的重要因素，盾构机在施工过程中应尽可能减少噪音、振动和尘土的产生，以保护生态环境。
针对盾构机的结构和性能分析，我们可以提出一些改进研究的方向。
首先，可以提高盾构机的整体结构刚度和稳定性，采用更先进的材料和结构设计，以增加盾体对外界力的抵抗能力。
其次，可以提高刀盘的破碎能力和转速，改善刀具的耐磨性能，加强刀盘的冲刷和排土能力，以提高盾构机的施工效率。
另外，可以优化盾构机的推进系统，提高推进速度和精度，减少系统故障和停工时间。
同时，可以改进托盘输送系统，增加输送能力和精度，避免土和岩石的堵塞和堆积。
还可以继续研究盾构机的供电系统，提高供电稳定性和能效，减少能源的消耗和排放。
盾构机改进和提升建议
盾构机改进和提升建议一、提高挖掘效率1.优化盾构机设计，提高挖掘效率。
通过改进刀具设计、优化挖掘路径、提高挖掘速度等方式，提高盾构机的挖掘效率。
2.引入先进的挖掘技术，如激光导向、三维建模等，提高挖掘精度和效率。
二、优化刀具设计1.针对不同地质条件，设计不同类型的刀具，以提高刀具的适应性和使用寿命。
2.采用先进的刀具材料和技术，提高刀具的耐磨性和抗冲击性，延长刀具使用寿命。
三、增强隧道稳定性1.在隧道设计中考虑地质条件和环境因素，确保隧道结构的稳定性和安全性。
2.采用先进的支护技术，如锚杆支护、喷射混凝土支护等，提高隧道的稳定性。
四、提升设备安全性1.加强盾构机的安全性能设计和测试，确保设备在运行过程中的安全性。
2.引入先进的安全监测系统，实时监测盾构机的运行状态和环境参数，及时发现并处理潜在的安全隐患。
五、智能化和自动化技术应用1.引入先进的智能化技术，如人工智能、大数据分析等，实现盾构机的智能化运行和管理。
2.采用先进的自动化技术，如机器人操作、自动化控制系统等，提高盾构机的自动化程度和生产效率。
六、节能减排技术应用1.采用先进的节能技术，如变频调速、能量回收等，降低盾构机的能耗和排放。
2.引入环保材料和技术，减少盾构机对环境的影响。
七、减少对环境的影响1.在盾构机设计和制造过程中，考虑环境保护要求，减少对环境的影响。
2.在施工过程中，采取有效的环境保护措施，如控制噪音、减少扬尘等，降低对周边环境的影响。
八、提高经济效益和社会效益1.通过改进和提升盾构机性能，提高施工效率和质量，降低工程成本，提高经济效益。
2.通过采用智能化和自动化技术，提高生产效率和质量，为社会创造更多的就业机会和经济效益。
3.通过加强环保措施和技术应用，减少对环境的影响，提高社会效益和公众形象。
盾构机主驱动密封系统研究
盾构机主驱动密封系统研究摘要本文通过比较市场上常见盾构机主驱动密封系统的异同，从密封结构的密封机理出发，分析不同厂家密封结构的优缺点，进而提出主驱动密封系统在设计、装配和运转过程需要注意的问题和优化建议，为盾构机设计和维保人员提供参考。
关键词盾构机；主驱动密封；密封机理；失效形式引言盾构机作为一种应用于地下工程施工的特种装备，其特殊的工作环境决定了其各个系统设计的安全性需求较高，盾构机的刀盘驱动密封系统是盾构机的最核心系统之一，主驱动密封系统性能的好坏直接决定盾构机性能的发挥，而且密封系统的失效在地下环境下很难修复，修复的成本将是惊人的，还会为整个工程带来巨大的安全风险。
工程人员结合实际工程案例分析了主驱动密封失效的主要原因和预防措施[1-2]。
日立造船为美国一公路隧道施工定制的开挖直径为17.5米的“伯莎”号盾构机在地下仅仅掘进了300米就发生了主驱动密封系统故障，盾构机无法在地下后退，密封件也无法在地下更换。
经过长时间的研究和方案比较，最终施工方决定采用在“伯莎”的前方开挖竖井并取出刀盘进行维修的办法。
此次主驱动密封系统的故障为项目带来1.5亿美元的损失和将近两年的而工期延迟。
上述主驱动密封系统失效的主要原因可能是在设计、装配、密封材料选型或者后期使用过程中维护不到位造成，因此，非常有必要对盾构机主驱动密封系统从密封结构形式、密封的组合结构和密封结构的密封机理等方面做深入研究。
1 主驱动密封系统的主要结构形式1.1 基本密封结构的组合形式各个不同的盾构机厂家对主驱动密封系统设计的结构形式是不同[3]。
为了达到良好的密封效果，大多采用不同的密封结构组合成密封系统，实现土仓内水土压力和主驱动箱内驱动组件的有效隔离。
常见的组合形式有以下几种：（1）機械迷宫密封+（2～5）道单唇口唇形密封，如图1所示。
（2）机械迷宫密封+（2～5）道单唇口压紧环密封，如图2所示。
（3）机械迷宫密封+（1～2）道多唇口唇形密封。
盾构机械系统的优化设计与改进
盾构机械系统的优化设计与改进盾构机作为一种重要的无开挖施工设备，广泛应用于地铁、隧道等工程中。
在盾构机的运行过程中，机械系统起到了关键的作用。
为了保证盾构机的高效运行和施工质量，对盾构机械系统进行优化设计和改进是非常必要的。
一、盾构机械系统的工作原理盾构机械系统包括刀盘、刀盘托架、履带、推进系统等部分。
刀盘通过切割土层，履带推动刀盘的前进，同时通过刀盘托架对刀盘进行支撑和控制。
推进系统则是将机械能转化为推力，使得盾构机能够前进。
二、盾构机械系统存在的问题在实际应用中，盾构机械系统存在着一些问题。
首先，刀盘的切削效率和稳定性有待提高，靠刃片和刀具的设计来实现。
其次，履带的结构和材料需要改进，以提高履带的耐磨性和抗压性。
此外，推进系统的稳定性和转化效率也需要进一步改进。
三、盾构机械系统的优化设计与改进1. 刀盘系统的优化设计与改进刀盘系统是盾构机械系统的核心部分，直接关系到整个机械系统的工作效率和施工质量。
通过改进刀盘的设计和刀具的选用，可以提高切削效率和稳定性。
例如，改进刀片的材料和硬度，使其能够更好地抵抗土壤的磨损和冲击；优化刀具的布局和数量，使切削力更均匀，减轻刀盘的负荷。
2. 履带系统的优化设计与改进履带是支持和驱动机器前进的重要组成部分，其质量和性能直接影响到机器的稳定性和可靠性。
通过改进履带的结构和材料，可以提高履带的耐磨性和抗压性。
例如，使用更耐磨的材料制作履带，同时优化履带的结构，减小履带与土壤的接触面积，降低摩擦和磨损。
3. 推进系统的优化设计与改进推进系统是将机械能转化为推力的关键部分，对推进系统进行优化设计和改进，可以提高推进系统的稳定性和转化效率。
例如，优化传动装置的结构和材料，减小传动损失和能量浪费；改进驱动系统的控制方式，提高系统的响应速度和精度；采用先进的液压技术，提高系统的工作效率和能量利用率。
四、盾构机械系统优化设计与改进的意义1. 提高施工效率和质量通过优化设计和改进盾构机械系统，可以提高机器的施工效率和施工质量。
盾构推进油缸密封的改进
图 １ 密封 圈 受压 状 态
形式 多采用 格莱 圈 ，其 由两部分 组成— — 密封 滑环 和 弹性体 （ 般 为０型 圈 ）。密 封滑 环 的材 质 为改 一 性聚 四氟 乙烯 ，弹性 体材 质多 为丁腈 橡胶 。无 油压
合盾构推进油缸的密封组合。实际应用表明 ，采用这种密封设计 的推进 油缸Ｔ作状况 良好 ，保压性能及
使用 寿命得 到显 著提 高 。 ［ 键词 ］ 构 ；推 进油 缸 ；油缸 密封 ；保 压性 能 关 盾 ［ 图分类 号 ］ Ｕ ２ 中 Ｔ ６１ ［ 文献标 识码 ］ ｃ ［ 文章 编 号 ］１０— ５Ｘ （ ０２ ０ 一 ｌ３ ０ ０ １５ ４ ２ １ ） ４ Ｏ １— ２
Ｃ Ｓ Ｒ Ｃ Ｉ Ｃ ＩＥ Ｙ ２ １ ． ３ ＯＮ Ｔ Ｕ ＴＯＮＭＡ ＨＮ Ｒ ０ ４ １ ２ １
使 用维 修
ｌ ＆ ｃ Ｒ 眦Ｅ
次 ，格 莱圈 的密封 效果 随着 油压 的升 高而提 高 ，而 推 进油缸 在低 压 时也需 要很 好 的保 压性 能 ，但格 莱 圈在低 压时 泄漏量 较大 ，不 能完全 满 足工况 要求 ；
图２ 示 为油缸 活塞 密封结 构 。 所
要求。首先 ，格莱圈的宽度 与其它密封 圈相 比要 窄些 ，当油缸 承受偏 载时 ，密封件会发生 轻微倾
斜 ，使 密 封效 果 大 打 折扣 ，容 易造 成 内泄 漏 ；其
［ 收稿 日期 ］２ １ － ２ １ ０ １ １— ２ ［ 通讯地址 ］李光朋 ，河南省郑州市经开 区第 六大街９ 号 ９
圈外 径与 缸筒 紧密 配合 ，以解 决密 封 圈被挤 出 的问 题 。ｕ型 圈材质 多 为 聚氨 酯 ，有较 好 的弹性 和 耐磨 性 ，靠 自身 的唇边 密封 ，密封 性能 随油压 的升 高而 提高 ，磨 损后 能 自动得 到补偿 ，保证 良好 的密 封效 果 ，且成 本 比较 低 ，对油 缸表 面粗糙 度 的要求 不很 高 ，是 推进 油缸 理想 的密封 组合 。Ｕ型圈在 油 压下
盾构机盾尾密封系统失效、检测及管理对策
盾构机盾尾密封系统失效、检测及管理对策摘要：盾尾密封系统出现渗漏甚至失效事故频发引发了工程界广泛的关注。
本文试图从盾尾密封系统失效模式、失效原因分析、盾尾刷和密封油脂检测和施工管理四个方面对盾尾密封系统进行全方位的总结和探讨，为盾构掘进过程中盾尾密封系统密封效果及风险管理提供了重要的参考价值。
关键词：盾构机；盾尾刷；密封油脂；失效模式；油脂逃逸0 引言盾构施工法已经成为我国城市隧道及过江隧道建设的主流施工方法。
盾构工法与明挖法、暗挖法等其它施工方法相比，其主要优点包括：施工劳动强度低，速度快；不影响地面交通及地下管线等设施，施工对周围环境影响程度低；地表占地面积小，施工占地和征地费用小；适用于大深度、长距离和高水头等恶劣条件下的施工，施工费用可控性好；施工不受地形地貌、江河水域等地表环境条件的限制；施工过程受天气状况和气候条件的影响小；开挖核心土和出土量小，有利于降低工程成本；施工构筑盾构隧道柔度大，抗震性能好；使用范围广，可广泛适用于软土、砂卵石、软岩直至硬岩等各类地层条件。
盾尾密封渗漏事故频发导致盾构掘进安全已经引起广发的关注。
近年来,我国城市轨道交通进入高速发展期，随之而来的安全事故也不断增加。
例如，2007年11月20日南京某地铁项目发生掩埋盾构事故; 2016年7月17日，武汉某地铁跨江隧道发生大规模盾尾密封泄漏事件; 2018年2月7日佛山某地铁项目发生大规模地陷事故。
由于盾尾密封涉及到设备制造、检测、防水密封性、现场施工管理等多学科综合的问题，例如盾尾刷渗漏原因包括盾尾刷自身的弹性恢复性能不足、盾尾油脂压力不足导致盾尾密封渗漏问题较为复杂，目前,对盾尾密封系统的设计没有严格意义的理论支撑，国内外对于密封状态的监测和预警也几乎是空白。
针对盾构在承压含水层内易发生泄漏的情况，通过增加盾尾刷道数、改造油脂管路、改变注脂方式、优化同步注浆、改变油脂成分可增强盾尾密封能力，这些方法可操作性较强、密封效果响应及时，但仍然是一类粗放型的解决方案,会造成资源的浪费和施工成本的增加[4-8]。
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盾构HBW密封系统的改进王国义（中铁十三局集团有限公司成都地铁项目经理部四川成都610015）摘要盾构作为地铁隧道施工的主要设备在中国迅速发展，为了保证隧道施工的安全性，盾构诸多系统中的HBW密封系统有着重要的作用。
本文从盾构的三种密封开始叙述，进而提出原HBW密封系统的设计原理和PLC控制原理，分析原设计由于没有控制分流器脉冲数的上限，致使实际HBW注入量远远超出理论范围，造成施工方成本的增加与浪费。
为了能够降低施工成本在理论范围，提出在HBW密封系统设备的分流器前增加一气动球阀，设计一集成电路板对其进行控制，此集中电路板控制电磁阀两次通电间隔时间(0～99秒)和每次的脉冲数(0～99)都是可以调节的，从而保证HBW注入量可以调节到理论范围内。
此系统改进后，经过实际应用，效果良好，能够达到节省盾构施工消耗成本的目的，同时也对其它盾构的HBW 密封系统的改进有所借鉴。
关键词HBW密封系统；设计原理；改进；成本Improvement of the labyrinth seal system for shield machineAbstract As the major tunnelling equipment for metro construction, shield machine develops rapidly in China.To ensure the safety of shield tunnelling, labyrinth seal system plays an important role in the construction. Beginning with the statement of three types of seal, then the principles of original HBW seal system and PLC control are brought out. Due to the lack of upper limit of diverter impulse, the volume of injection of HBW is far more theoretical volume which result in wasting of HBW and high cost. For reducing the cost of project, an air-powered valve is suggested to be added before diverter. And an IC board is designed to control the valve. The interval of activating(0~99) and each impulse(0~99) can be adjusted. These ensure the HBW volume can be adjusted to theoretical volume. The application of the improvement proves a better result and reduction of cost, and can be a reference of other project.Key words labyrinth seal system；design principle；improvement；cost1盾构的密封盾构是一种既能支承地层的压力、又能在地层中掘进的施工机具。
城市地铁使用盾构法施工是随着盾构掘进一定距离(一般为1.2米或1.5米)后使用拼装机将预制好的管片拼装到盾构盾尾内，然后继续掘进再拼装，周而复始。
为了保证盾构内与盾构壳体外完全封闭、保证盾构施工人员的安全，盾构一般有三种密封：盾尾密封、铰接密封和主轴承密封。
盾尾密封是为了防止周围地层的土砂、地下水、背后注入浆液、掘削面上的泥水、泥土从盾尾与管片之间的间隙流向盾构内而设置的封装措施。
盾尾密封通常使用三排不锈钢钢丝刷，并且在钢丝刷之间注入盾尾密封脂进行实时填充，以达到良好密封效果。
为了能够在小曲率半径下施工，盾构一般做成2节的形式。
中盾与盾尾之间以铰接的形式存在。
铰接密封是为了防止周围地层的土砂、地下水等从中盾与盾尾之间的间隙流向盾构内而设置的封装措施。
铰接密封的主要材料一般采用盘根或特制的弹性橡胶。
主轴承是盾构的最重要部件之一，它主要通过液压或电力为刀盘提供必要的旋转扭矩。
主轴承密封分为内部密封系统和外部密封系统（如图1）。
内部密封系统由双唇形密封系统组成，双唇形密封系统与轴承座圈成X型排列，这样可以保护主轴承的小齿轮空间，不会受到来自盾构内的污染。
另外，润滑油手动注入到两唇形密封件之间，可以提高密封效果，减少磨损。
外部密封系统由三排唇形密封系统组成，这样可以防止盾构土仓内的渣土、地下水等进入主轴承内，提高主轴承的使用寿命。
第一排与第二排唇形密封件之间自动注入润滑脂，可以提高密封和润滑效果。
第二排与第三排唇形密封件之间是泄漏室，可以检查主轴承的密封是否失效。
为了尽最大可能防止盾构土仓内的渣土、地下水等外部杂质侵入三排唇形密封，在第一排唇形密封前部填加密封油脂HBW。
填加HBW密封油脂的系统就称为HBW密封系统。
图1 主轴承密封系统图2盾构的HBW密封系统2.1HBW密封系统的设计原理当刀盘旋转时，HBW密封脂通过盾构台车上的气动注脂泵输送到盾构主轴承外部密封系统第一排唇形密封前圆周均匀分布的8个注入点，将其环形空间填满，可以有效防止土仓内的杂质进入三排唇形密封，进而防止进入主轴承内，提高主轴承的寿命。
2.2 HBW密封系统的工作原理与电气控制某盾构的HBW密封系统(如图2)工作原理如下：当V5电磁阀处于通电状态下，空压机产生的高压气体经三联体Z1中的冷凝器、气体减压阀、油雾器、安全单向阀V3进入气动注脂泵P2，气动注脂泵在有压气体作用下工作，从气动注脂泵的下口吸入无压HBW密封脂，从出口泵出高压力的密封脂，高压密封脂经截止阀1V002输送到分流器1V001中，高压密封脂推动分流器中的8个齿轮马达旋转，同时分成8等份密封脂分别注入到第一排唇形密封前的8个注入点内。
通过手动调节z1中的气体减压阀的气体压力可以控制气动注脂泵的泵送压力(每增加1bar气压气动注脂泵可以增加50bar 的泵送HBW脂压力)，从而控制分流器的齿轮转速，达到控制HBW注脂量的目的。
使用三位五通阀1P001可以实现HBW密封脂桶的更换。
此HBW密封系统的电气控制原理：气动注脂泵启动分为自动启动模式和手动启动模式。
自动启动模式是当刀盘开始旋转时，盾构上的PLC控制系统自动使二位三通阀V5通电，气动注脂泵工作，刀盘停止旋转后V5自动断电，气动注脂泵停止工作。
手动启动模式是盾构司机将气动注脂泵启动按钮按下，盾构上的PLC控制系统使二位三通阀V5通电，气动注脂泵工作，当气动注脂泵停机按钮按下后，气动注脂泵停止工作。
开关S4断电后盾构PLC系统在主控制室的操作屏幕上显示HBW桶空的错误信息，指导施工人员更换HBW。
PLC程序通过接近开关S2的脉冲信号可以计算出盾构掘进一环时气动注脂泵的泵送次数。
分流器上的8个齿轮马达每旋转一周接近开关S1通电一次。
盾构HBW理论用量S1每分钟脉冲数等于5，即每分钟注入HBW脂0.0496升。
为了能够保证HBW在刀盘旋转时的注入量，PLC程序设定如下：当接近开关S1每分钟的脉冲数大于或等于5时刀盘正常旋转，当小于5时刀盘停止旋转。
图2 HBW密封系统原理图2.3 HBW密封系统的缺点HBW密封脂属于消耗性产品，作为施工方要求唇形密封效果好，HBW的消耗也要最少(每分钟0.0496升)，即经济又合理。
根据HBW密封系统的工作控制原理可知，为了能够保证盾构刀盘的正常旋转必须要保证接近开关S1每分钟的脉冲数大于或等于5(使用者最希望的是每分钟的脉冲数等于5)，而脉冲数的多少取决于Z1中的气体减压阀的气体压力大小。
由于气动注脂泵的泵送能力大，气体压力很小变化就会造成HBW脂的泵送量变化很大，同时温度不同，HBW脂的粘度不同，在相同气体压力下泵送速度也不同，因此造成气体减压阀的调节十分困难。
使用者只能通过调节气体压力使S1每分钟的脉冲数大于5，才能保证刀盘的正常旋转。
这就造成HBW脂的消耗量过大。
经过统计，成都地铁1号线盾构二标掘进40环，气动注脂泵工作50小时，实际消耗HBW脂327.36升，理论消耗148.8升，实际消耗是理论消耗的2.2倍。
如果按此计算整个项目3000环，HBW要多消耗13392升，折合人民币78.12万元。
HBW脂的过量消耗要求尽快找出一个解决办法，将HBW脂的用量控制在理论范围内。
3 HBW密封系统的改进HBW密封系统的改进主要是使分流器接近开关S1每分钟的脉冲数等于5，这样即满足了盾构HBW密封系统的理论用量，又不会浪费。
3.1 HBW密封系统的改进方案根据HBW密封系统现有设备的配置，进行了多种方案研究、比较和论证。
第一种方案是HBW密封系统的设备不变，将盾构PLC程序作如下改动：气动注脂泵开始工作即阀V5通电，在一分钟范围内当接近开关S1脉冲数等于5时阀V5断电，自从阀V5通电开始计时，一分钟后阀V5再次通电，在一分钟范围内当接近开关S1脉冲数等于5时阀V5再次断电，自从阀V5上次通电开始计时，一分钟后阀V5再次通电，周而复始，保证分流器接近开关S1的脉冲数等于5，即HBW使用用量在理论范围内。
当一分钟内接近开关S1脉冲数小于5时PLC控制刀盘停止旋转，经过增加气体压力可以使一分钟大于或等于5个脉冲。
经过讨论认为此种方案不可行。
因为气动注脂泵距离分流器的距离约为40至50米，阀V5断电后分流器内HBW的压力逐渐降低，当阀V5开始通电到分流器前有足够压力的HBW脂推动8个齿轮马达开始工作至少需要几十秒，因此阀V5经常通电、断电，会造成分流器接近开关S1脉冲数在一分钟内无法达到5，也就是刀盘无法正常旋转。
第二种方案是在原有HBW密封系统设备的基础上，在分流器的前面增加一个由电磁阀控制的气动球阀，气动球阀电磁阀的控制由一个集成电路板控制。
集成电路板具有如下功能：当阀V5开始工作后，气动球阀电磁阀通电，开始注入HBW密封脂，接近开关S1脉冲数等于5时气动球阀电磁阀断电，停止注HBW密封脂。
气动球阀电磁阀通电一分钟后阀再次通电，周而复始。
气动注脂泵一直处于工作状态，气动球阀前HBW密封脂一直处于高压状态，只要气动球阀电磁阀通电，接近开关S1的脉冲数会在一分钟内等于5，气动球阀电磁阀断电，HBW密封脂停止注入。
最后大家认为第二种方案是可行的，即控制了HBW的成本，又不会增加费用。