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      淺析海瑞克盾構(gòu)機(jī)幾個(gè)常見機(jī)電故障的處理方法

      2019-10-21 03:05:16何振強(qiáng)
      科學(xué)與財(cái)富 2019年23期
      關(guān)鍵詞:盾構(gòu)機(jī)故障排除

      摘 要:結(jié)合具體實(shí)例,分析推進(jìn)系統(tǒng)、油脂潤(rùn)滑系統(tǒng)及同步注漿系統(tǒng)故障產(chǎn)生的原因,并對(duì)如何排除故障進(jìn)行了論述,以保證盾構(gòu)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

      關(guān)鍵詞:盾構(gòu)機(jī);推進(jìn)系統(tǒng);油脂潤(rùn)滑系統(tǒng);同步注漿系統(tǒng);故障排除

      盾構(gòu)機(jī)是集機(jī)械、液壓、電氣與自動(dòng)化控制于一體的綜合性大型施工機(jī)械,以其優(yōu)質(zhì)、高速,安全的優(yōu)勢(shì)在地鐵隧道施工中被廣泛應(yīng)用,因此分析液壓系統(tǒng)故障,總結(jié)防治措施,顯得非常重要?,F(xiàn)以以下故障的排除為例,簡(jiǎn)要介紹盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)、油脂潤(rùn)滑系統(tǒng)及注漿系統(tǒng)。

      1.推進(jìn)油缸故障

      1.1故障現(xiàn)象:s-366盾構(gòu)機(jī)7#推進(jìn)油缸在推進(jìn)模式和拼裝模式下正常,當(dāng)信號(hào)斷開時(shí)自動(dòng)泄壓。

      1.2分析過程:上述情況可直接排除液壓泵1P001(如圖1)、先導(dǎo)油路加載閥1C007/V3(如圖1)及電路故障的可能性。若1C007/V3有故障,則推進(jìn)換向閥1C009/V3(如圖2)處于中位,油缸無任何動(dòng)作。導(dǎo)致上述情況發(fā)生的最大可能是圖2中的NG12處的單向閥失效,換新后仍無見好,隨后排除了圖2中V1和V6閥芯被卡死的可能性,最后在7#油缸A口加設(shè)單向閥和壓力表,在拼裝模式下伸油缸,當(dāng)A口壓力穩(wěn)定時(shí)斷開信號(hào),觀察A口壓力變化,發(fā)現(xiàn)壓力值緩慢減小,得知故障原因?yàn)橛透纵p微內(nèi)泄。更換油缸活塞密封組件后,故障消除。此故障屬于隱蔽性故障,一般情況下油缸內(nèi)泄會(huì)造成整組油缸無法加載,7#油缸的內(nèi)泄實(shí)屬于活塞密封前后形成微小阻尼孔,在信號(hào)正常時(shí)可以補(bǔ)償壓力損失,信號(hào)斷開后無補(bǔ)償而導(dǎo)致泄壓。

      2.推進(jìn)系統(tǒng)故障

      2.1故障現(xiàn)象:S-365盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)調(diào)試時(shí),在拼裝模式下,當(dāng)若干個(gè)推進(jìn)油缸伸縮時(shí),有部分推進(jìn)油缸同時(shí)伸出,也就是所謂的油缸聯(lián)動(dòng)。

      2.2分析過程:推進(jìn)油缸伸出時(shí),油缸無桿腔充油,才會(huì)導(dǎo)致此故障。當(dāng)伸出油缸的前方有障礙物出現(xiàn)時(shí),油缸的推進(jìn)力又很小,說明出現(xiàn)故障油缸的壓力很小。檢查伸出油缸的推進(jìn)主閥V3(見圖2)未發(fā)現(xiàn)異常。根據(jù)推進(jìn)系統(tǒng)液壓原理圖,當(dāng)閥V3正常的情況下,油缸伸出時(shí)應(yīng)該是回油壓力將插裝閥V2(見圖2)頂開,使得回油充入故障油缸的無桿腔而導(dǎo)致其伸出。在這樣的情況下,只能是回油的過濾器有一定的阻力而導(dǎo)致產(chǎn)生此故障。由于盾構(gòu)機(jī)的停置時(shí)間較長(zhǎng),回油過濾器過濾效果不好,過濾前后存在足以頂開插裝閥V2(見圖2)的壓力差,從而導(dǎo)致油缸伸出。更換回油過濾器后,故障消除。

      3.油脂潤(rùn)滑系統(tǒng)故障

      3.1 故障現(xiàn)象:S366盾構(gòu)機(jī)黃油注脂泵不能自動(dòng)加注黃油至多點(diǎn)泵儲(chǔ)油箱。

      3.2 故障分析:依次檢查黃油多點(diǎn)泵、黃油箱液位傳感器、IST泵后,發(fā)現(xiàn)均無常,將儲(chǔ)油箱打開后清空箱內(nèi)黃油,仍然不能自動(dòng)加注;檢查PDV電腦,F(xiàn)6界面里出現(xiàn)“GREASE TANK-DRIVE UNIT-LEVEL EMPTY .12/26.5”故障報(bào)警。

      下圖3是S366盾構(gòu)機(jī)的PLC程序中單獨(dú)截取黃油注脂泵自動(dòng)注脂程序,根據(jù)程序可知黃油注脂泵自動(dòng)工作需要滿足的條件,圖1中出現(xiàn)“12/26.3”、“12/26.5”、“12/31.3”、“12/31.4”、“12/31.6”、“12/31.8”。

      如圖6和圖7,黃油注脂泵驅(qū)動(dòng)壓縮空氣閥工作,黃油注入盾體的黃油箱,在進(jìn)入黃油箱前有一個(gè)氣動(dòng)閥,氣動(dòng)閥打開后,黃油才能進(jìn)入黃油箱。黃油注脂泵驅(qū)動(dòng)壓縮空氣閥和氣動(dòng)閥都是通過PLC程序控制,圖一Network 24中 “12/28.2” 和“12/29.1”分別是用來控制黃油注脂泵驅(qū)動(dòng)壓縮空氣閥和氣動(dòng)閥。

      返回PLC程序,Network 23中“12/26.3”和“12/26.5”是邏輯與的關(guān)系,即當(dāng)兩個(gè)條件都滿足是,黃油注脂泵才處于等待自動(dòng)注脂狀態(tài);Network 24中 “12/31.6” 和“12/31.8”是邏輯或的關(guān)系,即當(dāng)兩個(gè)條件滿足任何一個(gè),黃油注脂泵都啟動(dòng)自動(dòng)注脂模式,當(dāng)處于自動(dòng)注脂模式下,即12/28.2” 和“12/29.1”都為1,黃油注脂泵驅(qū)動(dòng)壓縮空氣閥和氣動(dòng)閥都工作;Network 24中“12/31.3”和“12/31.4”是邏輯或的關(guān)系,即當(dāng)兩個(gè)條件滿足任何一個(gè),黃油注脂泵都停止啟動(dòng)自動(dòng)注脂模式,即12/28.2” 和“12/29.1”都為0,黃油注脂泵驅(qū)動(dòng)壓縮空氣閥和氣動(dòng)閥都停止工作。

      經(jīng)過上面分析得知:出現(xiàn)的“GREASE TANK-DRIVE UNIT-LEVEL EMPTY .12/26.5”故障報(bào)警是造成黃油注脂泵不能自動(dòng)加注的原因,更換限位開關(guān)后,自動(dòng)加注正常,故障消除。

      4.同步注漿系統(tǒng)故障

      4.1 故障現(xiàn)象:S-365盾構(gòu)機(jī)的KSP注漿泵出現(xiàn)主活塞換向時(shí)油缸11、12不能更穩(wěn)過渡,伸縮不斷,沖擊大,噪音大,造成盤閥組件嚴(yán)重磨損。

      4.2 分析過程:此液壓系統(tǒng)由液壓油控制各個(gè)閥,執(zhí)行換向、注入和反吸等動(dòng)作。液壓系統(tǒng)工作原理如下(如圖8):

      4.2.1 主液壓回路:當(dāng)電機(jī)開啟、啟動(dòng)閥開啟(處于左位)、調(diào)速閥6開啟,低壓液壓油經(jīng)吸油濾芯3、截止閥、液壓泵2,變?yōu)楦邏阂簤河?,?jīng)高壓油濾芯6、調(diào)速閥6、手動(dòng)閥7、三位四通閥8,進(jìn)入主油缸14,推動(dòng)主油缸14動(dòng)作,回油經(jīng)主油缸14、三位四通閥8、手動(dòng)閥7回到油箱。

      4.2.2 輔助液壓回路:高壓液壓油給高壓油濾芯、單向閥、三位四通閥9、三位四通閥10, 分別進(jìn)入輔助油缸11和輔助油缸12,回油經(jīng)輔助油缸11或輔助油缸12、三位四通閥10、9,回到液壓油箱。

      4.2.3 注漿泵的注漿過程控制:將手到閥7處于左位,開啟調(diào)速按鈕,調(diào)速閥6打開,此時(shí)由于壓力油的存在,閥9處于上位,假設(shè)閥10處于上位,此時(shí)輔助油路中油缸11縮回,油缸12 伸出,也就是注漿泵進(jìn)漿口打開,出漿口關(guān)閉;由于輔助油路壓力油的存在,閥8處于下位,此時(shí)主油路壓力油給手動(dòng)閥8、閥8,進(jìn)入主油缸有桿腔,注漿泵吸漿;當(dāng)有桿腔的活塞處于左側(cè)插裝閥兩油管之間時(shí)插裝閥產(chǎn)生壓差打開,壓力油經(jīng)左側(cè)插裝閥到閥10下側(cè),閥10改變,處于下位,多余主高壓油給單向閥回到高壓油路,此時(shí)油缸11、12改變,注漿泵進(jìn)漿口關(guān)閉,出漿口打開,輔助油路壓力油經(jīng)節(jié)流閥13作用到閥8,閥8改變,處于上位,主油缸改變方向,向右運(yùn)動(dòng),開始注漿;當(dāng)主油缸活塞到右側(cè)插裝閥兩油管之間時(shí),閥10再次改變,使用閥8改變,換向吸泵。

      4.2.4 分析原因:主要是由于節(jié)流閥13流量過大,當(dāng)活塞到插裝閥位置時(shí),閥10改變方位,節(jié)流閥開啟過大,閥8馬上改變方位,作用在閥10上面的液壓油還沒有形成壓差,閥10再次改變方位,然后閥10由于閥8已經(jīng)改變方位,閥10再次改變,造成閥10在短時(shí)間不斷改變閥位,從而造成輔助油缸11、12換向頻繁,產(chǎn)生沖擊和噪聲。適當(dāng)調(diào)節(jié)節(jié)流閥13的節(jié)流量后,故障消除。

      5.結(jié)語

      盾構(gòu)機(jī)是集機(jī)械、液壓、電氣與自動(dòng)化控制于一體的綜合性大型施工設(shè)備,其管理和維護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)性工程,正確的使用、維護(hù)、保養(yǎng)、檢修制度,可以有效的減少盾構(gòu)機(jī)故障發(fā)生頻率,提高盾構(gòu)掘進(jìn)施工的穩(wěn)定性和安全、可靠性。因此分析液壓系統(tǒng)故障,總結(jié)防治措施,是非常重要的。

      參考文獻(xiàn):

      [1] 海瑞克復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)液壓圖紙

      [2] 海瑞克復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)電氣圖紙

      [3] 陸望龍.液壓系統(tǒng)使用與維護(hù),北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006

      [4] 廖常初. S7-300/400 PLC應(yīng)用技術(shù)[M].第二版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008

      作者簡(jiǎn)介:

      何振強(qiáng)(1984—),男,漢族,寧夏西吉,工程師,大學(xué)本科,主要從事隧道、地鐵盾構(gòu)機(jī)械方面的施工與管理。

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