建筑與施工機械_盾構(gòu)機推進的條件及故障
(1)盾構(gòu)機推進的條件
盾構(gòu)機的推進受諸多因素的影響,主要概括為以下幾點:①推進電機啟動;②盾尾注密封脂啟動;③高壓電纜限位正常;④水管卷筒限位正常;⑤四個液壓缸組未出現(xiàn)故障;⑥刀盤轉(zhuǎn)速大于零或螺栓輸送機與帶級聯(lián)開啟;⑦刀盤液壓系統(tǒng)最大壓力小于設(shè)定的最大壓力;⑧鉸接液壓缸行程小于最大設(shè)定值;⑨后配套液壓缸液壓油壓力小于參數(shù)設(shè)定值。
(2)故障I
①故障現(xiàn)象準備開始掘進時,盾構(gòu)機司機啟動推進系統(tǒng)進行推進,推進液壓泵正常啟動,但調(diào)節(jié)液壓缸組壓力時油壓一直處在啟動壓力(約14bar)下,各組液壓缸壓力不提高,無法推進。
②故障分析與排除從故障現(xiàn)象可以看出,盾構(gòu)機不允許推進,一定是某個條件未滿足。首先檢查兩項盾構(gòu)機推進允許的條件,沒有發(fā)現(xiàn)異常。當將推進系統(tǒng)處于管片拼裝模式時,推進液壓缸的伸縮及油壓都正常。由此可以判斷,管片拼裝模式下所有的工作閥都是正常的,沒有損壞。在掘進模式下檢查推進系統(tǒng)液壓缸組流量控制閥2和工作壓力控制閥3的電信號是否正常,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)都正常。因為從各方面都檢查不出問題,只能再詳細檢查盾構(gòu)機掘進情況下各參數(shù)值與以前正常掘進時有什么不同。最后發(fā)現(xiàn)主控室顯示屏上盾構(gòu)機掘進壓力值異常,顯示為400bar,此值是從推進液壓泵的壓力傳感器II(見圖C)經(jīng)液壓泵的液壓油出口向PLC輸送的一個信號。檢查此閥發(fā)現(xiàn),施工人員上臺車時將電磁閥踩壞,電信號線折斷。將此電磁閥更換后故障排除。
③故障產(chǎn)生原因 為何推進液壓泵的壓力傳感器11能控制到盾構(gòu)機的推進,通過S266型盾構(gòu)機上PLC程序?qū)Χ軜?gòu)機的推進系統(tǒng)進行了詳細的分析。盾構(gòu)機每組液壓缸的壓力調(diào)節(jié)按鈕對PLC的輸入值加上25bar作為相應(yīng)組推進液壓缸的壓力控制值a控制盾構(gòu)機相應(yīng)組液壓缸的壓力控制閥3,而相應(yīng)組液壓缸的壓力傳感器值的最大值加上20bar的最大值6與推進液壓泵的壓力傳感器11的值保持動態(tài)平衡,動態(tài)調(diào)節(jié)推進液壓泵壓力控制閥10,從而保持各組推進液壓缸的壓力值,控制盾構(gòu)機的轉(zhuǎn)向。簡單地說,就是如果增大A組液壓缸的壓力控制閥3的值,而此時A組液壓缸壓力傳感器8的值變得要小,液壓缸組壓力最大值6又要與壓力傳感器11的值保持相等,所以PLC要調(diào)節(jié)壓力控制閥10,使液壓缸組壓力最大值6和壓力傳感器11的壓力值保持相等。由于壓力傳感器11已經(jīng)損壞,無法與壓力傳感器8進行動態(tài)平衡,所以無法對壓力控制閥10輸出電信號,因此各組液壓缸的壓力無法調(diào)節(jié)。
當壓力傳感器11更換后,盾構(gòu)機的推進系統(tǒng)恢復(fù)正常。
(3)故障
①故障現(xiàn)象廣州地鐵某區(qū)間盾構(gòu)機組裝完成后進行推進系統(tǒng)調(diào)試,盾構(gòu)機在推進系統(tǒng)管片拼裝模式下,當單個推進液壓缸在進行伸縮時,有幾個缸同時伸出。
②故障分析與排除推進液壓缸伸出,是推進液壓缸的無桿腔進油所致。當伸出液壓缸的前方有障礙物出現(xiàn)時,液壓缸的推進力又很小,說明出現(xiàn)故障液壓缸的液壓油壓力很小。檢查伸出液壓缸的推進主閥5未發(fā)現(xiàn)異常。根據(jù)推進系統(tǒng)液壓原理圖,當閥5正常的情況下,應(yīng)該是液壓缸的有桿腔和無桿腔都存在一定的油壓,由于承壓面積不同而導致液壓缸伸出。在這樣的情況下,單向閥12(見圖C)失效后,同時回油的過濾器有一定的阻力才會產(chǎn)生故障。將盾構(gòu)機液壓油箱的回油過濾器拆除更新后,此故障消失。以后在盾構(gòu)機拼裝時未出現(xiàn)此故障。
③故障產(chǎn)生原因 由于停置時間過長,導致盾構(gòu)機推進系統(tǒng)的單向閥12(見圖C)有些銹蝕,單向閥失效,同時回油過濾器過濾效果不好,過濾前后存在壓差,進而導致液壓缸伸出。將回油過濾器更新后,過濾效果良好,過濾器前無壓力,故障排除。當盾構(gòu)機掘進系統(tǒng)正常工作后,單向閥12由于經(jīng)常工作故又恢復(fù)正常。
(4)總結(jié)
土壓平衡盾構(gòu)機掘進系統(tǒng)是盾構(gòu)機液壓系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的一部分,此系統(tǒng)出現(xiàn)的故障是最常見的也是最難排除的。機械工程師在掌握液壓系統(tǒng)的同時也要熟悉其電氣系統(tǒng),尤其是PLC部分(程序的相關(guān)知識),才能更快地排除盾構(gòu)機的故障。