盾构机推进液压示意图2 汉化版
盾构机结构简介 ppt课件
图2-8
刀间距示意图
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（二）前体
前体又叫切口环，是开挖土仓和挡土部分，位于盾构的最前端，结构 为圆筒形，前端设有刃口，以减少对底层的扰动 在圆筒垂直于轴线、约在其中段处焊有压力隔板，隔板上焊有安装主驱动、 螺旋输送机及人员舱的法兰支座和四个搅拌棒，还设有螺旋机闸门机构及气 压舱（根据需要），此外，隔板上还开有安装5个土压传感器、通气通水等 的孔口。不同开挖形式的盾构机前体结构也不相同。
举例参数：最大扭矩：I4500KN.m II-1970KN.m 脱 困扭矩：5300KN.m 输出转速： 0-6.1r/min 主轴承外径： F2600mm 质量：6.64t 寿 命：10000h
图2-10
主驱动结构图
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（三）中体
中体又叫支承环是盾构的主体结构，承 受作用于盾构上的全部载荷。是一个强度和 刚性都很好的圆形结构，地层力、所有千斤 顶的反作用力、刀盘正面阻力、盾尾铰接拉 力及管片拼装时的施工载荷均由中体来承受。 ? 中体内圈周边布置有盾构千斤顶和铰接油缸， 中间有管片拼装机和部分液压设备、动力设 备、螺旋输送机支承及操作控制台。 举例参数：F6240mm（直径）X2580mm（长 度）X40mm（板厚）X31.4t（质量）
图2-20 管片安装机结构示意图
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（七）皮带输送机
皮带机用于将螺旋输送机输出的碴土传送到盾构后配套的碴车里。皮 带机由皮带机支架、前随动轮、后主动轮、上下托轮、皮带、皮带张紧装置、皮 带刮泥装置、和带减速器的驱动电机等组成。安装布置在后配套连接桥和拖车的 上面。为安全起见，其上设有3处急停开关。 举例参数：驱动形式：电机、皮带机长度：45m、皮带宽度：800mm、皮带运行 速度：2.5m/s、最大输送能力：750m3/h、电机功率：30KW。
盾构机液压系统原理
盾构机液压系统原理一.液压系统原理盾构机的绝大部分工作机构主要由液压系统驱动来完成,液压系统可以说就是盾构机的心脏,起着非常重要的作用。
这些系统按其机构的工作性质可分为:1. 盾构机液压推进及铰接系统2. 刀盘切割旋转液压系统3. 管片拼装机液压系统4. 管片小车及辅助液压系统5. 螺旋输送机液压系统6. 液压油主油箱及冷却过滤系统7. 同步注浆泵液压系统8. 超挖刀液压系统以上8个系统除同步注浆泵液压系统在1号拖车、超挖刀液压系统在盾壳前体为两个独立的系统外,其余6个液压系统都共用一个油箱,并安装在2号拖车上组成一个液压泵站。
有的系统还相互有联系。
下面就分别介绍一下以上8个液压系统的作用及工作原理。
(一)盾构机液压推进及铰接系统1. 盾构机液压推进（1）盾构机液压推进系统的组成盾构机液压推进系统由液压泵站,调速、调压机构,换向控制阀组及推进油缸组成,30个油缸分20组均布的安装在盾构中体内圆壁上(见图),并分为上、下、左、右四个可调整液压压力的区域,为盾构机前进提供推进力、推进速度,通过调整四个区域的压力差来实现盾构机的转弯调向及纠偏功能。
铰接系统的主要作用就是减小盾构机转弯或纠偏时的曲率半径上的直线段,从而减少盾尾与管片、盾体与围岩间的摩擦阻力。
（2）推进系统液压泵站:推进系统的液压泵站就是由一恒压变量泵(1P001)与一定量泵(1P002)组成的双联泵,功率为75KW,恒压变量泵为盾构的前进提供恒定的动力。
恒压泵的压力可通过油泵上的电液比例溢流阀(A300)调整,流量在0-q ma x范围内变化时,调整后的泵供油压力保持恒定。
恒压式变量泵常用于阀控系统的恒压油源以避免溢流损失。
由恒压变量泵输出的高压油分别送达A、B、C、D四组并联的推进方向控制阀组,经过阀组的流量、压力调整与换向后再去控制推进油缸,从而使推进油缸的推进速度、推力大小及方向得到准确控制。
因每组油缸的控制原理都一样,下面就以B组中的第一个油缸控制为例,介绍其作用与工作原理。
(完整版)海瑞克盾构机液压系统说明(附电路图)
一、液压系统元件1液压泵液压泵是液压系统的动力元件，按结构可以分为柱塞泵、齿轮泵、叶片泵，按排量可以分为定量泵、变量泵，按输出出口方向又可以分为单向泵、双向泵。
泵都是由电动机或其他原动机带动旋转，通过这种往复的旋转将油不断地输送到管路中，通过各种阀的作用，控制着执行元件的运行。
在大连地铁盾构机中，螺旋输送机使用一个双向变量泵和一个定量泵，推进系统中使用一个大排量的单向变量泵，管片安装机种使用两个单向变量泵，注浆系统中使用一个单向变量泵，辅助系统使用一个单向变量泵。
a.定量齿轮泵注：右侧油液进入泵内，齿轮旋转带动油液从左侧出口流出，排量是一定的c.定量叶片泵注：转子转动，带动叶片推动油液1、2进油，3、4出油，排量一定d.斜盘式柱塞泵注：斜盘由联轴器带动转动，往复吸油、压油，斜盘角度是可以调控的2液压阀液压阀根据作用可以分为压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。
压力控制阀可以控制液压回路的压力，如当液压回路中压力过大时，溢流阀或卸荷阀打开泄压。
流量控制阀可以控制液压回路中的流量大小，根据流量的不同可以控制执行元件的速度。
方向控制阀主要控制液压回路中液压油的流动方向，由此可以改变液压油缸的伸缩。
各种阀一般安装在靠近泵的油液管路中，相对来说比较集中，便于检查和维修。
a.单向阀注：油液从P1口进入，克服弹簧力推开单向阀的阀芯，经孔隙从p2口流出，油液只能从p1流向p2b.溢流阀注：油从压力口进入，通过阻尼孔进入后腔，克服弹簧压力，推开阀芯，油液从溢流口c.液控单向阀注：x口接压力油时，阀芯将a与b口堵死，当x口接油箱时，若Pa大于Pb，则从a口进油，打开阀芯，流向b口，若Pb大于Pa时，则油液从b 口流向a口，d.插装阀注：控制油路克服弹簧力，接通进出口，该阀一般用于主油路e.减压阀注：主要用于控制出口压力3液压马达液压马达属于液压系统的执行元件，与液压泵的工作原理相反，液压泵是将其他形式的能（如电能、风能）转化为液压油的动能，而液压马达是将液压油的动能转化为机械能，从而实现马达的旋转带动执行元件的转动。
盾构机各系统原理介绍(培训教材)
培训教材盾构机系统原理介绍（C型盾构）宏润建设集团股份有限公司二OO七年八月目录1.概要 (2)2.盾构壳体结构 (2)3.刀盘驱动系统 (3)4.刀盘装置 (5)5.盾构推进系统 (7)6.人行闸 (9)7.管片拼装机 ............................................................... - 10 -8.螺旋输送机 ................................................................ - 11 -9.盾尾密封装置............................................................ - 12 -10.液压系统................................................................. - 13 -11.集中润滑系统.......................................................... - 14 -12.稀油润滑系统.......................................................... - 15 -13.盾尾油脂压注系统................................................... - 15 -14.注浆系统................................................................. - 16 -15.加泥加水系统.......................................................... - 17 -16.冷却系统 (17)17.车架系统 (18)18.皮带输送机 (19)19.双梁系统 (19)20.单梁系统 (20)21.电气系统 (20)1.概要本教材主要内容为盾构机各系统设备的主要功能介绍。
盾构机主驱动系统简介
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目 录
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1
主驱动系统简介
2
主轴承结构工作原理
3
主轴承密封系统
4
中心回转接头结构及功能
3.1主轴承常用的密封圈的形式
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目前国际上著名的盾构厂商对主轴承的密封均采用骨架式唇形密封圈，常 用的唇形密封圈有单唇形密封圈、带压紧环的唇形密封圈及多唇密封圈,三种 形式的密封材料一般都是耐油耐水的高强耐磨丁晴橡胶或聚亚氨脂。其结构如 下图所示。
单唇形密封圈
带压紧环唇形密封圈
多唇形密封圈
3.1.2 单唇形密封圈
单唇形密封圈安装结构形式如右图所示，图中 共有内外两层4道密封腔介于刀盘与主轴承及齿轮 箱之间，对刀盘侧开挖仓内渣土、泥水起隔离作用， 避免从转鼓两侧缝隙进入主轴承及齿轮箱，同时也 防止主轴承及齿轮箱内的润滑油泄露，保证主轴承 及齿轮箱的安全使用寿命。
主轴承是盾构驱动系统的 核心部件，起直接传递动力 和荷载的作用。需要足够的 刚度和稳定性来承受较大的 扭矩和荷载。
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主轴承三维效果图
2.1.1、作用于轴承的荷载
刀盘在工作过程中，始终受到以下几个外力的作用： P1--刀盘旋转时切削前方土体产生的平衡切削力； P2--由于掌子面断面硬度不同而造成的偏向轴向荷载； P3--径向荷载； P4--到头回退时所受的轴向力； W--刀盘装置自重； T--总推力，包括盾体四周土壤间的摩擦阻力、推进 时，产生的贯入阻力、作用在切削刀盘上的推荐阻力、 盾构内衬与盾尾的摩擦阻力、后方台车的牵引阻力等；
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盾构机推进系统液压故障案例分析
盾构机推进系统液压故障案例分析推进系统受到的制约条件很多，在盾构机掘进中推进系统有时无法推进，故障也很难排除。
一、海瑞克S266型土压平衡盾构机推进系统的故障排除以下以海瑞克S266型土压平衡盾构机用于在某市地铁四号线仑大盾构区间和地铁五号线杨珠盾构区间施工为例分析故障排除过程。
1.盾构机推进系统的工作原理图1-6所示为S266型盾构机推进液压系统A组原理及液压缸布置图。
在图1-6中推进液压缸Z1～Z30，共有30个，其中Z4、Z11、Z19、Z26是带有行程测量系统的液压缸，通过这4个液压缸可以在盾构机的操作室中显示各自代表组的液压缸行程（0～2000mm）。
液压缸按单缸和双缸间隔均匀布置，被分配以20个不同的编号（1～20），按上下左右分为4组，A组包括圆周上方的液压缸1、2、18、19和20，图1-6给出了A组推进液压缸控制阀和18号液压缸的回路，B、C、D组液压缸的回路与A组相同，盾构机的推进系统由75kW的电动机驱动推进液压泵9向各推进液压缸提供液压油。
盾构机的推进系统有两种工作模式：一种是掘进模式，另一种是管片拼装模式。
在掘进模式下，PLC控制系统根据盾构机操作人员的操作指令，通过调节电磁比例控制阀2和阀3输出的电信号来控制盾构机的掘进，通过阀2可以控制该组液压缸的流量，通过阀3可以控制该组液压缸的工作压力。
在盾构机需要调节方向时，控制阀2在保证该组液压缸流量充足的条件下调节阀3增加或减小该组液压缸的液压油压力，从而实现盾构机调节方向；在管片拼装模式下，PLC控制系统根据设定值向控制阀3、阀6和阀10输出电信号，通过阀6增大该组液压缸的流量，通过阀3控制该组液压缸的工作压力，通过阀10控制推进液压泵的工作压力。
在拼装模式下，阀3和阀10控制的工作压力值基本是相同的。
拼装模式下伸液压缸时通过控制阀5阀芯在右侧实现液压缸伸出，拼装模式下缩液压缸时阀7先打开约2s将液压缸无杆腔的高压油卸压后，阀1和阀5再同时动作，实现液压缸的缩回，这样可以减小液压缸的冲击。
盾构机ppt课件
一、盾构法的起源和发展简介
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C类：机械式闭胸盾构
• 正面封闭舱中加压，刀盘切削土体的，称 局部气压盾构；
• 正面密封舱中设泥浆或泥浆加气压平衡装 置的称泥水平衡盾构、泥水加压式平衡盾 构；
• 正面密封舱中设土压或土压加泥水式平衡 装置的，称土压平衡盾构或加泥式土压平 衡盾构。
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D类：TBM盾构
• 在硬岩中（＞50MPa）使用的隧道掘进机 （TBM），分敞开型和密闭型，盾构正面 的切削由大刀盘加滚刀组成的复合刀盘。
1825年，他第一次在伦敦泰晤土河下开始用一个断面高6.8m、宽11.4m，并由12个邻接的 框架组成的矩形盾构修建隧道。每一个框架分成3个舱，每一个舱里有一个工人，共有36个工 人。
第一条隧道施工的盾构机
1
1828年1月12日泰晤土河水涌入盾构机
2
国外盾构技术的发展
1830年，英国的罗德发明“气压法”辅助解决隧 道涌水。
• 还有控制系统、液压系统、电力系统、通风系 统、密封润滑系统、隧道导向系统、报警装置；
• 以及服务于盾构工作要求的后配套设备、运输 设备、注浆设备等辅助设备。
23
24
4刀盘
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4.2刀盘的材料
• 刀盘的结构材料为Q345B 、16MnR、 GS52或 相当于这种材料的铸钢。
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刮刀 ：
• 刮刀安装在碴土通道的一侧。 • 高质量的碳质刀刃, • 宽度 100mm。 • 可以从刀盘后面更换刀具。
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举例参数：形式：一端悬浮中 心轴式、外径：F900mm、导程： 600mm、驱动功率：315KW、最大 扭矩：215kN.m、转速：022.4r/min（无级调速）、最大出 土能力：300m3/h、最大通过块度： 300mm、闸门耐压：0.3MPa（液压 式）。
图2-19 螺旋输送机驱动
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缺点
① 盾构机械造价较高。 ② 在饱和含水的松软地层中施工地表沉陷风险大。 ③ 隧道曲线半径过小或埋深较浅时难度较大。 ④ 设备的转移、运输、安装及场地布置等较复杂。
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为适应各种不同类型土质及盾构机工作方式的不同， 盾构机可分为三种类型、四种模式：
三种类型： ① 软土盾构机； ② 硬岩盾构机； ③ 混合型盾构机。 四种模式：图2-1 盾构机总图 ① 开胸式； ② 半开胸式（半闭胸式、欠土压 平衡式）； ③ 闭胸式（土压平衡式）； ④ 气压式。
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6280mm
开 挖 直 径
硬岩盘口部分 图2-3 刀盘
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（1）下面是海瑞克公司的刀盘结构和参数：结构形状：平面圆角 形刀盘。铸造和焊接混合型。 外形尺寸：F6280mm F6130mm（刀圈外经）Ｘ1410mm总厚（刀盘厚580mm） 刀盘质量：57000kg开口率：28% 超挖刀行程：50mm 刀盘转0-6.1r/min 最 大扭矩：I-4500KN.mm II-1970KN.mm 脱困扭：5300KN.mm 结构：刀盘前端面有8条辐板（开有8个对称的长条孔），其上配有滚刀 （齿刀）座、刮刀座和2根搅拌棒，刀盘与驱动装置是用法兰连接，法兰与刀 盘之间是靠四根粗大的辐条相连。为保证刀盘的抗扭强度和整体刚度，刀盘 中心部分、辐条和法兰是采用整体铸造，周边部分和中心部分采用先拴接后 焊结的方式连接。（以前该件需从国外进口，现在已国产化）。为保证刀盘 在硬岩掘进时的耐磨性，刀盘的周边焊有耐磨条，面板上焊有栅格状的 Hardox耐磨材料。刀盘上装有4路泡沫管并分8个出口，各口都装有单向阀。 装有塔形滚刀超挖刀一套，配油管2根,其行程为：50mm。刀盘上可装双刃滚 刀4把，单刃滚刀31把，正面齿刀64把。边缘齿刀16把。
盾构主机构造-推进装置.ppt
盾构机推进系统液压油的流量和压力调整均采用了比例调节方式，以方 便操控。
根据盾构推进千斤顶在盾构机上固定位置的不同, 铰接装置可分 为主动型和被动型两种。
三、推进油缸的布置原则
盾构机千斤顶的布置一定要使圆周上受力均匀。盾构机推 进时，由于推进油缸直接作用在管片上，因此，推进油缸的布 置主要考虑管片的结构形式、分布位、受力点布置、管片组装 施工方便性等方面的因素，应满足下列要求：
(1) 径向分布使管片受力均衡； (2) 环向布置与管片的分块相匹配； (3) 考虑管片在整个衬砌环受力均匀，油缸布置应沿垂直轴线、 水平轴线均匀对称布置。
一、推进装置的组成及功用
盾构机的推进系统由推进千斤顶、铰 接千斤顶、液压泵、控制阀件和液压 管路组成。
盾构推进是靠液压系统带动千斤顶的 伸缩动作驱使盾构机在土层中向前掘 进的。盾构千斤顶活塞的前端必须安 装顶块，顶块必须采用球面接头，以 便将推力均匀分布在管片的环面上。 其次，还必须在顶块与管片的接触面 上安装橡胶或柔性材料的垫板，对管 片环面起到保护作用，同时还能够充 分对应管片与盾构机的倾斜，保证撑 靴平面与管片密贴。
四、推进油缸的布置方式
以30个油缸为例，推进油缸的布置方式可以有以下几种： • (1) 单油缸均匀分布； • (2) 双油缸布置； • (3) 单双油缸间隔布置。 • 单双油缸按间隔布置，在封顶块位于正上方时，油缸的推力中
心线与管片中心重台，并且每组油缸间有充分的空间布置铰接 油缸和超前注浆管。
五、推进油缸的布置要求
盾构机液压系统原理
盾构机液压系统原理一.液压系统原理盾构机的绝大部分工作机构主要由液压系统驱动来完成，液压系统可以说是盾构机的心脏，起着非常重要的作用。
这些系统按其机构的工作性质可分为：1. 盾构机液压推进及铰接系统2. 刀盘切割旋转液压系统3. 管片拼装机液压系统4. 管片小车及辅助液压系统5. 螺旋输送机液压系统6. 液压油主油箱及冷却过滤系统7. 同步注浆泵液压系统8. 超挖刀液压系统以上8个系统除同步注浆泵液压系统在1号拖车、超挖刀液压系统在盾壳前体为两个独立的系统外，其余6个液压系统都共用一个油箱，并安装在2号拖车上组成一个液压泵站。
有的系统还相互有联系。
下面就分别介绍一下以上8个液压系统的作用及工作原理。
(一)盾构机液压推进及铰接系统1. 盾构机液压推进（1）盾构机液压推进系统的组成盾构机液压推进系统由液压泵站，调速、调压机构，换向控制阀组及推进油缸组成，30个油缸分20组均布的安装在盾构中体内圆壁上（见图），并分为上、下、左、右四个可调整液压压力的区域，为盾构机前进提供推进力、推进速度，通过调整四个区域的压力差来实现盾构机的转弯调向及纠偏功能。
铰接系统的主要作用是减小盾构机转弯或纠偏时的曲率半径上的直线段，从而减少盾尾与管片、盾体与围岩间的摩擦阻力。
（2）推进系统液压泵站：推进系统的液压泵站是由一恒压变量泵（1P001）和一定量泵（1P002）组成的双联泵，功率为75KW，恒压变量泵为盾构的前进提供恒定的动力。
恒压泵的压力可通过油泵上的电液比例溢流阀（A300）调整，流量在0-q ma x 范围内变化时，调整后的泵供油压力保持恒定。
恒压式变量泵常用于阀控系统的恒压油源以避免溢流损失。
由恒压变量泵输出的高压油分别送达A、B、C、D四组并联的推进方向控制阀组，经过阀组的流量、压力调整和换向后再去控制推进油缸，从而使推进油缸的推进速度、推力大小及方向得到准确控制。
因每组油缸的控制原理都一样，下面就以B组中的第一个油缸控制为例，介绍其作用和工作原理。
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录
1、盾构机液压推进 2、铰接系统 3、刀盘切割旋转液压系统 4、管片拼装机液压系统 5、管片小车及辅助液压系统* 6、螺旋输送机液压系统* 7、液压油主油箱及冷却过滤系统 8、同步注浆泵液压系统 9、超挖刀液压系统*
一、盾构机液压推进
功能：。提供盾构机前进的推力 。控制盾构机前进速度 。盾构机转向及纠偏
盾构机液压系统
进入旋转马达控制阀P 口的油经节流阀（M10）又 分两路，一路经减压阀、 两位四通电磁阀（B032） 到（H86）旋转马达控制马 达的高低速。另一路经减 压阀、两位四通阀（B033 ）、单向节流阀去控制马 达（1A002）的刹车（ 1G002）。在（1A002）马 达上装有旋转方向传感器 （1S026、B035）、马达高 低速传感器（1S025、B038 ）和油温传感器（1S023、 B050）。在刹车回路中设 有蓄能器（2C002），与单 向节流阀一起保证了刹车 时的快杀慢放。
盾构机液压系统
外部控制油路
盾构机液压系统
• 外部控制油路
• 进入旋转主泵控制阀的油经节流和减压后在经电液比例溢 流阀（B006）向旋转主泵司服阀提供0-45bar的可变压 控制油压，以实现转速的无级调整。另外从主泵P口(H88) 和梭阀（V030、H92）反馈到控制阀（2C003）并汇集 到两组溢流阀和载荷感知阀，两组溢流阀由手动两位四通 阀转换，正常工作时使用左边溢流阀，增大扭矩时使用右 边溢流阀（只能短时间使用），手动阀自动回位。感知阀 是在扭矩突然增大时，反馈的油压将减低其溢流压力，使 控制主泵伺服的压力降低，从而减小主泵斜盘角降低刀盘 转速。
盾构机液压系统
当伺服阀X1端供油时，伺服阀移至右位，伺服缸有杆腔进油，无杆腔 回油至低压，伺服活塞右移泵斜盘角增大，A路为高压侧，当A路压力 超过调定值时，此时左边一个随动阀上移，控制油压与伺服油缸无杆 腔接通，因有杆腔和无杆腔的压差关系，使伺服活塞左移，泵斜盘角 减小，A路压力下降至回路压力调定值。当X2端供油时，伺服阀移至 左位，控制油经两个随动阀后进入伺服缸的无杆腔（有杆腔为常压 油），因压差关系，伺服活塞左移泵斜盘角反方向加大，B路为高压侧， 当压力超高时右边一个随动阀上移，伺服缸无杆腔与低压回路接通， 伺服活塞右移，泵斜盘角减小，B回路降至设定压力值。 控制回路：控制油由5.5KW控制泵提供，来至控制泵的控制油从控制 阀P口进入经溢流阀限压后，再由电磁比例调压阀调压，给油泵伺服阀 提供可变的压力油，来控制主泵的流量，从而达到无级控制马达转速 的目的。控制阀中还设有一载荷感知阀，回路中随载荷变化的压力经 梭阀（1V024）送到控制阀的RHD口调整感知阀上控制油的溢流压力， 当载荷增大时感知阀的溢流压力降低，从而使控制伺服阀的控制压力 经梭阀（1V019）至感知阀降低，随之减小斜盘角、流量、转速，使 载荷得到控制。
盾构掘进施工典型故障案例剖析
4、经验教训 ①此次事故暴露出现场管理上的严重缺陷问题，项目上 的设备物资管理人员没有不折不扣的执行集团公司有关的 油品管理制度，没有投入必要的检测设备和培训必要的油 水管理人员。在今后的油品管理实践中，所有油品在投入 使用前必须进行油水检测，合格后才能投入使用。 ② 严格执行集团公司的物资管理规定，新油和废油都应 单独存放，并做明显标识。 ③水玻璃等材料使用专门的容器，严禁使用液压油桶存 放水玻璃，废旧液压油桶及时处理掉。 ④液压油是盾构使用的重要物资，不得由协作队伍领取 ，必须由自己的维保人员认真履行有关手续，签字领取， 经技术人员检验合格后再添加。
图5-6刀盘整体磨损情况
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中铁隧道集团公司专用设备中心
图5-7外圈梁变形、与小面 板间的连接断裂
图5-8保径刀全部磨完
中铁隧道集团公司专用设备中心
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图5-9边刮刀全部磨完
★盾构改造或再制造案例
中铁隧道集团公司专用设备中心
2
一、液压系统污染处理
1、液压系统污染现象 2011年，某型号盾构在无锡地铁某工地进行管片拼装 作业时，液压油箱的液压油位发出了低位报警信号，协 作队伍的人员立即对液压油进行了添加，运行10多分钟 后，液压泵突然停止，拼装机停止动作。由于液压油箱 里添加了水玻璃，又运行了一段时间，造成了此次盾构 机整个液压系统的污染事故。
图3-2为螺旋机新旧密封对照图
中铁隧道集团公司专用设备中心
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⑤铜套磨损 随着铜套的磨损，螺杆与 减速箱箱体配合间隙不断增 大，最终使大齿圈与箱体接 触（如图3-3所示），出现箱 体局部损坏现象，且使螺杆 在驱动端固定作用减弱，使 螺旋机在工作中出现较大振 动的现象。⑥油脂注入量和 设计注入压力过低 ⑦驱动方式不合理 图3-3 大齿圈与箱体接触图
浅析盾构机液压系统
1 盾构机基本概述盾构的工作原理如下：变频电机（液驱为液压马达）加减速机驱动刀盘旋转，刀盘切削开挖面的岩石和泥土，切碎岩石块和泥水落到土仓底部，然后通过螺旋输送机运到皮带机上，再被输送到渣车上.盾构机在推进油缸反作用力下向前推进；盾壳承受周围土层土压、地下水水压，对挖掘出的还未衬砌的隧道起临时支护作用；在盾壳支撑下，管片拼装机拼装管片，注浆系统注入砂浆固定管片实现隧道成形。
在整个盾构施工中，液压传动不同于机械传功和电力拖动，它以液体为工作介质，通过驱动装置将原动机的机械能转化为液压的压力能;然后通过管道、液压控制阀及调节装置等部件，借助执行装置将液体压力能转化为机械能，驱动负载做直线移动或回转运动。
随着电子技术、信息技术和现代控制理论发展，液压传动与微电子技术结合越来越紧密，电液比例及伺服控制高精度、高频响、高效率的优势在各种盾构施工中已经发挥出重要作用。
2 盾构机液压系统组成2.1 推进液压系统推进液压系统动力单元由1台电子控制变量柱塞泵和1台恒功率控制柱塞泵提供，通过高压过滤器、控制阀组、高压胶管连接推进油缸。
推进过程分拼装和推进两种模式：在拼装模式中，22条推进油缸分组单独动作，实现管片的拼装工序；在推进模式中22条油缸同时动作，推进速度由阀组上面的比例减压阀控制。
恒功率控制泵为推进阀组和螺旋输送机系统马达高低速控制阀块提供控制油，为推进系统和螺旋输送机马达平稳运行提供保障，如图1所示。
2.2 管片拼装机液压系统管片拼装机液压系统动力单元由1台恒功率控制双联柱塞泵提供，通过高压过滤器、负载敏感比例多路阀、控制阀组一方面与马达连接，马达通过减速机驱动管片机旋转机构实现200±10°双向旋转；另一方面通过液压缸驱动提升机构实现管片提升或回收。
管片机横向移动和抓取头抓取、旋转、倾斜等动作由各阀组控制，实现管片角度和位置初步调整；精确调整需要依靠负载敏感比例多路阀，这种多路阀可以控制管片机旋转及管片伸缩实现六个自由度无级调速，极大地方便了操作手将管片可靠、平稳、高效地放置在准确位置。
土压平衡盾构机基本构造及原理
三、盾构机关键部件设计
（2）盾构机刀盘设计 刀盘配置软土超挖刀，在小曲线
转弯时，通过伸出超挖刀，可适应长 距离小曲线掘进。
超挖刀结构及实物图
超挖刀
三、盾构机关键部件设计
（2）盾构机刀盘设计 磨损检测： 油压式刀具磨损监测装置可提前发现刀具磨损情况，避免发生刀盘盘体及刀座严 重磨损的情况，共两路两种形式，每路可布置1个位置，一路布置在刮刀上，一路布置 在面板上，并且具备磨损后可更换功能。
二、盾构机基本构造
土压平衡式盾构机
二、盾构机基本构造
CTE6450盾构机布置总图
二、盾构机基本构造
3、盾构机的主要构造组成 盾构机主机：从前至后依次由刀盘、前盾（ 切口环） 、中盾（ 支撑环 ）、盾尾。
盾构机的主要构成组成
二、盾构机基本构造
（1）刀盘 刀盘包括焊 接结构件和刀架。 刀盘表面及圆周 区域有耐磨材料。 通过刀盘旋转， 挖出的渣土被运 到刀盘的各个开 口。
二、盾构机基本构造
②推进油缸
推进缸主要用 于推进和安装管片， 盾构机的向前的推 力靠推进油缸提供， 盾构机上一共有22 根油缸，最大推力 为4086吨，油缸的 最大行程为 2100mm。
推进油缸
推进油缸结构、实物图
二、盾构机基本构造
③管片拼装机 管片拼装机用法兰连接安装在盾尾保护下的支架上，管片拼装机由拖架梁、旋转 架、移动架、带夹紧系统的十字梁组成。管片拼装机主要用于安装管片。
螺旋输送机实物图
二、盾构机基本构造
（6）盾构机后配套系统 后配套系统包括设备桥和拖车，其上 装有保证盾构正常工作的各系统装置，管 线。主要包括冷却水系统，压缩空气系统， 液压泵站，注浆系统，润滑系统及供配电 系统，还包括皮带输送机出渣系统及管片 转运系统等。拖车通过设备桥与托架梁连 接，随盾构主机前进。拖车在铺设的拖车 轨道上前行，在设备桥下部留有空间用来 铺设拖车前行所需轨道。拖车为门架式结 构，中间可供电频车通过，电频车将管片、 砂浆、油脂、轨道等运入，同时将渣土运 出。
盾构机推进系统及PID控制简析
OUT :="Komm_datenbaustein".现场信号值
1.3可编程控制器
采用西门子S7-400可编程控制器通过采集外部变送器信号经过程序运算输出信号用于控制外部机构。在盾构机的各个系统中可编程控制器充当大脑的作用。
1盾构机推进系统的组成
1.1盾构机推进系统的组成
盾构机正常推进由ABCD四组千斤顶油缸提供的反力实现，直线掘进时四组油缸均匀用力，转弯时通过调节四组油缸的油压实现左右转或者升降，推进系统的组成可细分为压力调节系统、推进速度总调节系统、PLC、电机及泵头、ABCD四组阀组及油缸。另外还有管路系统，电源放大器及压力传感器等组成。见下图1-1
1.4电机与液压泵头
图1-2液压泵头原理
推进系统泵头由75kW电机驱动。电机带一个单向变量液压泵。通过电控外部压力控制比例溢流阀A300调节配油盘的角度使主油管压力和配油盘达到平衡。当通过调速旋钮调节盾构机推进速度时，PLC通过程序运算将0-10V电压信号送给电源放大器，电源放大器（双通道PAM-196W.E.ST.）将0-10V信号转换成0-1600Ma电流信号用于控制比例溢流阀A300，使阀芯弹簧与电磁作用力平衡而将该溢流阀的溢流压力达到某一设定值。
JC M003跳转至M003
1.5 ABCD四组阀组
对于A组推进油缸阀组，当推进模式激活的情况下，程序跳转至M007，此时对于推进阀组，系统直接将操作面板的设置压力通过PLC模拟量模块通过电源放大器用电流信号控制整组油缸的电控比例溢流阀A100来限制该组油缸的推进压力并将调速信号传送给每一组油缸的电控比例节流阀如A110控制流量。在拼装模式下系统跳转至M008，此时电控比例溢流阀A100与电控比例节流阀A110赋予最大值处于全开启状态。当拼装模式或者该组油缸中任一根油缸动作时A120得电，使得进油路绕过比例节流阀A110直接与油缸阀组相通如下程序段。由于控制比例阀的电流信号较大，所以实际采用的是PAM-190 W.E.ST.双通道电源放大器控制比例阀，调试中对于A110，电流信号在约250-500mA控制液压油流量在0-24L/min变化，对于A100，电流信号在约100-500mA控制压力在0-350bar变化（对于不同的盾构机或者相同的盾构机参数也不一样，需现场调试整定）。