海瑞克土压平衡盾构机泡沫系统故障排除吕 善

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土压平衡盾构机的使用与维修

土压平衡盾构机的使用与维修

13、工程名称
14、盾构当前工作状态(掘进,管片安装)
15、此区域用于显示特殊信息
16、VMT功能切换按钮 17、软件运行情况显示
使用篇
1.2土压平衡盾机的操作技术
1.2.2 盾构机操作
➢ VMT导向系统原理
Tunnel segment
LASER THEODOLITE
ELS TARGET
YELLOW BOX
使用篇
1.2土压平衡盾机的操作技术
1.2.1 盾构机参数的设定
➢ 泡沫系统输入参数 按<Parameter Foam system or Strg+F7>,打开显示。 输入密码后可以更改以下参数。 预选泡沫量 预选FER 预选总量百分比 预选原液与水的百分比 预选FIR
使用篇
1.2土压平衡盾机的操作技术
Strg+F3>,打开显示。 输入密码后可以更改以下参数。 每条注浆管线的释放压力的预选。 每条注浆管线断开压力的预选温度输入参数
使用篇
1.2土压平衡盾机的操作技术
1.2.1 盾构机参数的设定
➢ 刀盘参数输入 按<Parameter Cutter head or Strg+F2>,打开显示。 输入密码后可以更改以下参数。 预选最小转速 预选刀盘最大工作压力 预选最大土压 桥: 红色灯:桥未激活 绿色灯:桥已经激活 以下功能组可以桥式连接:

盾构机刀盘驱动系统液压故障案例分析

盾构机刀盘驱动系统液压故障案例分析

盾构机刀盘驱动系统液压故障案例分析

一、海瑞克盾构刀盘驱动液压系统的故障分析及处理

1.液压系统

深圳某地铁项目使用的德国海瑞克盾构机,其刀盘驱动系统为泵、液压马达闭式回路,由3台并联的斜盘式轴向柱塞变量泵和8台并联的轴向柱塞液压马达组成。系统附带补油液压泵、控制泵等元件。整个系统为电比例调速,恒功率保护方式。泵采用带有补油冲洗阀的双向变量泵。

2.故障及原因分析

(1)故障现象盾构在掘进时,三个刀盘泵突然出现故障无法重新起动。主控室显示补油液压泵压力不足,达不到设计要求的最低补油压力,此时补油液压泵压力显示为1.8MPa,而设定值为2.7MPa左右。

(2)原因分析

1)检查油箱液位,液位常,可以排除吸油不足的因素。

2)检查补油液压泵溢流阀。怀疑溢流阀被卡,造成卸荷。清洗溢流阀后再装回原来位置仍不能建立正常压力,由此判断溢流阀无故障。

3)补油液压泵为螺杆泵,自身抗污染能力很强,由于补油液压泵自身原件损坏造成压力不足的可能性很小,而且在关闭补油液压泵出口球阀的情况下,调节补油液压泵溢流阀,压力显示与新泵相同,可以排除补油液压泵自身的问题。至此可以判断补油液压泵压力不足是由于部分流量从某个地方非正常流走造成的。

4)补油液压泵除对闭式回路进行补油和对3台主泵进行壳体冷却外,还为螺旋输送机的减速器进行壳体冷却,在补油主管路上还装有蓄能器。检查蓄能器回油管,没有油液流出;关闭通往螺旋输送机减速器管路上的球阀,补油压力还是达不到设计要求。由此可以判断三个刀盘泵内部泄漏是造成补油压力不足的主要原因。

5)在观察三个刀盘泵泄漏油管时发现,3号刀盘泵泄漏油管有大量油液流动的迹象,同时发现斜盘没有归零,卡在5°左右的位置。随即打开3号刀盘泵泄漏油口,发现有铜屑杂质,接着在冷却循环过滤器也发现了大量铜屑。随即将3号刀盘泵送生产厂家拆检,发现泵的内部已严重损坏。如滑靴磨损严重,其中的

土压平衡式盾构机管片拼装系统故障排除

土压平衡式盾构机管片拼装系统故障排除

2 个拼装机前后行走油缸 1,2个拼装机伸缩油缸 7 1 ,1 6 个管片抓紧油缸 1 ,1 5 个拼装头倾斜油缸 1 4 和1 个拼装头旋转油缸 1 。 3
操 作手 通过 拼装 控 制器 发 出操作 指令 ,盾 构机 s P 自动控 制 系 统 接 收 到 操 作 指 令 后 ,运 行 7 I C
1 . 走油 缸 1 旋 转 液 压 马 达 7行 8
1. O 拼装头倾斜和旋转油缸 控制 阀组
1. 1 测压接头 1.管片抓紧液压油压力丌戈 1.拼装头旋 2 3
1.拼 装头 倾 斜 油 缸 1 . 片 抓 紧 油 缸 1 伸 缩 油 缸 4 管 5 6
图 1 盾 构 机 拼 装 液压 系统 原 理 简 图
代表 s 一P C的输 出 A 56 7 L 2 . ,当 9 1D 3 7的端 r J
2 输 出电信 号给 继 电器 1 1K 1 6 3 3时 ,该 继 电器 的
触点 1 1和 1 4接通 ,拼 装机旋 转 和行 走控 制 卡 1 6
SMA I ngr I T CMaa e 程序 ,如果要完成动作 的所有
Tu epic s e l y tm fe r h p e s r a a c h e d ma h n n t r u ls o tn b e e a s mb y s se o a t r s u e b l n e s il c i e a d is to b e h o i g

浅析海瑞克盾构机几个常见机电故障的处理方法

浅析海瑞克盾构机几个常见机电故障的处理方法

浅析海瑞克盾构机几个常见机电故障的处理方法

作者:何振强

来源:《科学与财富》2019年第23期

摘要:结合具体实例,分析推进系统、油脂润滑系统及同步注浆系统故障产生的原因,并对如何排除故障进行了论述,以保证盾构机正常运转。

关键词:盾构机;推进系统;油脂润滑系统;同步注浆系统;故障排除

盾构机是集机械、液压、电气与自动化控制于一体的综合性大型施工机械,以其优质、高速,安全的优势在地铁隧道施工中被广泛应用,因此分析液压系统故障,总结防治措施,显得非常重要。现以以下故障的排除为例,简要介绍盾构机的推进系统、油脂润滑系统及注浆系统。

1.推进油缸故障

1.1故障现象:s-366盾构机7#推进油缸在推进模式和拼装模式下正常,当信号断开时自动泄压。

1.2分析过程:上述情况可直接排除液压泵1P001(如图1)、先导油路加载阀1C007/V3(如图1)及电路故障的可能性。若1C007/V3有故障,则推进换向阀1C009/V3(如图2)处于中位,油缸无任何动作。导致上述情况发生的最大可能是图2中的NG12处的单向阀失效,换新后仍无见好,随后排除了图2中V1和V6阀芯被卡死的可能性,最后在7#油缸A口加设单向阀和压力表,在拼装模式下伸油缸,当A口压力稳定时断开信号,观察A口压力变化,发现压力值缓慢减小,得知故障原因为油缸轻微內泄。更换油缸活塞密封组件后,故障消除。此故障属于隐蔽性故障,一般情况下油缸內泄会造成整组油缸无法加载,7#油缸的內泄实属于活塞密封前后形成微小阻尼孔,在信号正常时可以补偿压力损失,信号断开后无补偿而导致泄压。

探究盾构机电气系统及故障处理的的相关要点

探究盾构机电气系统及故障处理的的相关要点

探究盾构机电气系统及故障处理的的相关要点

摘要:盾构机集机械、液压、电气、通信、自动化控制于一体,复杂度高,对

日常维保人员的专业技能水平要求也较高,因电气方面的故障比较难入手解决。

一旦出现设备故障问题,不能及时有效处理,就会对施工工期产生较大影响。而

要使盾构机相关用电设备安全可靠地正常运行,必须要保证盾构机电气系统工作

时的可靠性。

关键词:盾构机;电气系统;故障处理

1.前言

盾构机是一种隧道掘进的大型工程机械设备,集多学科技术于一体,专用于

地下隧道工程开挖。它具有开挖速度快、掘进效率高、人员劳动强度小、安全性高,对地表沉降和环境影响小等优点。本文以我司6.28米海瑞克盾构机以例,分析和探讨盾构机电气系统及其故障处理。

2.海瑞克盾构机主要电气系统

2.1配电系统

盾构机上的油浸式三相电力变压器容量为2000kVA,它把10kV的市电降压到400V,再输出给各个电气系统,如照明、电机驱动、控制电源等。变压器的故障

一般比较低,维护过程中主要是定期检查其温度和油位预警信号是否正常,同时

日常做好变压器的外部保护和防水通风工作,避免绝缘部件受潮和电瓶车的碰撞。

2.2功率补偿系统

功率补偿系统主要作用有提高用电设备的功率因数,减少电力网络的有功损耗,改善电能质量,提高电力系统的抗干扰能力,同是在盾构机掘进时改善电力

系统的动态性能和电网的电压波形,减少谐波分量和解决负序电流问题,对电机、电缆和变压器等还能避免高次谐波引起的附加电能损失和局部过热。

无功补偿装置在日常检查中,主要要注意检查电容组是否能有效切换到主配

三菱土压平衡盾构机发泡剂系统的改造

三菱土压平衡盾构机发泡剂系统的改造
Ab ta t T efa sse O nEP hed ma hn n fcu e y Mi u ih ay I d sr sh ssme dsd a - sr c : h m y tm f B s il c iema ua trdb t bs i o a s He v n u t e a o i v n i a tg s h rfr eomsaema eb eer gt ed sg f h o m y tmso hed ma hn sma ua trdb r a e ,teeoerfr r d yrfr n t ein o efa s s i oh t e f il c ie n fcu e yHe- s rn n c t G.I h swa -teds d a tg so e o gn lfa ytm r l n td w t h o e tc s. I h e k e h A. n ti y h ia v nae ft r ia m sse ae ei ae i te 1w s o t n te h i o mi h p p r h ee t no ec mp n nso h a sse b sd o ac lt n o erq i d c p ct si pe e td a e 。tes lci ft o o e t fte f m y tm ae n cluai ft e ur a a i e s rsne . o h o o h e i T epi cpe n d a tg s dsd a tg so e oiia a sse n h eome a sse ,a l a h h r ilsa d a v na e/ i v na e ft rgn l m y tm a d te rfr d f m y tm n a h o f o swel ste

土压平衡盾构机主驱动液压系统污染故障处理

土压平衡盾构机主驱动液压系统污染故障处理

准要求 。 2 清 洗油 路
经 流 量计 测试 , 3个刀 盘 补 油泵 的流量 为 : 1 号 泵 1 3 0 L / m i n , 2号 泵 1 7 5 L / mi n , 3号 泵 1 3 8 L / m i n ( 标 准 流
0 L / m i n以下 ) 。 可 以判 定 , 3 个 刀盘 的 内部泄 漏 , 放净油箱 、 管路 、 泵、 阀、 马 达 内被 污 染 的 液压 油 ; 量为 9 清洗 液 压油 箱 、 滤芯等 , 并更 换 液 压 油 ; 对每 个 系 统进 是造 成补油压力不 足 的关键原 因。 整个液压系统共 9个 行循环运转 , 边过滤边更换滤芯 ; 对 液压 油 进 行 污染 马 达 , 其 中 4号 马达 的泄 漏 量为 1 1 L / mi n , 标准 泄漏 量
拼装机 、 辅助 系 统 、 循 环 过 滤冷 却 系统① 。在 该 工 程实
施 过程 中 , 由于工作 人员操 作疏 忽 , 使 整个 液压 系统油 脂被污染 , 致使 盾 构 机无 法 正 常施 工 。施 工单 位 采用
图 1 被 污 染 后 的液 压 油
逻 辑分 析逐步 逼近法 , 准确 地判 定 出故 障根 源 , 更 换修
① 引 自中国铁建重工集团有 限公 司《 土压平衡盾构使用维护手册》 。
1 6 2 , ; } 荭技术 2 0 1 3 N o . 4 ( J u 1 . ) V o 1 . 3 1

海瑞克盾构机液压系统说明(附电路图)

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.

1

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

2

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

3

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。

4

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p2

5

b。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

6

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,

泡沫注入工法在盾构法隧道施工中的应用

泡沫注入工法在盾构法隧道施工中的应用

浅述泡沫注入工法在盾构法隧道施工中的应用

摘要:在隧道工程中,盾构法是一项极为有效的施工技术,目前应用于盾构法隧道工程中的盾构机也种类繁多。本文中介绍了泡沫注入工法在土平衡盾构机隧道施工中的应用。

关键词:土压平衡盾构机;泡沫注入工法;操作模式

中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:

一、土压平衡盾构机隧道施工

1.复合式土压平衡盾构机

通常在盾构法隧道施工过程中采用复合式土压平衡盾构机比较普遍。其工作的原理是向掌子面土体中注入泡沫剂和膨润土等塑性材料,使其与切削下来的土体充分搅拌,形成具有一定透水性的塑性体。同时,在掘进过程中还要对盾构机的推进速度和螺旋输送机向外排土的速度进行匹配控制,塑流体向开挖面传递设定的平衡压力,从而保证盾构机在推进过程中始终保持动态平衡状态。因为这种复合式土压平衡盾构机,可以根据不同的土层条件来设计和配制出合适的泡沫剂,所以比较适合应用在复杂土层的隧道工程中。2土压式平衡盾构机施工技术要点

土压式平衡盾构机有三种模式,包括敞开式、半敞开式和土压平衡模式。在对掘进模式进行选择时,我们应该根本地层的不同条件特征来选择。通常情况下,对全断面岩层掘进时,我们可选择敞开式掘进模式,并使用泡沫剂对渣土进行改良;而对于存在软弱层的复杂地层,则可选择土压平衡模式,并采用泡沫和适量的膨润土对

渣土进行改良。采用此种模式时,土仓的压力不用过于频繁调节,只要保证土仓压力略高于掌子面的土压和水压力和即可;对于处理砂卵石或者上软下硬的土层,由于土层比较复杂,则同样需要采用土压平衡模式来掘进,因为在这种复杂土层掘进时控制土仓压力较难,所以掘进时必须认真对待每个环节。

EPB盾构机PLC控制系统故障分析与维护

EPB盾构机PLC控制系统故障分析与维护

EPB盾构机PLC控制系统故障分析与维护

摘要:.本文主要介绍的是海瑞克公司生产的土压平衡盾构机S7-PLC自动控制系统控制过程中常出现的故障进行分析及维护过程中需要注意的事项

关键词:PLC控制系统故障分析

1.引言

广州公司承建了广州市地铁四号线仑头至大学城盾构工程,购买了两台德国海瑞克公司生产的世界上最先进的土压平衡式盾构机,这两台盾构机都由西门子公司S7400-PLC自动控制系统控制。S7400-PLC控制系统用于控制盾构机掘进、拼装时的各主要功能。

2. PLC控制系统介绍

可编程逻辑控制器(PLC)是20世纪80年代发展起来的新一代工业控制装置,是自动控制、计算机,和通信技术相结合的产物,是一种专门用于工业生产过程控制的设备。在盾构机上S7400-PLC控制系统主要用于控制盾构机掘进、拼装。例如盾构机要掘进时,盾构机司机按下操作控制台上的掘进按钮,一个电信号就被传到PLC主机系统,主机系统首先分析推进的条件是否具备(如推进油缸液压油泵是否打开,润滑脂系统是否工作正常等),如果推进的条件不具备,就不能推进,如果条件具备,控制系统就会使推进按钮指示灯变亮,同时控制系统也会给推进油缸控制阀的电磁阀供电,电磁阀通电后打开推进油缸控制阀,盾构机开始向前推进。PLC控制系统包括主机系统、I/O输入输出端口、现场控制设备。

3. 系统故障分析及维护

3.1 PLC 主机系统

PLC主机系统最容易发生故障的地方一般在电源系统和通讯网络系统,电源在连续工作、散热中,电压和电流的波动冲击是不可避免的。通讯及网络受外部干扰的可能性大,外部环境是造成通讯外部设备故障的最大因素之一。系统总线的损坏主要由于现在PLC多为插件结构,长期使用插拔模块会造成局部印刷板或底板、接插件接口等处的总线损坏,在空气

浅析海瑞克土压平衡盾构机刀盘电机控制系统

浅析海瑞克土压平衡盾构机刀盘电机控制系统

浅析海瑞克土压平衡盾构机刀盘电机控制系统

作者:彭川

来源:《城市建设理论研究》2013年第26期

摘要:土压力平衡盾构机是工程中重要的一种机械,其刀盘电机的控制系统是土压力平衡盾构机的重要组成部分,Herrenknecht土压力盾构机是目前使用较为广泛的一种土压力盾构机,研究其刀盘电机控制系统的设计应用方面的内容对盾构机的刀盘系统的发展具有重要意义。文章从Herrenknecht土压力盾构机刀盘控制系统的构成出发,探讨了刀盘控制系统的难点问题以及刀盘电机的逻辑控制。

关键词:海瑞克;土压力盾构机;刀盘电机控制系统;逻辑控制

中图分类号:TM3 文献标识码:A

1刀盘电机控制系统的构成

海瑞克土压力盾构机的刀盘电机控制系统主要由PLC、变频器、人机界面三者组成,在盾构机工作的过程中,操作员通过人机界面来控制刀盘的运行,使得刀盘的工作在设定的范围内,变频器的运转是通过Profibus总线和PLC进行信息的传输的,变频器是对380 V/50 Hz的工频交流电进行变频以此来达到驱动盾构机刀盘运转。目前因为盾构机的生产核心技术都在欧美等国家的手中,特别是刀盘电机控制系统,研究海瑞克土压力盾构机的刀盘电机控制系统的设计可以为国产盾构机的发展起到积极的推动作用,同时研究海瑞克土压力平衡盾构机刀盘电机控制系统能够促进盾构机控制系统方面的极大发展。

2刀盘电机控制系统的难点问题

因为土压力盾构机的体积较大,其中电机设计的设备较多,系统设计繁杂,复杂性较高,刀盘电机在运行的过程中往往会涉及到液压系统、润滑系统、、水系统等辅助型系统。辅助系统与刀盘电机系统的协调性问题一直是盾构机刀盘电机控制系统设计的难题,若处理不好系统与系统之间的问题,盾构机在使用的过程中,很容易发生崩溃的现象,严重的影响盾构机的正常使用,在工程中,若盾构机发生故障,则会造成较大的损失。文章从状态机的编程将刀盘电机的运行分成若干个系统,再根据若干子系统的条件进行子程序的设计。在盾构机运行的过程中,若条件满足设计值则程序将执行下一阶段的内容。

海瑞克土压平衡式盾构机分析

海瑞克土压平衡式盾构机分析

后配套设备主要由以 下几部分组成: 管片运输设备、 四节后配套台车及其上面安装的 盾构机操作 所需的 操作室、 气部件、 电 液压部件、 注浆设备、 沫设备、 泡 膨润土设备、 循环水设备及通风设备等。
2 . 管片 .1 7 运输设 备 管片运输设备包括管片运 送小车、 运送管片的电 动葫芦及其连接桥轨道。
排土机构、 后配套装置、 气系统和辅助设备。 电
21 盾 体 .
盾 要包 前 中 和 盾 部 这三 分 是 筒 其 径是6 5 括 盾、 盾 尾 三 分, 部 都 管状 体, 外 体主 .m 2 . 前 和 之 在 起的 压 板 来 撑刀 驱 同 使泥 仓 后 的 作 间 隔 推 焊 一 承 隔 用 支 盘 动, 时 土 与 面 工 空 相 离, 盾 与 力 缸的 力 通 承 隔 作 到 挖 上, 走 妇 撑 稳 开 面 作 。 压 板 在 油 压 可 过 压 板 用 开 面 以 琢支 和 定 挖 的 用 承 隔 上 不同 高 度处安 装有五个土 翻 器, 用 压子感 可以 来探测泥土 不同高 土压力。 仓中 度的 前盾的 后边是中 中 前盾通过 盾, 盾和 法兰以 螺栓连 接,中 侧的 边位置 盾内 周 装有3 钊截娜缸 , 0
方口执术 饭‘
5 : 6 9
压力相同 打开主室和泥土 时, 仓之间的闸阀, 使两者之司 压力平衡, 这时打开主室 和泥土仓之间的隔 离门, 工作人员甲 进人泥土仓。女 这时工作人员乙 噪 也需要进人泥土仓工作, 就可以 进人前室, 乙 先 然后关闭前 室和常压 操作环境之间的隔 离门, 给前室加压至和主 室及泥土仓中的压力 相同, 开前室和主 们 室之间的闸 阀, 使两者之间的 平衡, 压力 打开主室和前室之间的隔 离门, 工作人员乙 进人主 和泥土仓中。 室 2 管片拼装机 . 5

中国中铁盾构机操作工技术比武竞赛笔试试题

中国中铁盾构机操作工技术比武竞赛笔试试题

盾构操作工竞赛理论

竞赛试题

注意事项:1 •答卷前将装订线左边的项目填写清楚。

2•答卷必须用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔,不许用铅笔或红笔。

3•本份试卷共5道大题,满分100分,考试时间120分钟。

一、填空题(请将正确答案填在横线空白处,每空1分,共20 分)

1.常用的液压泵有齿轮

泵、叶片泵和柱塞泵三大类。

2.盾构隧道管片环间常采

用三元乙丙橡胶止水条止水,同步注浆填充管片与地层空隙。管片混凝土强度等级为C50,抗渗等级不小于P10。

3.目前,我国常用的城市

地铁盾构隧道管片厚度主要有30 cm和35 cm两种。

4.当盾构机处于土压平衡

或半敞开式掘进时,要严格控制盾构的

出土量。

5.土压平衡盾构机关键轴

承部位运行寿命一般》10000小时,整机设计寿命一般按10公里计算。

6.城市地铁施工用海瑞克

土压平衡盾构机拼装机自由度有6个,旋转角度为士200 度。

7.刀盘转向是依据测量系统窗口中的滚动度ROLL 来确定的。若ROLL为正值时,则刀盘转向为右转。8.螺旋输送机有时会被渣

土卡住,可以通过正反转及伸缩螺旋杆得以解决。

9.盾构机刀盘型式依据工

程地质条件和施工控制要求选择,常见的可分为也板式和辐条式。

10.盾构机司机在掘进过程中必须认真分析“三图一表”,加强对地质以及沉降情况的了解。这里所说的“三图”指:测量监测点布置图,地质纵断面

地表建筑物图。“一指:测量沉降监测报

11.在盾构掘进中,为了保持开挖面的稳定性,要根据地层条件适当注入添加剂,确保渣土的流动性和

止水性。

图,

二、单项选择题(请将正确答案的代号填入括号内, 每题1 分, 共20分)

德国海瑞克土压平衡盾构机刀盘转速异常故障原因分析和排除

德国海瑞克土压平衡盾构机刀盘转速异常故障原因分析和排除

要: 针对 广州地铁 2 / 8线盾 构 5标 海瑞克盾构机调试过程 出现的刀盘 转速异 常故障现 象, 主要从 刀盘 的液压
系统工作原理、 电路控 制原理、 s 7 一 P I C应用、 机械 等方面做 了深入的 阐述 , 最终找 出故障原 因, 为今后 施工过程 中遇 到类似故障 问题提供解决 问题 的经验 和方法 , 同时也 充分说 明 了在 盾构机维修过程 中只有清楚理 解盾构机 各 系统 的工作原理 , 才能在 实际工作 中快速排除盾构机 的各 类故 障。
Ab s t r a c t :Ai mi n g a t t h e a b n o r ma l s p e e d o f c u t t e r h e a d o f G e r ma n y ’ S He r r e n k n e c h t e a r t h p r e s s u r e b Ma n c e s h i e l d ma c h i n e d u in r g i t s d e b u g g i n g p r o c e s s i n L o t 5 o f Gu a n g z h o u Me t r o 2 / 8 L i n e ,t h i s p a p e r ma d e a d i s c u s s i o n ma i n l y f r o m t h e h y d r a u l i c s y s t e m wo r k p in r c i p l e f o c u t t e r h e a d,c i r c u i t - o p e r a t e d p r i n c i p i u m ,t h e a p p l i c a t i o n o f s 7 一 P I C a n d t h e ma c h i n e r y ,f i n a l l y, t h e

S-195盾构机海瑞克工厂培训总结报告

S-195盾构机海瑞克工厂培训总结报告

目录

第一篇机械、液压培训总结2

第一章S-195盾构机主推进液压系统总结报告2

第二章主驱动液压系统培训总结5

第三章螺旋输送机液压系统培训总结8

第四章主轴承润滑系统培训总结11

第五章盾尾及铰接密封系统13

第六章旋转接头及其润滑16

第七章螺旋输送机轴承脂润滑系统17

第八章空压机培训总结18

第九章同步注浆系统20

第十章人舱系统介绍22

第十一章冷却系统学习总结23

第十二章泡沫注入系统25

第十三章膨润土注入系统26

第十四章压缩空气系统27

第十五章土压平衡施工技术培训总结27

第十六章马德里工地考察报告30

第二篇电器培训总结33

第一章刀盘驱动系统33

第二章推进和铰接系统35

第三章管片安装系统38

第四章螺旋输送机系统42

第五章齿轮油润滑及脂润滑系统44

第六章盾尾密封系统47

第七章滤油系统及冷却水系统48

第八章注浆系统50

第九章泡沫系统53

第一篇机械、液压培训总结

第一章S-195盾构机主推进液压系统总结报告

一、系统简介

S-195盾构机主推进系统是盾构机掘进和盾构机建立土压平衡模式的主

要系统,了解、掌握盾构机推进系统对盾构机在土压平衡状态下掘进、姿态的控制及盾构机在曲线掘进有实际的指导意义。

二、系统组成

主推进系统由泵站及其控制系统、推进油缸及其控制系统、铰接油缸及其控制系统组成。

1、泵站:由110KW电机驱动A4VSO71DRG力士乐衡压泵,斜盘角度的变化X围是0-15度,可根据系统压力的变化自动调节(PLC控制)泵的流量。

2、推进油缸:共16对油缸,32根,分为A组(盾构机右侧,8根油缸)、B 组(盾构机底部,10根油缸)、C组(盾构机左侧,8根油缸)、D组(盾构机顶部,6根油缸)共四组,其中在Z8、Z16、Z24、Z32油缸上装有行程传感器及油缸的无杆腔装有压力传感器,每一组油缸分别由各自的阀块分别控制。

海瑞克土压平衡盾构机结构与分系统功能分析

海瑞克土压平衡盾构机结构与分系统功能分析

海瑞克土压平衡盾构机结构与分系统功能分析

作者:刘继刚

来源:《城市建设理论研究》2013年第26期

摘要:经济水平的提升对交通的要求越来越高,隧道是交通的重要组成部分,进行隧道工程不可缺少的工具就是盾构机,Herrenknecht土压力平衡盾构机在隧道工程中应用的很广泛,研究其结构以及系统功能对隧道工程的发展有着积极意义。目前土压力平衡盾构机核心技术主要是在欧美等国家,研究Herrenknecht盾构机的结构以及部分的系统功能,解开海瑞克盾构机外衣的同时,能够为国内盾构机的发展提供一定的借鉴。

关键词:海瑞克;盾构机;结构组成;分系统功能

中图分类号:U455.43 文献标识码:A

1土压平衡盾构机的工作原理

土压力盾构机的主要组成部分是变频电机以及刀盘,变频电机控制刀盘的工作,在刀盘工作的同时,盾构机的推进油缸会推动盾构机向前推进,在推进的过程中,刀盘切削下来的土体从开挖仓内排出,由输送皮带上而送到运输土体的服务车上面,最后经过竖井将土体运送到地面上。在盾构机工作的同时,管片拼装会及时的跟进,同时进行混凝土的浇筑,使得隧道的开挖一次成型。

2 海瑞克土压平衡盾构机的结构组成

海瑞克土压力平衡盾构机跟普通的盾构机一样,主要的结构组成有:刀盘、盾体、主驱动、保压人舱、管片拼装机、螺旋排土机构、后配套装置、电气系统、辅助设备,各个结构的协调工作才能够保证隧道开挖的顺利进行。下面对部分结构做简要的分析并对其功能做简要的介绍。

2.1刀盘

刀盘是盾构机的主要直接工作部分,刀盘由多种刀组成:中心滚刀、滚刀、刮刀、边缘刮刀、撕裂刀、中心撕裂刀、周边保护刀,其主要的功能进行切割土体,刀盘的直径较大,随着盾构机的工作,刀盘会有一定的磨损,刀盘的磨损由刮刀进行检测,当刀具磨损到设计值的时候,刮刀中的压力油喷出,压力传感器检测到其中的压力降为0的时候,人机界面上就会显示刀具磨损严重需要更换相应刀具的信息。刀盘上面的刀具与盾构机的连接方式是螺栓连接,此

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海瑞克土压平衡盾构机泡沫系统故障排除(中铁十五局集团城市交通工程公司深圳6标盾构项目部)

吕善

[摘要] 泡沫系统是盾构机上很重要的一个辅助系统。本文针对盾构机上的泡沫系统工作原理进行了介绍,并对一例故障进行了详细的分析。

[关键词] 盾构机泡沫故障排除

泡沫系统是德国海瑞克公司土压平衡盾构机上的一个重要组成部分,盾构掘进时,盾构机上的泡沫装置向土仓内和刀盘前注入泡沫,改良刀盘切屑下来的渣土。使用泡沫剂的目的是改善土体的和易性,保证密封土仓内土压力的稳定和出土的顺畅,当泡沫剂和渣土混合时,还可以产生几个作用:1)在粘土块外面形成薄膜,阻止了块与块之间的粘结,降低了渣土的粘附力,防止形成泥饼;2)降低渣土的内摩擦力,减小渣土对刀盘等部件的摩擦,降低刀盘的扭矩,节省能源;3)降低土体的渗透性,形成一个不透水层,有利于开挖面的稳定;4)增强渣土的流动性,增加渣土的可压缩性,有利于维持土压平衡;5)润滑和冷却的作用。本文通过介绍泡沫系统得工作原理,来说明泡沫系统故障的判断和排除。

1.泡沫系统的组成和工作原理

1.1泡沫系统的组成

泡沫系统由泡沫剂储存箱、泡沫剂泵、水泵、水压力感应开关、

泡沫剂泵安全阀、水泵减压阀、泡沫原液流量计、水流量计、压缩空气减压阀、液体流量计、气体流量计、液体电控调节阀、气体电控调节阀、压力表、压力传感器、泡沫发生器及连接管路等组成。

1.2泡沫系统的工作原理

泡沫剂泵将泡沫剂原液从泡沫剂储存箱中泵出,并与水按操作指令要求的比例混合形成溶液。溶液的流量可以在可编程控制器PLC通过水泵出水口处的液体流量计测量,并根据这一流量来控制泡沫剂的泵送量。混合溶液被分成四路,分别通过液体流量电控阀和流量计后,被分别输送到泡沫发生器中,在泡沫发生器中与同时被输入的压缩空气混合产生泡沫。泡沫溶液和压缩空气的混合比例也是按盾构机的操作指令要求进行混合的。其控制的参数有泡沫剂的用量比(泡沫剂体积占混合溶液体积的百分比)、泡沫的注入率FIR(开挖面中泡沫的体积与被开挖岩土的体积比)和泡沫的膨胀率FER(泡沫的体积与形成泡沫的溶液体积比)等几项。最后泡沫沿4条管路通过刀盘旋转接头,到达刀盘正面的8个注入口,操作人员可以根据需要在控制室从4条管路中任意选择,向开挖面注入泡沫。另外,泡沫的产生和注入可根据需要以手动、半自动、自动的方式进行。其泡沫产生原理如图1所示。

泡沫体积小,能分解粘结在一起的粘土矿物颗粒。发泡剂产生的泡沫90%是空气,另外10%中的90%-99% 是水分,剩下的才是泡沫剂。2.故障排除

2.1 故障现象

当盾构机掘进了四百多环的时候,我单位右线的S-417盾构机泡沫系统发生如下故障:盾构机控制室PDV电脑显示液体有流量,但在连接桥泡沫发生装置检查的球阀处打开也没有泡沫。

2.2 原因分析

盾构机泡沫系统的故障主要有:泡沫剂的发散效果不佳和泡沫系统的管路堵塞两类。

泡沫的发散效果决定于泡沫添加剂的物理性能、各种介质的配比要求及泡沫发生器结构,在工程施工中可以通过改善施工工艺(如发泡时间)来提高泡沫剂的发散性能和充分发挥泡沫的发散效果。

在泡沫系统管路中,较易发生堵塞的部位为泡沫管的注入端及土仓隔板上的球阀。堵塞后的球阀。堵塞后的管路有两大特征:一是堵塞泡沫管注入端的介质多为结实了碴土;二是堵塞的球阀介质多为背衬注浆后产生的注浆液。

管路产生堵塞的原因主要是:泡沫管注入端一点一点地堆积,形成土堆,最后堵塞管路,此种情况较多;颗粒比较大的碴土直接堵塞管路,和各情况比较少;盾构机处于停机状态时,由于土压、水压的作用,背衬注浆后的注浆液在泡沫管中的回流、凝固,导致球阀堵塞。

检查过程:在日常的巡检中,将连接桥部位的球阀打开,发现喷出的液体不成泡,进一步用手检查发现,抓到手里的液体中没有泡沫剂,因为手上粘得液体不滑,与用手抓水的感觉一样。检查4个液体流量计、4个液体流量电控阀、4个气体流量计、4个气体流量电控阀,发现这些部件的功能均完好。进一步检查盾构机控制室PDV电脑设置,泡沫系统的各项参数正常,于是排除系统参数设置的问题。说明泡沫管路发生了堵塞。

检查压力传感器测出的压力为 2.3bar左右,与土仓的平均压力1.8bar很接近,说明传感器以后的泡沫管路是通的,再加上压力传感器以后的管路为2寸管,发生堵塞的可能性不大。

于是从源头上进行排查,泡沫箱有泡沫,检查泡沫原液流量计无

显示,认为有2种可能:一种可能是泡沫泵有故障,泵不出泡沫剂;另一种可能就是泡沫剂管路堵塞,泡沫流不出来。手动控制泡沫泵,拆除泡沫剂原液流量计前的管路接头,发现有泡沫剂原液流出,故排除泡沫泵故障,压力不足的可能。装回原来的管路,拆开流量计后的活结头,启动泡沫泵,流量计显示有流量,说明流量计功能完好。再拆除流量计后面到与水混合前的一段管路,拆下后用水冲洗,发现管路中有部分细砂。经过分析认为,盾构机的外部循环水,也是泡沫系统的供水源受到了污染,回想起几天前下暴雨,循环水池没有遮盖,雨水带的泥沙流入了盾构机循环水池中,致使整个外循环水受到了污染。为了进一步确认发生此次故障的原因,拆开外循环水的过滤器,发现水滤袋中有许多砂粒,并且部分已经破损,到此时故障原因已十分明了。

2.3故障排除

拆开泡沫泵处及连接桥处泡沫管路,包括泡沫发生器,用水进行了彻底的清洗后,故障消除,整个泡沫系统工作正常。

3.结束语

盾构机的泡沫系统受盾构机程序自动控制,功能相当强大,但用户在选用泡沫剂时,一定要选用优质的泡沫剂,另外在提供盾构机用水时,要按盾构机操作手册的要求,使用干净的水,还必须过滤盾构机用水,及时清理循环水池,这样才能保证盾构机泡沫系统的正常运行。

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