地铁盾构设备常见故障处置与维保措施
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地铁盾构设备常见故障处置与维保措施
摘要:经济的发展,城镇化进程的加快,促进交通建设项目的增多。我国正
加大城市轨道交通工程建设力度,以地铁工程为例,目前最为主要的施工方式是
隧道盾构施工,主要的施工机械设备是盾构机。此类盾构施工设备在高强度且恶
劣的作业环境中,难免经过长时间运行会出现各种类型的故障而影响其运行效率,还可能会引发安全事故并造成巨大的经济损失。因此,为了避免或减少上述情况,则需要加强对盾构施工设备的管理与维保工作,保证此类设备性能并延长其使用
寿命,提升设备运行效率和施工效率,保障工程施工安全,进而提升工程施工进
度和施工经济效益。本文就地铁盾构设备常见故障处置与维保措施展开探讨。
关键词:盾构设备;故障处置;维修保养
引言
地铁盾构设备是一种技术密集型专业工程机械,如果某个机械零件出现损坏
或者电气系统出现故障,就会影响到盾构设备的正常运行。盾构设备电气系统较
为复杂,涉及的机械零件种类和数量较多,难免在长期的闲置或者运行使用中出
现故障问题。为了提高盾构设备的使用寿命以及运行稳定性,尽可能将故障发生
概率降至最低,需要加强故障处理、维修保养等相关工作。
1盾构机常见故障
1.1液压泵发生故障
液压泵是整个盾构设备里的液压系统的动力源泉,也是整个系统的核心结构
部件,同时也是故障经常发生的部位,因此在故障检测中,这个部位的检测十分
重要。液压泵开始工作时,会有一种力生成,这些力在一定条件下可以变成振源。振源会向外部传播出一定的信息,其中,它有着3种传播信息的方式:第一种是
以金属元件为介质来向外部传播信息,形成了外壳和机器底座的震动异常;第二
种是以油为介质向外进行信息传播,对压力油路造成压力,油路受到压力开始摆
动,以此来向外传播信息;第三种就是以空气中的气体来做介质,对着空气发出
震动,从而形成噪音的方法来对外传播信息,这个就是液压泵的工作原理。一旦
液压泵处发生故障,我们就可以根据这3种传播信息的方式对其进行排查,通过
震动、压力、油滴以及噪音对其进行检测。一般情况下,正常的轴向柱塞泵能量
都是在基本频率和高倍频率较为集中,并且没有很大的区别,当轴向柱塞泵出现
故障,基本频率的能量就显得集中一些。这时可以对每个时间段的指标进行检测,观察指标是否维持在正常水平下,倘若每项都正常,频谱图中显示也正常,就说
明液压泵没有出现故障。
1.2刀座与面板磨损
在盾构机运行中,为了防止刀座和刀盘面板接触而出现磨损问题,通常使用
滚刀、弧形刮刀和切刀等。但是如果在对硬岩段进行掘进作业时,会导致上述刀
具出现不同程度的磨损甚至损坏问题,影响其保护作用的发挥,导致刀座与面板
接触。也会由于刀圈材料过硬而造成磨损问题。
1.3液压回路发生故障
液压系统在一个封闭的回路里可能出现的故障有以下几点:第一,可能是由
于压力的失常,压力值的不确定因素导致整个系统产生失压的现象;第二,可能
是使用的油没有达到相关规定的标准,油有质量问题,不够干净,其中存在杂质,因而在进行检测时我们可以采用3种方法对使用的油进行检测,分别是铁谱法检测、理化性能指标监测以及光谱法检测;第三,就是液压系统里的油缸运行时出
现了差错,导致了整个原件在执行的时候出现了一些问题;第四,可能是由于液
压系统内外泄从而导致出现故障。这4点都有可能是造成液压回路故障的因素,
我们在进行液压回路故障检测时,应该密切关注这4个位置,来防止故障的发生。
2盾构设备维修保养措施
2.1加强盾构设备“定期+日常”维修保养
盾构设备长期在复杂环境条件下运行,难免会出现各种各样的故障问题,因
此管理人员必须要做好盾构设备的日常维修与保养工作,并且形成详细的日常维
修保养计划。管理人员应当对盾构设备进行日常例行巡检,特别是正处于施工运
行阶段的盾构设备,更是维修保养日常巡检的重中之重。工作人员需要对盾构设
备的供电系统、机械装置、液压装置等重要电气设施设备进行维修保养,检查供
电系统是否存在短路或者断路可能性,检查机械装置是否存在停机隐患,检查液
压装置是否存在故障隐患等。为了切实提高盾构设备的维修与保养工作效果,可
以采取“定期+日常”相结合的工作模式。其中,“定期”是对盾构设备进行全
面的故障隐患查找与维修处理,而“日常”则主要是对盾构设备进行简单的保养
处理,以切实提高盾构设备的工作性能与使用效率。在每日日常盾构设备维修保
养工作中,要对整个设备系统是否需要清洁,所有电缆是否有磨损点以及破损点,电气柜是否完全关闭,空调设备是否需要清洁等方面进行检查。而在“定期”维
修保养检查中,则应当对所有安全和禁止制动的功能情况进行检查,对警告信号、照明系统以及应急照明的功能进行检查,对控制舱、控制柜、主配电设备以及配
电箱的温湿度、电气连接以及螺钉装配紧固度进行检查。
2.2基于实时参数的监控和故障诊断
在盾构机故障诊断的过程里面,可以利用到传感器的特性从多个来源采集实
时信息,并依据采集到的信息建立一套实时诊断推理的机制,对盾构机的实时参
数进行监测。在实时仿真和开关量异常的情况下,实时在线监测的系统会向用户
提示异常信号,并发送给推理机进行推理。如果能直接得到最终失败的原因,则
通过界面返回给用户,给出相应的解决方案,并依据推理路径做出相应的推理解释。如果异常的信号不是故障的最终原因,系统可以利用到基于综合隶属度的模
糊推理机制进行一个推理和诊断,二者之间可以相互配合,直至找到最终的故障源。这种方法在很大的程度上保证了盾构机能够安全运行。
2.3地铁盾构设备的后期保养
对于地铁盾构设备的后期保养问题也十分重要,一个再完好的设备,后期如
果没有一套良好的保养流程,最后也会出现很多问题,因此,对于地铁盾构设备
的保养,我有以下几点建议:(1)我们在使用完毕后,不能随意地进行拆解,
应当在拆解的同时进行检测工作,一旦出现问题,可以及时对设备进行维修工作。(2)对一些设备的零部件进行维修时,不能没有目的的更换零部件,否则可能