淺析盾構(gòu)機(jī)HBW油脂消耗過多的原因

發(fā)布時(shí)間：2026-01-08

HBW油脂注入系統(tǒng)主要是由氣動油脂泵、電磁氣動閥、帶有計(jì)數(shù)器的油脂分配器、壓力傳感器、耐壓管路等組成。盾構(gòu)機(jī)主軸承油脂消耗與理論消耗量之間存在較大差距。對此問題本文針對某機(jī)型盾構(gòu)機(jī)展開分析和討論。

1.程序設(shè)計(jì)不合理

程序上對HBW油脂消耗控制采用的是“壓力+流量”的控制方式。油脂注入的流量根據(jù)刀盤轉(zhuǎn)速來確定，刀盤轉(zhuǎn)速越快，流量也就大。當(dāng)HBW的壓力小于土壓時(shí)，就會發(fā)出壓力低報(bào)警。如果壓力無法提升時(shí)間過長時(shí)，程序會報(bào)錯(cuò)導(dǎo)致刀盤停止。在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)，HBW油脂會一直注入，只有當(dāng)主軸承內(nèi)部壓力高于程序設(shè)定值時(shí)，HBW油脂電氣氣動閥才會切斷，這就導(dǎo)致了盾構(gòu)機(jī)的主軸承HBW油脂壓力值一直處于高位運(yùn)行，而多余的油脂會通過迷宮密封注入到土倉內(nèi)，白白浪費(fèi)掉了。

2.油脂泵壓力設(shè)定不當(dāng)

根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測，在其他條件不變情況下，調(diào)節(jié)油脂泵出口壓力，壓力越大，油脂的消耗量也會不斷增加。當(dāng)程序檢測到設(shè)定脈沖時(shí)就會關(guān)閉電磁氣動閥。對于HBW系統(tǒng)來說，由于流量要求較大，管路直徑較大，因此采用電磁氣動閥。而氣動閥的開關(guān)與電氣信號之間存在一定延遲，如果泵的出口壓力越大，在這個(gè)延遲時(shí)間內(nèi)流過分配閥的流量也越大，因此增加了油脂消耗量。

3.元器件安裝位置不合理

通過現(xiàn)場管路的排查，發(fā)現(xiàn)HBW的氣動閥距離其分配器的距離為2米。此處的間距過大也會導(dǎo)致油脂過量消耗。究其原因，分配器是靠管道內(nèi)的油脂壓力驅(qū)動，當(dāng)壓力超過臨界點(diǎn)時(shí)，就會開啟油脂分配閥，當(dāng)電磁氣動閥關(guān)閉后，氣動閥與分配器管道內(nèi)仍存有壓力，當(dāng)此壓力超過分配器的開啟壓力時(shí)，油脂將會通過分配器注入到主軸承密封腔內(nèi)。

4.氣動閥出現(xiàn)故障

在油脂系統(tǒng)工作過程中，HBW油脂系統(tǒng)的氣動先導(dǎo)閥經(jīng)常出現(xiàn)卡閥芯、漏氣等不良現(xiàn)象，導(dǎo)致在給出關(guān)閉信號后數(shù)秒才能完全關(guān)閉主閥閥芯。如果漏氣嚴(yán)重，甚至不能完全關(guān)閉主閥閥芯。在這種情況下，油脂將不受控制，造成極大浪費(fèi)。

5.迷宮密封間隙過大

該機(jī)型盾構(gòu)機(jī)的迷宮密封間隙設(shè)計(jì)值為5mm，由于該值是由主驅(qū)動端面與刀盤法蘭端面的配合尺寸，因安裝精度存在誤差或者是設(shè)備長距離掘進(jìn)造成磨損，會導(dǎo)致迷宮密封間隙值變大，甚至?xí)�超過10mm。迷宮密封的出口間隙越大，HBW油脂的壓力越不容易保持。結(jié)果需要強(qiáng)制注入大量油脂，才能保證主驅(qū)動密封HBW油脂的壓力大于土壓，從而大大增加了油脂的消耗量。

6.人為因素

有些盾構(gòu)機(jī)操作手責(zé)任心不強(qiáng)，在掘進(jìn)時(shí)將HBW油脂注入一直采用自動模式，未根據(jù)掘進(jìn)狀態(tài)對HBW油脂壓力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，導(dǎo)致油脂壓力處于較高的狀態(tài)運(yùn)行，導(dǎo)致油脂的浪費(fèi)。

以上的分析和討論希望能夠?qū)Χ軜?gòu)機(jī)現(xiàn)場管理人員有所幫助。各位可根據(jù)現(xiàn)場盾構(gòu)機(jī)的實(shí)際情況進(jìn)行有針對性的調(diào)整，降低油脂消耗量。

來源：盾構(gòu)TBM技術(shù)在線

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