油脂系統(tǒng)日常保養(yǎng)及常見故障處理

1、油脂系統(tǒng)的日常保養(yǎng)及常見故障處理成都地鐵3號線王傳東2021.03.03目錄前言11齒輪油系統(tǒng)11.1 齒輪油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理 11.2 齒輪油系統(tǒng)的日常保養(yǎng)含巡檢 31.3 齒輪油系統(tǒng)的常見故障及處理舉措 42 HBW油脂系統(tǒng)52.1 HBW油脂系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理 52.2 HBW油脂系統(tǒng)的日常保養(yǎng)含巡檢 62.3 HBW油脂系統(tǒng)常見故障及處理舉措 63 EP2油脂系統(tǒng)83.1 EP2油脂系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理 83.2 EP2油脂系統(tǒng)的日常保養(yǎng)含巡檢 93.3 EP2油脂系統(tǒng)的常見故障及處理舉措 104盾尾油脂系統(tǒng)114.1 盾尾油脂系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理 114.2 盾尾油脂系統(tǒng)的日常保養(yǎng)含巡檢 12

2、4.3 盾尾油脂系統(tǒng)的常見故障及處理舉措 12結(jié)語13前言盾構(gòu)機(jī)作為一種大型機(jī)械設(shè)備, 經(jīng)常處于長時間運(yùn)行狀態(tài), 為了減少其運(yùn)動部件的磨損, 保證設(shè)備使用壽命,需要對需要潤滑的部位保質(zhì)、保量的注入油脂.盾構(gòu)機(jī)上使用的油脂不止一種,其用途不僅僅是潤滑,還有密封的作用,如主驅(qū)動的密封,盾尾的密封.對于如主 驅(qū)動、主驅(qū)動變速箱、回轉(zhuǎn)中央、螺旋機(jī)驅(qū)動、盾尾鋼刷等盾構(gòu)機(jī)的關(guān)鍵部件,油脂需要不 間斷的注入,需求量大,因此這些部件的潤滑密封采用自動注脂的方式,并進(jìn)行注入情況監(jiān)測及故障報警,提升了設(shè)備的自動化程度.油脂系統(tǒng)為盾構(gòu)機(jī)的關(guān)鍵部件進(jìn)行保護(hù),該系統(tǒng)的重要性不言而喻.作為一名機(jī)電人員,需要了解油脂系統(tǒng)的

3、組成, 根據(jù)保養(yǎng)方案對其進(jìn)行日常保養(yǎng),減少故障率；并且總結(jié)工作經(jīng)驗,分析油脂系統(tǒng)的常見故障,以便故障出現(xiàn)時能夠及時、快速的處理,保證盾構(gòu)機(jī)的正常工作.根據(jù)油脂的種類,可以將盾構(gòu)機(jī)的油脂系統(tǒng)劃分為齒輪油系統(tǒng)、集中潤滑油脂系統(tǒng)、 HBW油脂系統(tǒng)和盾尾油脂系統(tǒng).本文將參考相關(guān)資料,結(jié)合實際工作經(jīng)驗,對油脂系統(tǒng)的 日常保養(yǎng)及常見故障的處理的進(jìn)行介紹.1齒輪油系統(tǒng)1.1 齒輪油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理齒輪油的主要作用是將封閉在主驅(qū)動箱內(nèi)的齒輪油加壓循環(huán),既可以將齒輪油過濾冷卻,也可以對主軸承滾道、滾子、驅(qū)動小齒輪軸承、驅(qū)動小齒輪、驅(qū)動大齒圈等部件進(jìn)行潤滑,另外齒輪油注入到主驅(qū)動外密封的第二道與第三道密封之間的密

4、封腔,對密封唇口進(jìn)行潤滑.圖1-1齒輪油的注入位置齒輪油系統(tǒng)主要由齒輪油泵、過濾器、流量分配閥、脈沖計數(shù)器、冷卻器、液位開關(guān)、齒輪油罐等組成.齒輪油泵從主驅(qū)動箱底部吸油,經(jīng)過濾器和板式熱交換器后,由流量分配閥平均分配后注入到主軸承上部的徑向滾道,進(jìn)行噴濺潤滑.同時,該循環(huán)系統(tǒng)能對主驅(qū)動箱內(nèi)的齒輪油進(jìn)行冷卻.齒輪油泵的入口前方安裝有磁性過濾器,能夠吸附齒輪油中的金屬碎屑.圖1-2齒輪油循環(huán)系統(tǒng)示意圖圖1-3齒輪油磁性過濾器脈沖計數(shù)器安裝于齒輪油分配閥上圖4紅圈內(nèi),用于齒輪油的計數(shù).圖1-4齒輪油分配閥油位開關(guān)與主軸承齒輪箱連通,當(dāng)齒輪油液位低時在上位機(jī)報警“齒輪油液位低極限 同時其使用透明管作可

5、視液位.圖1-5齒輪油液位開關(guān)齒輪油罐位于盾體左側(cè),罐內(nèi)添加齒輪油, 通入壓縮空氣,對主驅(qū)動外密封唇口進(jìn)行壓力循環(huán)潤滑壓力一般設(shè)置為0.2Bar.圖1-6齒輪油罐1.2 齒輪油系統(tǒng)的日常保養(yǎng)含巡檢1每天檢查主軸承齒輪油的油位,要求滿足1/22/3液位,如果油位過低,那么在盾體左側(cè)平臺上翻開加油堵頭加注齒輪油,在液位到達(dá)中位偏上時停止加注,在加注的過程中不能讓灰塵或污物進(jìn)入齒輪油的具體加注方法見?盾構(gòu)機(jī)操作使用說明書?.圖1-7齒輪油加油口2根據(jù)上位機(jī)的提示,檢查齒輪油高壓過濾器壓差變送器是否損壞,是否需要清洗 或更換濾芯.(3)定期檢查齒輪油分配閥的動作是否正常,脈沖計數(shù)器工作是否正常.(4)

6、定期檢查齒輪油泵出口壓力值(正常范圍為1020Bar).(5)定期清理磁性過濾器.1.3 齒輪油系統(tǒng)的常見故障及處理舉措(1)齒輪油過濾器報警上位機(jī)顯示“齒輪油過濾器故障.處理舉措：此時過濾器可能已經(jīng)堵塞,拆下進(jìn)行更換.同時檢查齒輪油油品(肉眼觀察油的顏色),如果齒輪油變質(zhì),那么更換齒輪油.更換濾芯和齒輪油的方法及考前須知參照盾 構(gòu)機(jī)操作使用說明書.(2)齒輪油罐密封壓力報警上位機(jī)顯示“齒輪油罐密封壓力低.處理舉措：首先檢查壓力表有無示數(shù),假設(shè)有示數(shù), 那么可能是壓力傳感器損壞,檢查確認(rèn) 后更換壓力傳感器； 假設(shè)無示數(shù),檢查壓縮空氣管路是否暢通、 減壓閥壓力設(shè)置是否正常,確 認(rèn)壓縮空氣是否進(jìn)入

7、.52#盾構(gòu)機(jī)頻繁報警提示“齒輪油罐密封壓力低,檢查發(fā)現(xiàn)壓縮空氣供給正常,油罐 旁金屬管路上的球閥均已開啟,但壓力表無示數(shù)(包括減壓閥上的壓力表),調(diào)節(jié)減壓閥依然無壓力,初步推測減壓閥前部的金屬管路堵塞.經(jīng)拆卸檢查發(fā)現(xiàn),減壓閥前部的單向閥裝反,導(dǎo)致壓縮空氣無法進(jìn)入.改變單向閥的安裝方向,調(diào)節(jié)氣壓至0.2Bar,故障消除.圖1-8齒輪油罐進(jìn)氣管路單向閥(3)齒輪油位報警油位報警有兩種可能：液位確實低于報警液位；齒輪油臟,導(dǎo)致液位開關(guān)被卡,引起誤 顯示.處理舉措：針對第1種情況,及時向齒輪箱添加齒輪油.針對第2種情況,要清洗齒輪油液位開關(guān),提取油樣進(jìn)行化驗.如果化驗報告油樣參數(shù)超標(biāo),需進(jìn)行換油.2

8、 HBW油脂系統(tǒng)2.1 HBW油脂系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理HBW黑油脂,即主驅(qū)動迷宮密封油脂,用于盾構(gòu)機(jī)主驅(qū)動密封.HBW黑油脂具有優(yōu)異的抗水發(fā)性能、適宜的稠度和良好的潤滑性能,其注入點(diǎn)為主驅(qū)動內(nèi)外密封的第一道唇形密封前,通過迷宮密封進(jìn)入土倉, 直接與渣土接觸,利用不斷擠出的油脂將渣土擋在主軸承 外面,預(yù)防渣土侵入主軸承.里油脂注入口圖2-1 HBW黑油脂注入位置示意該系統(tǒng)主要有 HBW油脂泵、馬達(dá)分配器、脈沖計數(shù)器、氣動球閥等組成.油脂泵泵送 黑油脂至主驅(qū)動內(nèi)外密封的馬達(dá)分配器,由分配器按流量平均分配注入至內(nèi)外密封.圖2-2 HBW油脂泵圖2-3馬達(dá)分配閥內(nèi)密封主軸承密封每分鐘需要的黑油脂量是固定的

9、,馬達(dá)分配器內(nèi)部齒輪轉(zhuǎn)動一圈,其油脂排量為4M6.8ml/min ,到達(dá)黑油脂的需求量,因此油脂泵和馬達(dá)分配器是間歇性工作(每分鐘內(nèi)動作持續(xù)時間約 810秒).系統(tǒng)的具體限制過程為：油脂泵工作,氣動球閥翻開,馬 達(dá)分配器開始轉(zhuǎn)動.安裝于四聯(lián)馬達(dá)分配器上脈沖計數(shù)器(接近開關(guān))能夠檢測到輪齒的接近和離開,并發(fā)出一個脈沖信號,馬達(dá)分配器內(nèi)一個齒輪的齒數(shù)是12,當(dāng)馬達(dá)分配器轉(zhuǎn)動一圈時,脈沖計數(shù)器發(fā)出 12個脈沖信號,PLC系統(tǒng)判定這一分鐘內(nèi)排入黑油脂的供給量達(dá) 到要求,發(fā)出限制信號關(guān)閉氣動球閥和油脂泵空氣管路上的電磁閥,油脂泵和馬達(dá)分配器停止工作.下一分鐘開始時,繼續(xù)循環(huán)上述過程.2.2 HBW油脂系

10、統(tǒng)的日常保養(yǎng)(含巡檢)(1)檢查油脂桶剩余油脂量,不夠時提前將油脂準(zhǔn)備好以及時更換.(2)檢查油霧器油位,如果低于低液位,加注潤滑油.(3)檢查泵桿的油杯中潤滑油是否足夠或污染,及時添加或更滑潤滑油(圖12).(4)檢查油脂泵的出口壓力是否正常,如果過大那么管路可能堵塞.(5)檢查油脂泵的的工作是否正常,是否存在嚴(yán)重漏氣,動作次數(shù)是否過慢(正常為 12 次/min ).(6)保持油脂泵的清潔.圖2-4泵桿的油杯中添加潤滑油2.3 HBW油脂系統(tǒng)常見故障及處理舉措(1)泵桿漏油處理舉措：漏油的原因一般是密封損壞,拆開泵桿處,更換密封.(2)油脂泵動作緩慢處理舉措：檢查進(jìn)氣壓力是否過低,必要時通過

11、減壓閥調(diào)節(jié)進(jìn)氣壓力.(3)脈沖次數(shù)低于上位機(jī)設(shè)置次數(shù)報警處理舉措：首先檢查油脂泵是否工作正常,氣壓是否到達(dá)工作要求； 其次檢查管路是否有堵塞現(xiàn)象、馬達(dá)分配器前氣動球閥是否正常翻開,如有堵塞及時處理； 檢查接近開關(guān)是否損壞(測量接近開關(guān)的電壓信號是否正常),如果損壞那么更換；如果前面的檢查均正常,那么 檢查馬達(dá)分配器是否正常工作.(4)馬達(dá)分配器無法正常工作1)馬達(dá)分配器殼體片之間的縫隙漏油.處理舉措：檢查分配器上的 6根螺栓是否松動,如有松動那么擰緊；如果螺栓沒有松動, 那么拆開、清洗閥體,檢查殼體片間的接觸面有無損傷,檢查對應(yīng)縫隙處的密封圈是否損壞, 如有損壞那么進(jìn)行更換.2)馬達(dá)分配器卡死

12、.處理舉措：拆開并清洗馬達(dá)分配器,檢查內(nèi)部是否堵塞,如果是由于油脂質(zhì)量差引起堵 塞,那么更換油脂；檢查內(nèi)部零件是否損壞,比方斷軸、軸套嚴(yán)重磨損等,如有損壞那么更換相 應(yīng)的零件.52#盾構(gòu)機(jī)組裝調(diào)試時,內(nèi)密封的馬達(dá)分配閥不工作,拆開清洗后重新組裝,再次啟動 后只有一個孔出油, 隨后四個孔均不出油,進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)軸套磨損,更換軸套后,馬達(dá)分配器正常工作.拆卸馬達(dá)分配閥時的考前須知：1)齒輪對和殼體是配對的.因此,拆開后,注意吧每一聯(lián)的齒輪對和殼體單獨(dú)按順序 放置,以免重新裝配時混淆.2)小心保護(hù)殼體之間的接觸面,任何損傷可能會造成泄漏或產(chǎn)品質(zhì)量下降.接近開關(guān)的安裝方法：把齒輪插入帶接近開關(guān)的端蓋的

13、軸孔內(nèi),轉(zhuǎn)動齒輪,觀察近開關(guān)是否有感應(yīng)輸出.接近開關(guān)的感應(yīng)距離為 0.51.5mm,超出該范圍,將無感應(yīng)輸出.如無感應(yīng)輸出,松開鎖緊螺 母,調(diào)節(jié)接近開關(guān)感應(yīng)頭部與輪端面的間隙,直到有感應(yīng)輸出,再把鎖緊螺母鎖緊.馬達(dá)分配閥的拆裝、 接近開關(guān)安裝的詳細(xì)方法參見?盾構(gòu)機(jī)維護(hù)保養(yǎng)治理指引?和 ?盾構(gòu)機(jī)元器件使用說明書之流體卷?.圖2-6接近開關(guān)的安裝示意圖3 EP2油月旨系統(tǒng)3.1 EP2油脂系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理EP2油脂系統(tǒng)采用EP2油脂為主驅(qū)動密封、螺旋機(jī)的驅(qū)動密封、螺旋機(jī)閘門、回轉(zhuǎn)中央 提供潤滑密封.其中,主驅(qū)動內(nèi)外密封的注入位置均為第一道和第二道密封之間的密封腔.盾體鍍接密封采用 EP2油脂進(jìn)行潤

14、滑,但是需要手動注脂.回轉(zhuǎn)接頭的潤滑主要采用自 動注脂的方式,但也有兩個潤滑點(diǎn)需要手動注脂.圖3-1主軸承密封EP2油脂注入位置示意圖EP2油脂系統(tǒng)主要由油脂泵、多點(diǎn)泵、遞進(jìn)式分配器等組成,多點(diǎn)泵直接向主驅(qū)動密封 注脂,而注入到螺旋機(jī)驅(qū)動密封和回轉(zhuǎn)中央密封的油脂需要經(jīng)過遞進(jìn)式分配閥再次分配. 該系統(tǒng)的工作原理為：1多點(diǎn)泵頂部安裝有超聲波液位傳感器,當(dāng)多點(diǎn)泵的30L油脂桶液位低時,輸出“油脂桶空的信號,油脂泵的氣動電磁閥和多點(diǎn)泵前端的電磁閥得電翻開,油脂泵向多點(diǎn)泵的30L油脂桶持續(xù)泵送 EP2油脂,油脂桶內(nèi)油脂液位升高,直至液位傳感器發(fā)出“油脂桶滿 的信號,此時電磁閥失電關(guān)閉,油脂泵停止供油.2

15、盾構(gòu)機(jī)工作時,多點(diǎn)泵的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),存儲在油脂桶內(nèi)的油脂經(jīng)多點(diǎn)泵上的多個出口 分別注入到各個潤滑點(diǎn).圖3-2油脂泵和多點(diǎn)泵液位傳尋. 器齒乳液 住信息PLCEM關(guān)閏同1關(guān)間工也至直 慢高 壓力AX 我衛(wèi)油脂靠停止 向30LM存油 脂桶供油脂圖3-3 EP2油脂系統(tǒng)供油原理3.2 EP2油脂系統(tǒng)的日常保養(yǎng)(含巡檢)(1)檢查油脂桶剩余油脂量,不夠時提前將油脂準(zhǔn)備好以及時更換.(2)檢查油霧器油位,如果低于低液位,加注潤滑油.(3)檢查泵桿的油杯中潤滑油是否足夠或污染,及時添加或更滑潤滑油.(4)經(jīng)常檢查多點(diǎn)泵油脂桶的油位、液位傳感器是否正常工作、供油是否正常.(5)經(jīng)常檢查螺旋機(jī)和中央回轉(zhuǎn)接頭處油脂

16、分配閥是否正常工作.(6)按要求及時對手動注脂點(diǎn)加注油脂,其中盾體校接每個潤滑點(diǎn)的注脂量為50ml/天,氣動黃油槍壓油約 40s；回轉(zhuǎn)中央每個潤滑點(diǎn)的注脂量為30ml/周,手動黃油槍壓油約20次.圖3-4盾體較接手動潤滑點(diǎn)圖3-5回轉(zhuǎn)中央手動潤滑點(diǎn)(7)定期清洗多點(diǎn)泵的進(jìn)油口過濾器.(8)保持油脂泵和多點(diǎn)泵的清潔.3.3 EP2油脂系統(tǒng)的常見故障及處理舉措(1)油脂泵進(jìn)氣管路電磁閥故障電磁閥閥芯卡死, 不管是否得電,電磁閥一直處于關(guān)閉或翻開狀態(tài).如果電磁閥一直關(guān)閉,會造成油脂泵不工作,無法向多點(diǎn)泵油脂桶供油.處理舉措：更換電磁閥.(2)油脂泵供油壓力過高、動作緩慢多點(diǎn)泵上的油脂桶低液位時,油脂

17、泵開始泵送油脂,油脂泵出口壓力逐漸升高,動作越 來越慢,直至油脂泵停止工作,供油處于停止?fàn)顟B(tài).翻開油脂泵處的手動球閥泄壓后關(guān)閉, 油脂泵的壓力上升到一定程度后再次停止工作.處理舉措：檢查發(fā)現(xiàn)多點(diǎn)泵入口處的電磁閥處于正常翻開狀態(tài).判斷故障原因是供油管路或元件堵塞,一般情況下多點(diǎn)泵入口的電磁閥和過濾器容易發(fā)生堵塞.拆下過濾器發(fā)現(xiàn)兩層銅濾網(wǎng)堵塞嚴(yán)重,濾油孔被糊實,清洗后重新安裝,系統(tǒng)正常供油.圖3-6油脂過濾器的濾芯(3)油脂泵供油無法正常停止正常來說,油脂泵供油給多點(diǎn)泵油脂桶供油,當(dāng)油脂桶內(nèi)油脂到達(dá)高液位時,超聲波傳感器發(fā)出信號,系統(tǒng)限制電磁閥關(guān)閉,油脂泵停止供油.當(dāng)液位傳感器故障時,會出現(xiàn)不能發(fā)

18、出“油脂桶滿的信號,導(dǎo)致油脂泵持續(xù)供油.處理舉措：更換液位傳感器.(4)多點(diǎn)泵油脂桶液位低,系統(tǒng)無法供油巡檢時發(fā)現(xiàn)多點(diǎn)泵油脂桶液位過低,系統(tǒng)無法供油,上位機(jī)也無報警提示.處理舉措：1)首先檢查油脂泵供氣管路的手動球閥是否翻開、減壓閥壓力設(shè)置是否正常,保證工 業(yè)空氣正常進(jìn)入油脂泵；2)檢查供油管路的電磁閥是否翻開,保證供油管路暢通,如果電磁閥未得電翻開,原 因有兩個：電磁閥自身線路故障和液位傳感器故障(如果兩個電磁閥均為得電翻開,更可能是液位傳感器故障).3)檢查線路連接有無故障,比方接線錯誤、接線斷開等；4)如果線路連接正常,檢查超聲波液位傳感器是否損壞.檢查方法為：觀察傳感器上 的電源指示燈

19、是否常亮, 測試高、低液位指示燈是否正常點(diǎn)亮.如果指示燈指示正常,進(jìn)一步檢查傳感器的輸出信號是否正常,從而確定傳感器有無損壞(判斷超聲波傳感器輸出信號是否正常的具體方法見?盾構(gòu)機(jī)元器件說明書之流體卷?).52#盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)過多點(diǎn)泵油脂桶液位低,系統(tǒng)開始供油,當(dāng)油位上升到一定位置后,電 磁閥關(guān)閉,系統(tǒng)停止供油,但幾秒鐘之后,系統(tǒng)再次開始供油, 導(dǎo)致油脂溢出.經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),超聲波傳感器輸出信號異常,傳感器損壞.當(dāng)時沒有備件,為了使系統(tǒng)正常工作,人為地給出低液位信號,油脂泵開始供油,當(dāng)油脂桶滿時關(guān)閉油脂泵供氣管路的手動球閥.這種臨時性的供油方式需要專人經(jīng)常檢查油脂桶油位情況！圖3-7超聲波液位傳感器4盾

20、尾油脂系統(tǒng)4.1盾尾油脂系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理盾尾密封由三排焊接在盾尾上的密封刷組成, 三排密封刷組形成兩個環(huán)形空間, 中間 直充滿盾尾油脂.盾尾油脂具有良好的附著性和抗水性, 能夠保護(hù)盾尾刷并減小其與管片之 間的摩擦力,盾尾油脂與盾尾鋼刷組成一套盾尾密封系統(tǒng), 能夠預(yù)防注漿材料和水漏進(jìn)盾體 內(nèi)部,在土壓平衡模式掘進(jìn)時還有保持壓力的作用.隨著盾構(gòu)機(jī)的向前掘進(jìn),盾尾油脂系統(tǒng)不斷地向盾尾刷之間的環(huán)形空間補(bǔ)充油脂.圖4-1盾尾密封示意圖盾尾油脂系統(tǒng)由氣動泵、氣動球閥、壓力傳感器等組成.盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)時,位于 2號臺車 上的氣動泵泵送油脂至中盾分成兩路,通向盾體左右兩側(cè),由氣動球閥限制往盾尾密封前后腔注入.前腔和后腔各有 6個注入點(diǎn),每個注入位置均安裝有壓力變送器來檢測壓力值.圖4-2限制盾尾油脂注入的氣動球閥4.2 盾尾油脂系統(tǒng)的日常保養(yǎng)(含巡檢)(1)檢查油脂桶剩余油脂量,不夠時提前將油脂準(zhǔn)備好以及時更換.(2)檢查油霧器油位,如果低于低液位,加注潤滑油.(3)檢查泵桿的油