油脂系統(tǒng)的日常保養(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)的常見故障及處理措施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)常見故障及處理措施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)的常見故障及處理措施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124.3 盾尾油脂系統(tǒng)的常見故障及處理

2、措施12結(jié)語13前言盾構(gòu)機作為一種大型機械設(shè)備，經(jīng)常處于長時間運行狀態(tài)，為了減少其運動部件的磨損，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)中心、螺旋機驅(qū)動、盾尾鋼刷等盾構(gòu)機的關(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，并進行注入情況監(jiān)測及故障報警，提高了設(shè)備的自動化程度。油脂系統(tǒng)為盾構(gòu)機的關(guān)鍵部件進行保護，該系統(tǒng)的重要性不言而喻。作為一名機電人員，需要了解油脂系統(tǒng)的組成，按照保養(yǎng)方案對其進行日常保養(yǎng)，減少故障率；

3、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)機的正常工作。根據(jù)油脂的種類，可以將盾構(gòu)機的油脂系統(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封腔，對密封唇口進行潤滑。圖1-1 齒輪油的注入位置

4、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，當齒輪油液位低時在上位機報警“齒輪油液位低極限。同時其使用透明管作可視液位。圖1-5 齒輪油液位開關(guān)齒輪油罐位于

5、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入齒輪油的具體加注方法見?盾構(gòu)機操作使用說明書?。圖1-7 齒輪油加油口2根據(jù)上位機的提示，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定期檢查齒輪油泵出口壓力值正常范圍為1020Bar

6、。5定期清理磁性過濾器。1.3 齒輪油系統(tǒng)的常見故障及處理措施1齒輪油過濾器報警上位機顯示“齒輪油過濾器故障。處理措施：此時過濾器可能已經(jīng)堵塞，拆下進行更換。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)機操作使用說明書。2齒輪油罐密封壓力報警上位機顯示“齒輪油罐密封壓力低。處理措施：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，確認壓縮空氣是否進入。52#盾構(gòu)機頻繁報警提示“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

7、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。處理措施：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)，提取油樣進行化驗。如果化驗報告油樣參數(shù)超標，需進行換油。2 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

8、盾構(gòu)機主驅(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，防止渣土侵入主軸承。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，馬達分配器內(nèi)部齒輪轉(zhuǎn)動一圈，其油脂排量為，到達黑油脂的需求量，因此油脂泵和馬達分配器是間歇性工作每分鐘內(nèi)動

9、作持續(xù)時間約810秒。系統(tǒng)的具體控制過程為：油脂泵工作，氣動球閥翻開，馬達分配器開始轉(zhuǎn)動。安裝于四聯(lián)馬達分配器上脈沖計數(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，馬達分配器內(nèi)一個齒輪的齒數(shù)是12，當馬達分配器轉(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到達要求，發(fā)出控制信號關(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

10、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)常見故障及處理措施1泵桿漏油處理措施：漏油的原因一般是密封損壞，拆開泵桿處，更換密封。圖2-5 HBW油脂泵泵桿漏油2油脂泵動作緩慢處理措施：檢查進氣壓力是否過低，必要時通過減壓閥調(diào)節(jié)進氣壓力。3脈沖次數(shù)低于上位機設(shè)置次數(shù)報警處理措施：首先檢查油脂泵是否工作正常，氣壓是否到達工作要求；其次檢查管路是否有堵塞現(xiàn)象、馬達分配器前氣動球閥是否正

11、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，那么檢查馬達分配器是否正常工作。4馬達分配器無法正常工作1馬達分配器殼體片之間的縫隙漏油。處理措施：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，如有損壞那么進行更換。2馬達分配器卡死。處理措施：拆開并清洗馬達分配器，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、軸套嚴重磨損等，如有損壞那么更換相應(yīng)的零件。52#盾構(gòu)機組裝調(diào)試時

12、，內(nèi)密封的馬達分配閥不工作，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，進一步檢查發(fā)現(xiàn)軸套磨損，更換軸套后，馬達分配器正常工作。拆卸馬達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按順序放置，以免重新裝配時混淆。2小心保護殼體之間的接觸面，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

13、達分配閥的拆裝、接近開關(guān)安裝的詳細方法參見?盾構(gòu)機維護保養(yǎng)管理指引?和?盾構(gòu)機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油脂系統(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、螺旋機的驅(qū)動密封、螺旋機閘門、回轉(zhuǎn)中心提供潤滑密封。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。盾體鉸接密封采用EP2油脂進行潤滑，但是需要手動注脂?；剞D(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、多點泵、遞進式分配器等組成，多點泵直接向主驅(qū)動密封注脂，而

14、注入到螺旋機驅(qū)動密封和回轉(zhuǎn)中心密封的油脂需要經(jīng)過遞進式分配閥再次分配。該系統(tǒng)的工作原理為：1多點泵頂部安裝有超聲波液位傳感器，當多點泵的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泵前端的電磁閥得電翻開，油脂泵向多點泵的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盾構(gòu)機工作時，多點泵的電機運轉(zhuǎn)，存儲在油脂桶內(nèi)的油脂經(jīng)多點泵上的多個出口分別注入到各個潤滑點。圖3-2 油脂泵和多點泵圖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

15、準備好以及時更換。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)常檢查螺旋機和中心回轉(zhuǎn)接頭處油脂分配閥是否正常工作。6按要求及時對手動注脂點加注油脂，其中盾體鉸接每個潤滑點的注脂量為50ml/天，氣動黃油槍壓油約40s；回轉(zhuǎn)中心每個潤滑點的注脂量為30ml/周，手動黃油槍壓油約20次。圖3-4 盾體鉸接手動潤滑點圖3-5 回轉(zhuǎn)中心手動潤滑點7定期清洗多點泵的進油口過濾器。8保持油脂泵和多點泵的清潔。3.3 EP2油脂系統(tǒng)的常見故障及處理措施1油脂泵進氣管路電磁閥

16、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，無法向多點泵油脂桶供油。處理措施：更換電磁閥。2油脂泵供油壓力過高、動作緩慢多點泵上的油脂桶低液位時，油脂泵開始泵送油脂，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，供油處于停止狀態(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。處理措施：檢查發(fā)現(xiàn)多點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)堵塞嚴重，濾油孔被糊實，清洗后重新安裝，系統(tǒng)正常供油。圖3

17、-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，油脂泵供油給多點泵油脂桶供油，當油脂桶內(nèi)油脂到達高液位時，超聲波傳感器發(fā)出信號，系統(tǒng)控制電磁閥關(guān)閉，油脂泵停止供油。當液位傳感器故障時，會出現(xiàn)不能發(fā)出“油脂桶滿的信號，導(dǎo)致油脂泵持續(xù)供油。處理措施：更換液位傳感器。4多點泵油脂桶液位低，系統(tǒng)無法供油巡檢時發(fā)現(xiàn)多點泵油脂桶液位過低，系統(tǒng)無法供油，上位機也無報警提示。處理措施：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

18、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是否常亮，測試高、低液位指示燈是否正常點亮。如果指示燈指示正常，進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)機元器件說明書之流體卷?。52#盾構(gòu)機出現(xiàn)過多點泵油脂桶液位低，系統(tǒng)開始供油，當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。當時沒有備件，為了使系

19、統(tǒng)正常工作，人為地給出低液位信號，油脂泵開始供油，當油脂桶滿時關(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，中間一直充滿盾尾油脂。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)，能夠防止注漿材料和水漏進盾體內(nèi)部，在土壓平衡模式掘進時還有保持壓力的作用。隨著盾構(gòu)機的向前掘進，盾尾油脂系統(tǒng)不斷地向盾尾刷之間的環(huán)形空間補充油脂。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)機推進時，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)，由氣動球閥控制往盾尾密封前后腔注入。前腔和后腔各有6個注入點，每個注入位置均安裝有壓力變送器來檢測壓力值。圖4-2 控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