盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)的維護(hù)及故障診斷分析

于　翔

（成都工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，成都 610213）

盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)的維護(hù)及故障診斷分析

于翔

（成都工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，成都 610213）

盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)的維護(hù)是使盾構(gòu)機(jī)能夠正常運(yùn)行的必要條件。如果沒(méi)有進(jìn)行正確的維護(hù)，不僅會(huì)導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)性能下降甚至是損壞，還可能會(huì)導(dǎo)致工程進(jìn)度的落后，造成沒(méi)有必要的經(jīng)濟(jì)損失。本文從兩個(gè)方面展開(kāi)分析，一是盾構(gòu)機(jī)如何進(jìn)行正確的維護(hù)；二是如何對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷，并做技術(shù)分析。

盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)維護(hù)故障診斷

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來(lái)越多的隧道工程采用機(jī)械化的方式進(jìn)行作業(yè)。盾構(gòu)機(jī)已經(jīng)成為軟土地層隧道施工的重要設(shè)備之一，所以盾構(gòu)機(jī)的安全性、穩(wěn)定性、可靠性是工程順利進(jìn)行的保障。盾構(gòu)機(jī)的液壓系統(tǒng)是盾構(gòu)機(jī)的一個(gè)重要組成部分。它不僅關(guān)系到推進(jìn)系統(tǒng)和拼裝系統(tǒng)等的使用，還關(guān)系到工程質(zhì)量等問(wèn)題。對(duì)盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)的構(gòu)成有一個(gè)初步的了解，能夠讓盾構(gòu)機(jī)的使用者更好地使用設(shè)備，降低故障和事故發(fā)生的可能性。盾構(gòu)機(jī)的液壓系統(tǒng)使用有連續(xù)流動(dòng)性的介質(zhì)（液壓油），通過(guò)液壓泵把驅(qū)動(dòng)液壓泵的電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液的液壓能，經(jīng)過(guò)各種控制元件（壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥等），送到作為執(zhí)行元件的液壓缸或液壓馬達(dá)中，再轉(zhuǎn)換成機(jī)械能去驅(qū)動(dòng)負(fù)載。對(duì)使用液壓系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備而言，液壓系統(tǒng)能否正常有效的工作，是設(shè)備是否處于一個(gè)良好技術(shù)狀態(tài)的主要指標(biāo)。只有定期正確地維護(hù)系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)才能夠正常運(yùn)行。除了對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行正常維護(hù)外，對(duì)液壓系統(tǒng)的故障診斷也尤為重要。做好維護(hù)和檢修的重點(diǎn)，就是要準(zhǔn)確、全面、實(shí)質(zhì)、及時(shí)地掌握液壓系統(tǒng)的工作狀況，以保障盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1　液壓系統(tǒng)的維護(hù)

1.1定期巡檢制度

為了保障盾構(gòu)機(jī)的正常運(yùn)行，必須建立定期巡檢制度。按照多年的盾構(gòu)機(jī)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該同時(shí)制定日檢、周檢和月檢制度。日檢就是每天對(duì)盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行常規(guī)巡查，包括油管和管接頭的泄露情況、油位和油溫等的檢查；周檢就是每周定時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行大范圍檢查，包括關(guān)鍵部位油壓、濾清器等檢查；月檢就是根據(jù)設(shè)備的使用情況，每月對(duì)液壓油的質(zhì)量等進(jìn)行送檢，以保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1.2防止固體雜質(zhì)、灰塵、空氣或水等污染物混入液壓系統(tǒng)

（1）防止系統(tǒng)進(jìn)入雜質(zhì)和灰塵。工程機(jī)械液壓系統(tǒng)與平常系統(tǒng)有所不同，有很多精密的零件，如液壓閥中有小的細(xì)縫和小的小孔。如果使雜質(zhì)進(jìn)入其中，將造成精密零件產(chǎn)生一系列的問(wèn)題，從而使液壓系統(tǒng)處于危險(xiǎn)狀態(tài)。使固體雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)的途徑有很多：液壓油不經(jīng)常清潔、加液壓油的工具不凈等。所以，在拆卸液壓系統(tǒng)的一些組件時(shí)，一定要避開(kāi)灰塵；在拆卸部件的時(shí)候，一定要先清洗再打開(kāi)，以免灰塵入侵；換油的過(guò)程也要注意這個(gè)過(guò)程；安裝濾芯的時(shí)候，一定要徹底清潔底部的臟污，然后再使用液壓專用無(wú)塵紙擦拭，確保濾清器內(nèi)部的清潔。

（2）防止空氣灌入液壓系統(tǒng)。在常壓常溫下，通常會(huì)有容積比為6%～8%的空氣進(jìn)入液壓油中。當(dāng)其中的壓力降低時(shí)，空氣就會(huì)出來(lái)；當(dāng)其中的壓力上升的時(shí)候，外面的氣泡就會(huì)破裂，最終產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。如果有大量的空氣從其中分離出來(lái)，就會(huì)導(dǎo)致壓力過(guò)大，從而使液壓油的塑形增大，大大影響工作效率。因此，在維護(hù)過(guò)程中，一定要注意將系統(tǒng)中的空氣排除干凈。

1.3液壓油的正確選擇

液壓油是液壓系統(tǒng)十分重要的組成部分，對(duì)于液壓油的正確使用可以使液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性變強(qiáng)。因此，液壓油在液壓系統(tǒng)中有著不可替代的作用，相當(dāng)于設(shè)備的血液。在選擇液壓油的時(shí)候，應(yīng)該使用說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的液壓油牌號(hào)中的液壓油。如果有一定的其他要求或是問(wèn)題，應(yīng)該保證代替的油的性能與規(guī)定的油的性能相同。因?yàn)椴煌铺?hào)的油其中的添加劑是不同的，因此不能混合，以防止不同的液壓油之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致性能發(fā)生變化。

2　液壓系統(tǒng)故障診斷及技術(shù)分析

如果對(duì)液壓系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷，首先要熟練掌握液壓系統(tǒng)原理圖，其次要了解電磁鐵動(dòng)作循環(huán)表，再次可以檢查濾清器內(nèi)雜質(zhì)等，最后可以采用各種方法來(lái)確定故障。

2.1熟練的掌握液壓系統(tǒng)原理圖

熟練的掌握液壓系統(tǒng)圖，熟悉液壓系統(tǒng)的基本工作原理，掌握液壓元件的類型、結(jié)構(gòu)及性能，是對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷的基礎(chǔ)，也是查找液壓故障的最基本條件。

2.2了解電磁鐵動(dòng)作循環(huán)表

除了要熟悉液壓系統(tǒng)原理圖外，還要了解電磁鐵動(dòng)作循環(huán)圖表，以便快速有效地查找液壓系統(tǒng)的故障所在。按順序一步一步查找問(wèn)題，最后確定故障發(fā)生的原因。這種方法比較適用于系統(tǒng)比較復(fù)雜、液壓元件比較多的系統(tǒng)。

2.3試驗(yàn)法診斷故障

試驗(yàn)法診斷故障可采用排除、比較和綜合等方法進(jìn)行試驗(yàn)，以找出系統(tǒng)故障。

（1）排除法是將與系統(tǒng)故障相關(guān)的元件逐一試驗(yàn)，排除故障范圍，最后鎖定故障點(diǎn)。這種方法可以有效檢測(cè)出設(shè)備故障。

（2）比較法是對(duì)可能引起故障的某一局部的零部件進(jìn)行更換的試驗(yàn)方法。如果更換元件后對(duì)原故障無(wú)任何影響，說(shuō)明該元件不是真實(shí)的故障點(diǎn)。當(dāng)更換元件后故障隨之變化或者消失，則說(shuō)明它就是產(chǎn)生故障的原因。可見(jiàn)，比較法可以非常直觀地檢測(cè)出問(wèn)題所在。但是，對(duì)于大范圍故障來(lái)說(shuō)，這種方式不太適合。

（3）綜合法是綜合以上的方法進(jìn)行故障排除的方法，適用于比較復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，能夠多方面診斷故障。需要注意的是，在現(xiàn)實(shí)的診斷中，綜合法是最常用的方法。

3　利用PLC監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)

現(xiàn)代盾構(gòu)機(jī)的控制系統(tǒng)大多采用的是可編程控制器，液壓系統(tǒng)電磁閥的啟閉也是由PLC控制的。在液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，利用筆記本電腦連接進(jìn)PLC，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電磁鐵狀態(tài)，從而了解液壓系統(tǒng)運(yùn)行情況，從而很容易地檢測(cè)出系統(tǒng)某方面的故障。但是，這種方式對(duì)技術(shù)人員要求較高。

4　總結(jié)

每個(gè)故障都有其各自的特點(diǎn)，每個(gè)故障都不盡相同，要在一次又一次的實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)。只有在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)、總結(jié)，掌握故障的發(fā)生規(guī)律，熟練運(yùn)用各種方法對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確判斷和正確分析，才能將問(wèn)題快速有效地解決。這需要提高工程技術(shù)人員的技術(shù)和能力，要求工程技術(shù)人員具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還能有效把握處理各種故障的理論方法和技巧，靈活應(yīng)用到實(shí)際工作，提高故障診斷的效率。

［1］王世明.工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)［J］.機(jī)床與液壓，2009，37（2）：175-180.

［2］王世明.工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) ［A］//中國(guó)振動(dòng)工程學(xué)會(huì)故障診斷專業(yè)委員會(huì).2008年全國(guó)振動(dòng)工程及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議暨第十一屆全國(guó)設(shè)備故障診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集［C］.中國(guó)振動(dòng)工程學(xué)會(huì)故障診斷專業(yè)委員會(huì)，2008.

［3］馬軍.工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)的發(fā)展探索［J］.產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2013，12（10）.

［4］張軍霞.液壓系統(tǒng)故障診斷與維修典型案例的研究 ［D］.北京：北京工業(yè)大學(xué)，2013.

Maintenance and Fault Diagnosis of Hydraulic System of Shield Machine

YU Xiang
（Career Technical College，Chengdu，Chengdu 610213）

The maintenance of hydraulic system of shield machine is a necessary condition for the normal operation of the shield machine. If not properly maintained，it will not only lead to the decrease of the performance of the shield machine and even damage，but also may lead to backward engineering progress，resulting in unnecessary economic losses.This paper analyzes from two aspects，one is how to carry out the correct maintenance of the shield machine；two is how to diagnose the fault，and do technical analysis.

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