盾構機油缸位移檢測電纜保護裝置

郝春寶 翟振鈴

（濟南中鐵重工軌道裝備有限公司，濟南 250000）

盾構機是集機械、電氣、液壓、測量和控制等多種學科技術于一體，專門用于地下隧道工程開挖的技術密集型重大工程裝備[1]。盾構機的很多動作是靠液壓油缸來實現(xiàn)的，因此油缸位移的檢測對于盾構機的正常操作尤其重要。盾構機帶位移傳感器的油缸有：分布在盾體內上下左右處的推進油缸和鉸接油缸、螺旋輸送機的上下后閘門油缸、超挖刀行程檢測油缸。由于超挖刀行程檢測油缸安裝在前盾的隔板內，受不到外力傷害，不用對油缸的位移檢測電纜增加機械防護，只要把油缸出線孔處的金屬防水頭擰緊，防止進水。

1 油缸位移檢測原理及檢測電纜保護現(xiàn)狀

通過油缸內置的移傳感器把油缸的位移數(shù)據(jù)轉換成4～20mA的模擬量信號傳送給PLC的模擬量輸入模塊，4～20mA的模擬量信號經(jīng)過PLC處理后轉換成位移數(shù)據(jù)，再傳給控制室內的上位機顯示油缸的位移。盾構機司機根據(jù)上位機顯示的油缸位移，對盾構機進行操作。

油缸的位移檢測電纜是一條較細的多芯控制電纜，通過縮緊油缸出線口處的金屬防水頭，防止液體從出線口進入油缸損壞位移傳感器，但是對于暴露在油缸外面的電纜缺少機械防護。由于盾構機的工作環(huán)境比較惡劣，經(jīng)常出現(xiàn)油缸的位移檢測電纜被掛斷或擠斷的情況，油缸位移數(shù)據(jù)不能被PLC采集，導致上位機不能顯示油缸位移，影響盾構機司機的正常操作。

2 油缸位移檢測電纜保護改進措施

選用AEROQUIP FC686-8型液壓膠管作為油缸位移檢測電纜的保護管，該型液壓膠管的最大可承受壓力為16MPa，足夠承受一般的外力，避免對油缸位移檢測電纜的傷害；該型液壓膠管的內孔直徑為12.7mm，油缸位移檢測電纜的外徑一般在8～10mm，油缸位移檢測電纜可以在液壓膠管內輕松穿過。為了便于接線，液壓膠管的長度要比油缸位移檢測電纜的長度短20cm左右。

為了把液壓膠管固定到油缸上，需要在液壓膠管的一端用扣壓機扣壓液壓管接頭。選用與AEROQUIP FC686-8型液壓膠管相配套的20591-24-08T型液壓管接頭，該型液壓管接頭帶一個M24×1.5的固定螺母，而且有90°的彎。把液壓管接頭固定到油缸，可以使液壓膠管與油缸平行，確保在油缸安裝進盾體過程中不易損壞液壓膠管，并且布線美觀。液壓膠管的另一端不用扣壓液壓管接頭。

以推進油缸為例，油缸出線孔是M22×1.5的螺紋孔，拆掉安裝在油缸出線孔的金屬防水頭，為了使液壓管接頭能夠固定到油缸上，需要選用型號為1DM-24-22的變徑接頭，把M22×1.5的螺紋孔轉變?yōu)镸24×1.5的螺紋孔。它一端的外螺紋是M22×1.5，另一端的內螺紋是M24×1.5。首先把油缸位移檢測電纜從該變徑接頭的內孔中穿過，為了防止日后從變徑接頭處進水，在變徑接頭兩端的外螺紋上涂抹玻璃膠，然后把外螺紋是M22×1.5的一端擰進油缸的出線孔。接著用玻璃膠填充變徑接頭的內孔與油缸位移檢測電纜的空隙，防止水從液壓膠管內進入油缸。

液壓膠管扣壓液壓管接頭的一端作為電纜進線端，未扣壓液壓管接頭的一端作為電纜出線端。油缸位移檢測電纜從扣壓液壓管接頭的一端穿過液壓膠管，把液壓管接頭的固定螺母固定到變徑接頭的M24×1.5的內螺紋孔內。用玻璃膠填充液壓膠管出線端的內孔與油缸位移檢測電纜的空隙，然后用防水膠帶把液壓膠管的出線端與出線端附近的油缸位移檢測電纜纏繞在一起。

對于鉸接油缸和螺旋輸送機后閘門油缸的位移檢測電纜的保護，都采用AEROQUIP FC686-8型液壓膠管、20591-24-08T型液壓管接頭。鉸接油缸的出線孔也是M22×1.5的螺紋孔，因此選用1DM-24-22型的變徑接頭。螺旋輸送機后閘門油缸的出線孔是M16×1.5的螺紋孔，因此選用1DM-24-16型的變徑接頭，油缸位移檢測電纜保護裝置如圖1所示。

3 結語

選用耐壓較高的液壓膠管作為油缸位移檢測電纜的保護管，可以有效地避免外力對油缸位移檢測電纜的機械傷害；用玻璃膠填充變徑接頭的內孔與油缸位移檢測電纜的空隙以及液壓膠管出線端的內孔與油缸位移檢測電纜的空隙，可以有效地避免水從液壓膠管內流入油缸，損害油缸內的位移傳感器。改進措施簡單實用，成本低廉。改進油缸位移檢測電纜的保護后，油缸位移的故障率大大降低，提升了盾構機的正常操作性能。

圖1 油缸位移檢測電纜保護裝置