關于盾構機液壓系統的維修保養與故障探討

隋曉慧

摘要：盾構機是在城市地鐵以及地下隧道施工建設的重要機械裝備，在盾構機的系統里面，液壓系統可以稱之為盾構機的核心系統。盾構機中的液壓推進及鉸接系統、刀盤驅動系統、管片拼裝系統、螺旋輸送系統、同步注漿系統等關鍵機構都要靠液壓系統來驅動，由此可見，液壓系統的正常與否直接影響到盾構機能否正常運行。本文從如何對盾構機的液壓系統進行維護和如何對出現的故障進行診斷，這兩個方面進行探討，以便于能更加及時地掌握液壓系統的工作狀況，從而保障盾構機能夠正常運行。

關鍵詞：盾構機;液壓系統;維護;診斷

前言

盾構機液壓系統是盾構機關鍵的一個組成部分，盾構機的管片拼裝系統、推進系統、刀盤驅動、螺旋輸送系統均是通過液壓系統來進行驅動的。為了確保液壓系統能夠正常運轉，需要定期對液壓系統進行故障診斷和維護工作，正確了解液壓系統的工作情況，保證盾構機液壓系統可以正常運行。

一、盾構機常見的液壓系統故障

（一）液壓油受到污染

液壓油的污染屬于盾構液壓系統的重大性問題。污染物一般會堵塞濾油器以及管路，從而導致油的流量不足和壓力達不到要求程度等問題。在此情況下，極有可能使盾構機在施工過程中出現突發失效等問題，由此對施工安全造成一定的威脅。液壓油污染的原因主要分兩種：①液壓元件的損壞或摩擦所產生的金屬屑對液壓油產生污染;②周圍環境中的水或空氣混入油液中，實驗證明，若水混入高溫、高壓的液壓油中時，則會導致油液的瞬間炸開，嚴重時將會對元器件造成非常嚴重的破壞。空氣會從損壞的密封位置或者油液泄露處進入油液，從而加速油液的氧化變質。

（二）液壓系統發生泄漏

盾構機的液壓系統發生泄漏屬于正常故障，在該種故障中往往會出現各種較為激烈的沖擊，從而使得設備自身各處的連接出現問題，而相關的密封部位也產生松動，繼而引發液壓系統泄漏問題。液壓系統泄漏包括兩種，即內泄漏和外泄漏。內泄漏是指在液壓閥內部發生的泄漏，該泄漏極易使系統動力發生泄漏，從而影響系統的正常運行;而外泄漏是指發生在液壓缸、液壓油管等系統元件發生的滲油現象[1]。

（三）油溫超出規定的溫度

因為盾構的外負載具有多變性特點，所以刀盤的驅動系統和推進系統等系統就會頻繁發生變化，由此導致一部分液壓能轉換成熱能，從而造成油溫的升高。最佳的液壓系統油溫應該在35～55℃的范圍內，當油溫高出這一范圍時，則會產生諸多不良影響：①能夠使油液的粘度降低，摩擦力則就會增大，從而導致機件發熱以及泄露機率增大，當溫度繼續上升并達到一定程度時還會導致部分執行元件的動作遲鈍;②一旦設備的油溫超過55℃，液壓油的使用壽命將會降低一半;③在高溫狀態下，液壓油往往會產生氧化，繼而形成相應的沉淀物，對濾油器和油液通道造成堵塞，最終對油壓系統的正常工作產生極大的負面影響。

二、盾構機液壓系統的維修

（一）保養定期巡檢制度

為了保障盾構機的正常運行，必須建立定期巡檢制度。按照多年的盾構機維護經驗，應該同時制定日檢、周檢和月檢制度。日檢就是每天對盾構機液壓系統進行常規巡查，包括油管和管接頭的泄露情況、油位和油溫等的檢查;周檢就是每周定時對系統進行大范圍檢查，包括關鍵部位油壓、濾清器等檢查;月檢就是根據設備的使用情況，每月對液壓油的質量等進行送檢，以保障系統的正常運行[2]。

（二）避免固體雜質、空氣等混入液壓系統

第一、避免雜質、灰塵進入系統中。由于工程機械的液壓系統中有許多較為精密的部件，若雜質進入后必將給精密部件產生較大的影響，由此導致精密部件出現各種各樣的問題，從而使液壓系統的危險程度加劇，因此在拆裝液壓系統的過程中應盡量避免灰塵等雜質的進入。第二、避免空氣進入液壓系統。在常溫、常壓的情況下，一般會有少量的空氣混入液壓油中，若壓力下降時，則空氣就會自動分離出來，但若壓力上升時，則油表的氣泡就會破裂，并導致氣蝕現象，如果分離出的空氣量較大時，那么就會導致液壓油的塑形增大，從而影響工作效率。所以，在維護過程中必須將液壓油中的空氣排放干凈[3]。

（三）防止系統進入雜質和灰塵

工程機械液壓系統與平常系統有所不同，有很多精密的零件，如液壓閥中有小的細縫和小的小孔。如果使雜質進入其中，將造成精密零件產生一系列的問題，從而使液壓系統處于危險狀態。使固體雜質進入系統的途徑有很多：液壓油不經常清潔、加液壓油的工具不凈等。所以，在拆卸液壓系統的一些組件時，一定要避開灰塵;在拆卸部件的時候，一定要先清洗再打開，以免灰塵入侵;換油的過程也要注意這個過程;安裝濾芯的時候，一定要徹底清潔底部的臟污，然后再使用液壓專用無塵紙擦拭，確保濾清器內部的清潔[4]。

（四）要選擇正確的液壓油

液壓油是液壓系統的重要組成部分，對液壓系統的可靠性與穩定性起著非常重要的影響。我們在進行液壓油的選擇時，應選擇與液壓系統相符合的油牌號。因為不同牌號的液壓油其化學成分不同，對液壓系統也會產生不同影響。若液壓油選擇不正確，不但會影響盾構機的正常運行，還會對液壓系統造成一定的損害，應選擇正確的液壓油也有利于液壓系統的維護。

（五）人工方法進行診斷

人工方法診斷包括：目測法：在現場要求相關檢測人員通過目測的方式對設備自身的封閉情況進行檢驗，來確定液壓系統的故障狀態。耳聽法：由于不同故障會產生不同的噪音，因此維修人員可通過聆聽液壓系統中發出的反饋聲音準確判斷故障發生的部位和深層原因。觸摸法：借助該種方式能夠對設備實際運行過程中的震動以及溫度等因素進行深入了解，從而獲知設備自身所存在的故障。排除法：將和系統故障有關的元件逐一進行試驗，通過不斷縮小故障范圍，最后找出故障點，該方法能夠有效、準確的找出設備故障。比較法：即對可能造成故障的某一局部零件進行更換，然后觀察更換效果，若故障依然存在，則說明故障來之其他元器件;若故障隨之減輕或消失，則說明該元件是故障產生的根源。這種方法不適宜大范圍故障檢查的使用。綜合法：即綜合以上方法開展故障排除的方法，該方法由于能夠從多方面進行故障的診斷，因此較適宜于相對較為復雜的液壓系統故障排除。在日常的故障診斷過程中，這種方法的使用較為普遍。

（六）采用試驗法來診斷故障

試驗法包括比較法、排除法、綜合法等方法，可以根據這些方法來診斷系統故障：比較法。我們可以對某些可能出現故障的零件進行替換，若替換的零件對原故障沒有任何影響，就表明該零件不是出現故障的零件點。反之，若替換完零件后系統故障消失了，便表明該零件就是出現故障的零件。但這種方法只適合小范圍的故障診斷。排除法。我們可以將與系統故障相關的零件進行檢驗，不斷地縮小故障范圍，最終確定故障點，從而解決故障問題，這種方法能有效的檢查出故障。綜合法。顧名思義，綜合法就是結合比較法和排除法，從而快速、精準找出故障所在。綜合法適用于系統比較復雜的液壓系統，能夠有效地對液壓系統進行故障診斷。

總結

每個故障都有其各自的特點，每個故障都不盡相同，要在一次又一次的實踐中積累經驗。只有在實踐中不斷學習、總結，掌握故障的發生規律，熟練運用各種方法對故障進行準確判斷和正確分析，才能將問題快速有效地解決。這需要提高工程技術人員的技術和能力，要求工程技術人員具有扎實的理論基礎和豐富的現場實踐經驗，同時還能有效把握處理各種故障的理論方法和技巧，靈活應用到實際工作，提高故障診斷的效率。

參考文獻

[1]孫修峰.盾構的維修保養與配件管理探討[J].四川水泥，2018（04）：199.

[2]連文江.淺談盾構機推進系統故障以及維修措施[J].工程建設與設計，2017（18）：173-174.

[3]李艷斌.盾構機液壓系統的故障診斷與維護方法分析[J].建材與裝飾，2017（28）：201-202.

[4]王艷海.淺談盾構施工維修保養的重要性[J].科技視界，2015（16）：90+286.