第7章 TBM设备介绍及维修保养汇总 - 图文(5)

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表7-6 TBM故障诊断与维修示例（二）

系统 故障表现 可能原因 断路器处于关闭状态 润滑油流量或压力不够 润滑油流量开关设置不正确或发生故障 (7)刀盘驱动无法启动 支撑压力低于压力开关设置 支撑压力开关设置不正确或发生故障 使用了微动系统 断路器处于关闭状态。 (8)液压油驱动马达或润滑油驱动马达无法启动 油量不足 浮动开关设置不正确或功能障碍。 马达启动过载，跳闸 密封润滑泵电路故障 (9)密封润滑油给料器发生故障 指示灯不正常。 给料器开关失常。 解决方法 打开断路器 校正流量和压力 检查该开关和连接 使用高压支撑系统伸展支撑 检查压力设置，如正常，检查电路 关闭微动系统 打开断路器。 补充适量的油 调整开关设置和运行 重启电路，如果不是跳闸问题，检查电路故障。 进行电路检查。 解决给料器的运行故障 在此情况下不要继续操作，否则会损坏设备。 检查电路和开关。 水阀没开。 (10)刀盘转动时没水或水量很少。 过滤器堵塞。 电磁控制阀故障。 喷嘴堵塞。 打开供水系统的水阀。 拆下清洗并重新安装。 进行电路检查。 清洗喷嘴。 液压系统 7.3.4.2.2 连续皮带机保养

长距离的连续皮带机出渣对系统的性能及利用率提出了很高的要求；为了提高其利用率，必须对皮带进行定期和不定期的维修保养。

(1)驱动装置

①变速机构的监测：变速机构监测的主要手段是每班检查润滑油高度、变速箱体温度和震动情况，运转是否平衡，是否有漏油现象；定期抽取油样做检测，根据油液的劣化情况及时按需换油。

②驱动滚的保养：每日安排专人检查及清理皮带与驱动滚之间是否夹渣，防止皮带划伤。定期检查驱动滚筒的磨损情况，如发现滚筒磨损要及时的更换维修。

③电机：运转前向电机前后部轴承润滑黄油嘴处加注20g专用润滑脂并做好记录；

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以后应每工作3000小时加注一次；严格做好电机的防水防尘工作。

(2)张紧机构

张紧机构安装在皮带储存机构的附近，方便进行皮带的硫化延长。张紧机构的张紧程度由程序设定，在皮带运行时自动根据皮带的延伸调整张紧皮带。对该机构的运行情况要在整备时间进行调试，确保皮带运行时张紧机构正确工作。同时对其驱动装置、钢丝绳的状况进行检查保养。

(3)皮带存储机构

①存储机构利用多层回转机构储存皮带，在整备和运行时检查每层皮带的回转机构及其松紧度，确保其回转轮的自由转动。

②对各位置的黄油嘴加注润滑脂，对皮带存储器中的碎石、落渣作全面清理。 ③回转机构在皮带延伸时要在储存装置内部移动，所以要在整备时间内检查移动装置的功能，对该装置中的润滑部位加注润滑脂、对移动装置的钢丝绳进行检查，确保该机构能够正常的运行。

(4)皮带驱动系统的维修和保养

轴承、变速箱、连轴器等机械部件是皮带驱动系统中易发生故障的部件，连续皮带机工作时，当班的机械工程师应注意观察，发现任何异常响动或震动时应及时检查、处理。

变速机构监测的主要是：

每班检查润滑油高度、变速箱体温度和震动情况，运转是否平衡，是否有漏油现象；定期抽取油样做检测，根据油液的情况及时按需换油。

每日整备时应安排专人检查及清理皮带与主动滚之间的夹渣，防止皮带的划伤；若发现皮带有明显的跑偏现象，应立即检查皮带滚的运行情况并根据跑偏的状况进行调整。同时对各个皮带的转折部位重点监测，确定转折位置皮带滚的功能状况。

主动滚筒的保养：每日安排专人检查及清理皮带与主动滚之间的夹渣，防止皮带划伤。定期检查驱动滚筒的磨损情况，如发现滚筒磨损要及时的更换维修，避免对皮带的运行造成

运转前向电机前后部黄油嘴处加注20g润滑脂并做好记录；以后应每3000小时加注一次；严格做好电机的防水防尘工作。其余按变频电机的相关保养程序进行。

(5)皮带表面及关键部位的维修与保养

①连续皮带机的表面损伤主要是落石砸伤表面和杂物划伤；对表面损伤的处理主要是在整备时完成；不涉及皮带内部钢丝的损伤可采用挖空粘补法；即剥除砸伤部分

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并进行可靠清理，然后用氯丁胶或同种材质的橡胶粘补。

对于皮带表面的较为严重的损伤应采热补法来处理；即清理损伤表面后，将钢丝接好用小型硫化设备对皮带表面从新硫化处理。具体流程如图7-6所示：

投入使用 空转皮带机复查 挖空粘补法 热补法 确定维修部位 表面全面检查 图7-6 皮带表面维护流程图

②在石渣运行落差较大处应加装钢筋骨架和橡胶挡板，并定期检查。

③连续皮带机运转过程中皮带机操作人员应密切注意皮带的压力变化情况，一旦发现异常应及时停机并与工班长及专业工程师取得联系。

④皮带托滚的检查

不同保养周期TBM及连续皮带机保养措施见附表7-1所示。

7.3.4.3 掘进过程中的故障处理流程

TBM在掘进时部分设备会有故障发生，需要及时有效的处理，以保证掘进施工的正常进行。这种情况发生时我们将采取以下步骤完成故障的处理工作，具体流程如图7-7所示。

7.3.4.4 故障诊断专家系统

建立并应用故障诊断专家系统是更好的使用和管理TBM的有效途径，我们在以往使用TBM的过程中已经建立并使用类似的专家系统，在本工程使用TBM的过程中，我们将结合相关的高等院校针对本工程使用的TBM建立相应的故障诊断系统，并将其应用在本工程中。

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确定解决方案 发现异常 故障初步分析 一般故障 工班长协调 重大故障 领导小组协调 确定解决方案 解决故障 恢复运行 复查并录入数据库 图 7-7 TBM故障维修流程图

根据施工中TBM使用、管理、维修的具体情况，专家系统软件的总体目标是：利用人工智能的理论和方法，把现场大量长期从事TBM机电液系统使用、维修、故障诊断专业技术人员(即领域专家)的经验和知识系统化，通过计算机专业人员(即知识专家)借助于专家系统工具开发出实用性强、人机界面友好的TBM故障诊断专家系统，见图7-8。

对该系统的要求包括：

①系统应能反映TBM掘进机故障诊断技术的先进方法和先进成果，集监测数据库管理、故障诊断推理、维修方案等功能于一身。

②系统能对诊断设备渐进型的故障做出提前预报，对突发型的故障能迅速诊断故障部位，以便提高设备的完好率及利用率。

③系统具有先进性、可维护性、安全性、实用性和可扩充性，并符合软件工程设计要求。

④人机界面友好，操作方便，在Windows环境下运行。

7.3.5 刀具的检查和更换

本工程所用TBM共有78把刀具。掘进过程中由于受围岩条件、刀具的布置、掘进参数、机械状况和司机的操作习惯等多种因素的影响，每把刀的使用寿命迥然不同；

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即使同一部位的刀具，也无法预测出精确的寿命；而且随着机械的剧烈振动和掘进推力的急剧变化，即使是新换的刀具，时常会出现预想不到的挡圈脱落、刀刃崩落、偏磨、刀圈移位、密封漏油和轴承破损等非正常损伤。

形成分析报告数据库管理系统产生分析结果产生诊断结果知识库管理系统数据库各种数据处理对象推理机知识库数据输入图7-8 TBM故障诊断专家系统流程图

基于此，必须在每个整备工班期间，根据TBM供货商的刀具检查技术文件，仔细查验刀具的损伤情况，逐个测量并详细观测刀具磨损是否过限、刀具螺栓是否松动或脱落，严格遵从刀具更换的规范要求，逐步摸索刀具磨损规律，有计划地科学更换刀具，厉行节约。

刀具检查与维修依照《刀具检查与维修规程》进行。刀具检查维修过程的重点环节为：确定维修项目、刀具解体时检查、轴承的检查及更换、滑动密封的检查与更换。

7.3.5.1 刀具检查总体要求

(1)按照总结的TBM掘进施工刀具磨损规律，按规定在掘进的间隙和整备时间对刀盘上的刀具进行检查。

(2)通过对刀具的检查，分析刀具状态的变化和损坏形式，从中可以看出刀具安装存在的问题、地质变化和TBM操作等因素对刀具损坏的影响，及时提出分析意见，以指导TBM施工。

7.3.5.2刀具更换的原则

(1)出现以下情况的刀具必须进行更换。 ①刀具达到磨损极限前必须更换。

当边刀磨损过大时，可能造成开挖洞径变小造成刀盘刮渣板损坏和刀盘的过度磨

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