海瑞克盾构机现场调试的步骤.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date海瑞克盾构机现场调试的步骤盾构机螺旋输送机抱死的疏通方法浅析海瑞克盾构机现场调试的方法李剑祥（中铁六局集团有限公司盾构分公司 广东 深圳 518056）摘 要：详细阐述盾构机现场调试的准备项目和具体步骤，避免常见的问题，并通过处理故障，优质高效的完成盾构机现场调试工作。关键词：海瑞克 盾构机 调试 盾构机是一种集机械、液压、电气和自动化控制于一体、专用于地下隧道工程开

2、挖的技术密集型重大工程装备。它具有开挖速度快、质量高、人员劳动强度小、安全性高、对地表沉降和环境影响小等优点。但是其体积庞大、系统复杂，内部管路和线路纵横交错，自动化控制系统先进强大。对于负责盾构设备的机电工程师来说，组装调试维护盾构机就必须具备机械液压电气等方面的基础知识，并且学习掌握其结构和原理，还需结合现场、不断总结和提高，才能真正管理和维护好盾构设备。盾构机调试按地点分为工厂调试和现场调试，按阶段分为空载调试和负载调试。盾构机工厂调试是设备在工厂车间进行的第一次调试。在这里主要讨论现场调试的空载调试阶段。盾构机现场调试作为盾构始发的一项重要工作，如何优质高效的完成，对机电人员是个大考验

3、。1 海瑞克盾构机简介本文介绍的调试对象是海瑞克S436盾构机。S436为开挖直径6280mm土压平衡盾构机，由主机、连接桥和五节台车组成，总长78米。主机分为刀盘、前盾、中盾和尾盾，内含主驱动、人闸、拼装机和螺旋机。台车上布置了司机室、液压泵站、低压配电柜、变压器和循环水系统。盾构机液压系统主要有刀盘驱动系统、推进和铰接系统、螺旋机系统、拼装机系统和注浆系统。辅助系统有循环水系统、压缩空气系统、油脂系统、泡沫系统和膨润土系统。电气系统分为高压系统、低压系统和控制系统。 其他辅助系统有双轨梁系统和皮带系统。-2 调试的准备工作在调试之前需要重点检查的部位有：序号名称部位要求备注1油路连接（包括

4、压力表管路）各液压系统要求工人按标示铁牌一对一连接紧固；要求机电工程师按液压原理图一一复核重点部位有二号台车推进泵、拼装机泵与二号台车的油路连接；一二号台车之间的油路连接；八个马达油路连接，人闸下方油路连接。2水路连接内循环水和外循环水要求工人按铁牌一对一连接紧固；要求机电工程师按液压原理图一一复核重点部位有盾体内循环水进出水路连接。3气路连接空压空气系统要求工人按铁牌一对一连接紧固；要求机电工程师按液压原理图一一复核压气系统管路连接。4油脂管路连接HBW系统、EP2 系统和盾尾密封油脂系统要求工人按铁牌一对一连接紧固；要求机电工程师按液压原理图一一复核EP2系统林肯泵处四条出油管。5高压电缆

5、四号台车高压接头箱要求电工在清洁干燥的环境下按相序连接6低压电缆各个接线盒；一号台车与变压器之间要求电工放线整齐，并按线号连接接线时发现线芯线皮有问题时及时提出；传感器接线端要清洁干燥。3 具体调试步骤一般空载调试步骤如下：序号步骤系统名称要求备注1送高压电高压系统要求电工严格按照送高压电程序执行2送低压电低压系统先合副开关，后合主开关，最后分系统合闸如果低压柜相序报警红灯亮，需更改高压端相序。如果主急停故障灯亮，需复位所有主急停3消除报警信息低压系统根据报警信息和线号消除报警信息4调试双轨梁双轨梁系统测试各项功能是否正常双轨梁需要先调试，因为可以倒运一些材料5通外循环水循环水系统要求外循环水

6、进入四号台车时压力和温度要正常接头泄露需及时处理6调试内循环水循环水系统先测试内循环水泵电机转向然后系统启动正常后检查压力和温度接头泄露需及时处理7调试空气系统空气系统启动空压机，检查压力和温度，储气罐需排水接头泄露需及时处理8调试油脂系统油脂系统调试HBW系统、EP2 系统和盾尾密封油脂系统接头泄露需及时处理，确认HBW和EP2脉冲频率9测试电机转向各个电机短暂启动，检查转向是否顺时针10调试刀盘驱动刀盘驱动系统调试补油泵、驱动泵、三个刀盘泵。观察各泵压力，测试刀盘档位和转速开启任何液压泵之前，必须保证进油口和泄漏口充满液压油。接头泄露需及时处理。11调试推进铰接推进和铰接系统调试推进泵，检

7、查推进油缸收缩情况，测试铰接三个档位，观察各泵压力。 接头泄露需及时处理12调试螺旋机螺旋机系统调试螺旋机泵和辅助泵，观察补油压力，测试旋转和伸缩情况。接头泄露需及时处理13调试拼装机拼装机系统调试拼装机泵，测试拼装机功能和推进油缸伸缩功能接头泄露需及时处理14调试注浆系统注浆系统调试注浆泵，测试四个活塞功能，检查管路疏通情况接头泄露需及时处理15调试泡沫和膨润土泡沫系统和膨润土系统调试泡沫泵电机和水电机，还有膨润土电机，测试系统功能接头泄露需及时处理16调试皮带皮带系统检查皮带转动情况，检测各滚轮转动及跑偏情况负载调试阶段就是始发掘进阶段，处理一些在空载调试时没有出现的问题。调试完毕后，测试

8、其各系统各功能正常后，填写调试验收表。4 常见问题根据近几次调试的经验，总结常见问题，有以下两类：4.1 管路连接管路连接容易犯错误，主要集中在二号台车推进泵、拼装机泵与二号台车的油路连接；一二号台车之间的油路连接；八个马达油路连接人闸下方油路连接。特别是八个马达的四号和五号马达，因其安装方向和其他相反，所以其A口B口和其他马达相反。刀盘驱动油分配器分出八条管路后，与八个马达的连接就需特别注意四号和五号马达的连接。关于油路的连接应该在拆机前，检查各需拆解的部位的标示铁牌在不在，再确认号码是否相同，如果不在，需重新做。那么在装机时，要求安装工人按照标示铁牌一一连接。最后机电工程师根据原理图纸一一

9、检查。4.2 液压泵调试液压泵的调试是液压系统调试中最重要的部分。在调试启动液压泵之前，必须先检查其旋转方向（电机顺时针旋转），然后保证进油口和泄漏油口充满液压油，最后短暂运行，观察其出口压力是否正常。如果没有测试电机转向，导致液压泵抽真空，破坏内部密封。进油口与泄漏口充满液压油，可以避免启动时因干摩擦损坏元件。液压泵空载运行时，检查出口压力是否正常。液压泵负载运行时，检查其声音、压力和温度是否正常。4.3 电气元件电压测量盾构机送电后，因高压电电压值变化和电压降损失等原因，会导致低压端和弱点端电压值不正常，在给控制系统送电前，必须测量各个变压器的输出端的电压值，特别是交流230v和直流24v

10、端，以免电气元件工作在高电压或低电压环境下，不正常工作或者烧毁。5 故障分析处理在以上工作都做到位后，测试各个系统的过程会比较顺利。但是也经常遇到困难，在此，举例说明两种类型的故障。5.1 输入条件不满足导致动作不执行在调试各个系统时，经常会发生液压泵启动不了，或者动作完成不了，原因是执行该动作的条件不满足，此时有经验的电工会凭借多年的工作经验判断故障。但是这是采用排除法，效率不高。如果借助PLC程序监控这一方法，能直接命中故障点，处理大多数因条件不满足动作不执行的问题。比如，螺旋机泵启动不了，启动按钮灯长红。根据经验，我们检查其外部条件：螺旋机泄露油温度、EP2油脂泵、螺旋机最大土压等，正常

11、。但是根据PLC程序监控，具体如下：M140.0为螺旋机泵启动条件之一，要满足四个条件：1、 M78.1：为一个中间变量，它要求螺旋机系统非急停状态和当前转速旋钮归零。2、 I2.3：为一个外部输入，它要求液压油箱液位没有到最低点。3、 M40.0：为一个中间变量，它要求补油泵的补油压力在25bar至35bar之间。4、 为一个或模块，它要求螺旋机泵补油压力检测正常。查看上述四个条件，发现M40.0值为0，转到M40.0的程序监控部分：要使M40.0为1，需要满足两个条件：1、 补油泵压力大于20bar。2、 补油泵压力小于35bar。条件1不满足，补油泵压力小于20bar。那么螺旋机泵启动不

12、了，其原因是补油泵压力值小于20bar。查看补油泵的出口压力值为19bar。问题转而成为液压系统的问题。查看液压图纸，补油泵为一个带溢流阀的定量泵，可以调节其溢流阀的整定弹簧，适当调高溢流压力。可以解决该问题。液压系统运行时间长，泵内部磨损加重，导致泄露加大，必然引起出口压力降低，所以在这种情况下可以适当调高泵的溢流压力。5.2 输入条件满足、因外部元件故障导致系统无动作笔者最近一次调试碰到一个问题：拼装机不能前后行走。根据PLC程序监控发现其输入输出都正常，由此可以判断是外部故障。拼装机行走功能液压系统原理图如下：图片一：控制阀组部分图片二：执行油缸部分在图片一中，2C001中Z3部分的二位

13、三通换向阀C020和C021是三位四通换向阀的先导阀。假设C020得电，则二位三通换向阀工作在左位，压力为30bar的控制油通过该阀，进入到三位四通换向阀左位，推动三位四通换向阀工作在左位，那么主油路通过三位四通换向阀左位，从A2口进入执行油缸部分。同理，假设C020得电，控制主油路从B2进入执行油缸部分。在图片二中，主油路从A2口进入到油缸的无杆腔并将活塞杆推出，使拼装机前行；主油路从B2口进入到油缸的有杆腔并将活塞杆缩回，使拼装机后退。经过以上推导，可以得出结论：二位三通换向阀C020得电控制拼装机前行；C021得电控制拼装机后退。根据PLC程序监控发现C020和C021的输入均正常，但是

14、油缸无动作。排除电气故障，初步判断为液压故障。首先测试主油路压力为220bar，正常，然后测试二位三通换向阀C020得电时A2口压力为55bar，C021得电时B2口压力为55bar，也正常。最后检查执行油缸部分，调节2C002部分的两个平衡阀Z3和Z4，降低油缸回油管平衡阀的开启压力，以达到降低负载的作用。经过这三步后，拼装机依然不能前后移动。排除了液压系统的原因后，观察拼装机行走梁和滚轮，发现其都有生锈的迹象，可能导致行走阻力增大。控制阀组部分的溢流阀D2设定压力为55bar，控制主油路进入油缸的压力最大为55bar。最后渐渐的调节控制阀组部分的溢流阀D2的设定压力为200bar，才使拼装

15、机前后移动灵活。最后在清理拼装机行走梁和滚轮时发现有大片的细砂和锈迹，判断拼装机在露天存放时进入了赃物并生锈，使其行走阻力增大。行走灵活之后，将各个阀块设定压力调定为原来设定值。6 总结与提高工地空载调试需要处理很多无法预料的情况。根据几次的调试经验，经常出现因为一个很小的疏忽，发生一些不良后果，导致调试效率的降低。所以在盾构机组装过程中，必须提高机电工程师和工人的技术水平，并制定详细的检查制度和严格的奖惩制度；在调试过程中，详细检查需要重点检查的部位，避免常出现的问题，并按调试步骤一步一步地执行。遇到故障，冷静分析，利用PLC程序监控可以判断大多数因条件不满足导致动作不执行问题的原因，熟悉液压系统原理图纸可以处理液压方面的故障。参考文献1 海瑞克.S436 S437技术说明，2008.2 西门子.S7 300 400 中文手册，2008.