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            首頁   >>   技術(shù)文章   >>   盾構(gòu)機(jī)主軸承密封故障檢測剖析:精準(zhǔn)診斷護(hù)航地鐵建設(shè)

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            盾構(gòu)機(jī)主軸承密封故障檢測剖析:精準(zhǔn)診斷護(hù)航地鐵建設(shè)

            閱讀:372      發(fā)布時(shí)間:2025-1-10
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            2020年3月,某城市地鐵在建一期工程現(xiàn)場,一臺正在進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)的盾構(gòu)機(jī)主控室主軸承潤滑系統(tǒng)齒輪油壓力過高、齒輪油溫度過高的現(xiàn)象,現(xiàn)場停機(jī)檢查后發(fā)現(xiàn),主軸承潤滑系統(tǒng)疑似受到潤滑脂污染。      


            盾構(gòu)機(jī)主軸承潤滑油受到潤滑脂污染,就意味著密封系統(tǒng)的失效,嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致泥水及渣土等進(jìn)入主軸承潤滑系統(tǒng),使得潤滑失效,最終導(dǎo)致主軸承異常磨損,給盾構(gòu)施工帶來不可估量的損失。因此,確定主軸承密封是否失效以及失效的程度,將決定工程師對主軸承維修方案的制定,對后續(xù)整個(gè)維修周期、費(fèi)用、影響等產(chǎn)生決定性的影響??蛻袅⒓此蜋z測了主軸承潤滑系統(tǒng)的新油、故障油、主軸承EP2密封脂、主軸承HBW密封脂四個(gè)樣品,委托廣研檢測對樣品進(jìn)行相關(guān)檢測,以評估盾構(gòu)機(jī)主軸承密封的損壞程度。


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            盾構(gòu)機(jī)及主軸承


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            客戶送檢的現(xiàn)場油脂 


            二、檢測分析      


            廣研檢測及時(shí)對客戶送檢的樣品進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果顯示:1、與新油相比,故障油運(yùn)動(dòng)黏度明顯增高,元素Fe(鐵)、Al(鋁)、Si(硅)、Mg(鎂)、Ca(鈣)、P(磷)、Li(鋰)等含量有所增加,表明該油存在一定程度的外界污染;2、與主軸承EP2密封脂相比,故障油的Ca(鈣)、Li(鋰)有所增加,表明該油可能存在少量EP2密封脂污染;3、與主軸承HBW密封脂相比,故障油的Al(鋁)、 Si(硅)、 Mg(鎂)、 Ca(鈣)只有輕微增加,且Ti(鈦)含量較低,表明該油不存在軸承HBW密封脂的污染或者受到軸承HBW密封脂污染的可能性較低;4、綜合分析,該油存在外界污染,但受到主軸承密封油脂HBW大量污染的可能性較低。 


            三、密封狀態(tài)評估 


            圖中所示為其刀盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的密封結(jié)構(gòu)。該盾構(gòu)機(jī)由內(nèi)外兩層密封結(jié)構(gòu)組成,其中外密封由三道唇形密封組成,第一道唇形密封與密封壓緊環(huán)之間形成的油脂腔采用黏度較大的HBW 進(jìn)行密封和潤滑,將土艙內(nèi)泥水與主驅(qū)動(dòng)內(nèi)部密封腔隔離;第二道密封與第一道密封之間的油脂腔采用黏度相對較小的EP2 油脂進(jìn)行潤滑;在第三道密封與第二道密封之間的油脂腔為潤滑油腔,外接一個(gè)防泄漏油箱,用來收集泄漏油脂并檢測密封的磨損情況。內(nèi)密封采用雙唇形密封,將主軸承與隧道內(nèi)的空氣隔離,雙唇之間采用手動(dòng)方式供給EP2油脂,潤滑唇口,降低摩擦。 

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            主軸承密封圖 


            基于該盾構(gòu)機(jī)主軸承的密封結(jié)構(gòu),結(jié)合檢測數(shù)據(jù)分析判斷可知:     


            (1)盾構(gòu)機(jī)主軸承齒輪油受到EP2密封脂的污染,EP2有兩個(gè)來源,一是內(nèi)密封填充脂,二是第二道外密封填充脂。如果是后者,說明第二、三道外密封以及內(nèi)密封都存在損傷,這可以通過檢查泄露腔中的泄露油脂來確認(rèn)。從檢測數(shù)據(jù)上看,EP2潤滑脂含量不多,密封件的損傷程度較輕。     

            (2)主軸承齒輪油未受到HBW密封脂的污染,表明第一道外密封密完好,未出現(xiàn)損壞情況。 


             四、現(xiàn)場反饋 


            現(xiàn)場工程師依據(jù)檢測報(bào)告,對泄露油箱進(jìn)行了檢查,未發(fā)現(xiàn)異常,說明盾構(gòu)機(jī)的外密封良好,作業(yè)過程中泥漿水與渣土依然可以被有效地隔離在潤滑系統(tǒng)外。潤滑油中的EP2潤滑脂來源于內(nèi)密封填充脂,其含量較少,說明內(nèi)密封存在輕微磨損。 


             因盾構(gòu)施工是地下作業(yè),現(xiàn)場維修或更換密封系統(tǒng)非常困難,現(xiàn)場綜合考慮后,未更換內(nèi)密封,但對潤滑系統(tǒng)進(jìn)行了換油處理。此外現(xiàn)場制定了完善的主驅(qū)動(dòng)密封狀態(tài)監(jiān)測方案,對油脂注入量、油溫、泄漏進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,同時(shí)定期進(jìn)行油樣分析,對軸承及密封件的磨損狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控,并適時(shí)換油。在這種保守的維護(hù)方式下,該盾構(gòu)機(jī)又繼續(xù)運(yùn)行了三個(gè)月,至今運(yùn)行狀態(tài)依然正常,不僅有效的降低了維護(hù)費(fèi)用,更重要的是保障了施工工期,使得施工過程得以順利進(jìn)行。

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