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地鐵盾構(gòu)機設(shè)備故障分析

2024-10-23

盾構(gòu)機是一種機、電、液一體化的大中型工程機械設(shè)備,結(jié)構(gòu)復雜。地鐵施工現(xiàn)場自然環(huán)境情況復雜,增加了地鐵車站隧道盾構(gòu)機出現(xiàn)問題的概率,大大增加了地鐵施工成本,同時降低了地鐵施工的效率。根據(jù)施工團隊的工作經(jīng)驗,結(jié)合人工智能技術(shù),對地鐵車站隧道盾構(gòu)機的運行情況進行區(qū)分,分析地鐵車站隧道盾構(gòu)機常見故障問題,減少盾構(gòu)設(shè)備故障率,對隧道盾構(gòu)設(shè)備故障分析具有重要的現(xiàn)實意義,可以大大的提高地鐵建設(shè)的效率,有效的控制成本。

一、地鐵隧道盾構(gòu)機常見故障及解決措施

地鐵施工時,隧道里的水環(huán)境與空氣粉塵都會影響到盾構(gòu)機設(shè)備的正常使用,隧道施工過程中,隧道沖洗時產(chǎn)生的水汽和掘進出土產(chǎn)生的粉塵會不可避免的進到設(shè)備里,隨著隧道的長時間施工,水汽和粉塵在經(jīng)過一段時間的累積后,會對盾構(gòu)電氣元件、機械設(shè)備、流體機構(gòu)等產(chǎn)生影響,從而導致的故障大致如下:

1、電氣故障

原因:隧道水汽腐蝕,電氣元件產(chǎn)生銹蝕,導致電器短路,元件損壞,此類故障大部分發(fā)生在元件內(nèi)部,導致排查故障困難;而隧道粉塵進入電器元件內(nèi),可能使電氣元件短路或者電阻值變大,此類故障不易排查,會增加停機時間,而現(xiàn)場長時間連續(xù)不停機掘進也增大了設(shè)備電氣故障概率。

解決措施:加強隧道通風,減少隧道濕度,優(yōu)化出渣質(zhì)量,設(shè)備及時覆蓋保護。

2、機械故障

原因:盾構(gòu)設(shè)備機械故障相對于電氣故障來說比較容易處理,機械故障其實有預示性,如設(shè)備的銹蝕、磨損、或者設(shè)備震動導致的螺栓松動等等。

解決措施:重點做好“清潔、緊固、潤滑、調(diào)整、防腐”機械設(shè)備十字方針,落實機械設(shè)備日檢、周檢、月檢,可有效減少機械故障。

二、流體故障

1、流體故障

原因:流體故障也是盾構(gòu)施工的一大難題,導致盾構(gòu)機流體故障的因素可概括為流體介質(zhì)污染,當流體介質(zhì)被污染后,將會導致流體結(jié)果內(nèi)部零件密封損壞,流體介質(zhì)過濾網(wǎng)堵塞,流體介質(zhì)性能降低等故障;而地鐵施工導致隧道污染源很多,污染的途徑也很多,加上盾構(gòu)流體系統(tǒng)具有隱蔽性,導致故障排查更加困難。

解決措施:目前最有效的是規(guī)范操作,保護介質(zhì)清潔度,按時檢查,及時更換濾芯,重要機構(gòu)優(yōu)先使用優(yōu)質(zhì)液壓元器件。

2、其他因素

在施工現(xiàn)場除了上述故障,還有很多因素導致故障產(chǎn)生,設(shè)計不合理,管理不當,檢查不到位等,需加強施工人員的專業(yè)技術(shù)能力,發(fā)動全員參與檢修,各工作面相互配合落實檢查,防患于未然。

三、盾構(gòu)機現(xiàn)場故障問題及后果

例1:主驅(qū)動減速機故障,有異響,油溫異常升高。

原因:液壓流體污染,減速機銹蝕,導致減速機磨損劇烈。

后果:嚴重磨損后,將導致掘進將無法進行。

圖1 減速機齒輪

例2:推進油缸滲油,導致此處分區(qū)壓力一直偏低。

原因:施工過程出現(xiàn)盾尾漏漿,漿液包裹在油缸軸上,掘進前未清理,導致密封損壞。

后果:如推進油缸密封徹底損壞,將導致此處油缸無法使用,嚴重影響隧道掘進。

圖2 推進油缸滲油

例3:同步注漿主軸處磨損,內(nèi)部污染嚴重。

原因:維保不及時,未定期注入潤滑脂,導致軸承處密封損壞,外部污染源進入主軸承,損壞軸承。

后果:如同步注漿泵主軸軸斷,將無法有效進行同步注漿,隧道掘進無法進行,嚴重影響施工進程。

圖3 同步注漿主軸磨損劇烈

例4:掘進面板顯示服務(wù)器斷開,無法進行掘進。

原因:PLC室后數(shù)據(jù)通信線處因震動松動,導致通信中斷,且有時連上有時斷開。排查異常費時。

后果:影響正常掘進,如在風險源階段停機,將導致地面風險源增大安全隱患。

圖4 PLC室控制線虛接

四、地鐵隧道盾構(gòu)機核心維保技術(shù)

1、根據(jù)即時參數(shù)維保

地鐵隧道盾構(gòu)機常見故障檢測是基于實時參數(shù)變化,通過使用不同的控制器對盾構(gòu)機狀態(tài)進行監(jiān)測來完成;在盾構(gòu)機常見故障檢測過程中,通過傳感器的特性,從多源采集實時信息,構(gòu)建邏輯推理管理系統(tǒng)進行實時診斷進行故障排查。在盾構(gòu)機及時巡檢的情況下,只存儲實時開關(guān)和實時模擬量輸入的異?,F(xiàn)象,監(jiān)控系統(tǒng)將異常情況傳送給巡檢人員,巡檢人員將靠回傳的異常數(shù)據(jù)信號進行邏輯推理。如果成功發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)機的問題,檢查人員可以反饋給管理人員,并給出相應(yīng)的解決方案。如果根據(jù)異常數(shù)據(jù)信號沒有找到故障,可以轉(zhuǎn)移到基礎(chǔ)模糊的邏輯推理系統(tǒng)進行邏輯推理測試,找出盾構(gòu)機設(shè)備故障的原因。

2、創(chuàng)建維保知識庫

隧道盾構(gòu)機的常見故障檢查工作人員一定要有比較豐富的知識儲備,也一定能很好的運用知識儲備。因此,應(yīng)該建立一個用于檢查盾構(gòu)機常見故障的知識庫。在整個地鐵施工過程中盾構(gòu)機出現(xiàn)問題的情況下,知識庫可以及時掌握常見故障的原因,并選擇合理的方法進行處理。也可以選擇合理的方式來檢查地鐵站隧道盾構(gòu)機的常見故障。為打造豐富的盾構(gòu)機常見故障及巡檢知識庫,設(shè)備巡檢人員要充分意識到知識庫系統(tǒng)的儲備對地面盾構(gòu)機巡檢的效率的影響。涉及相對復雜的知識,相關(guān)設(shè)備檢測人員可以根據(jù)實際需要進行適當?shù)娜∩?。此外,在地鐵車站隧道盾構(gòu)機檢修的情況下,檢測人員應(yīng)選擇適合研究的檢測方法進行檢修,提高地鐵車站隧道盾構(gòu)機檢修的高效性,降低因設(shè)備故障的概率。

3、設(shè)計推理機

推理機是隧道盾構(gòu)機常見故障檢測中不可缺少的部分??筛鶕?jù)以往隧道盾構(gòu)機出現(xiàn)問題的數(shù)據(jù)信息和客戶輸入的相關(guān)數(shù)據(jù),系統(tǒng)地進行全方位的對接和操作。在圖書館系統(tǒng)中選取合適的知識進行應(yīng)用,根據(jù)隧道盾構(gòu)機的具體情況進行基礎(chǔ)分析。以后再進行一定的邏輯推理,隧道盾構(gòu)機的問題就會逐漸得到合理的檢查。在實踐中,盾構(gòu)機的常見故障受到各方面的影響,很難弄清楚問題的原因和表現(xiàn)形式之間的關(guān)系。因此,在推理機的設(shè)計過程中,應(yīng)該對這些要素進行權(quán)衡和選擇。高效完成機械設(shè)備及電氣設(shè)備常見故障的檢測,需要設(shè)計消除方案中可用匹配矛盾的措施,建立各種標準引起的匹配所有權(quán),完成對機械設(shè)備常見故障的合理檢測。

一般來說,盾構(gòu)機作為隧道施工的開挖設(shè)備,首先要保證其安全系數(shù),確保工作中一切正常、實際操作,充分發(fā)揮其針對性,成為最高效實用的設(shè)備。所有正常的操作要在日常維護保養(yǎng)的幫助下完成。就設(shè)備而言,在整個應(yīng)用過程中,機械、設(shè)備和零部件無疑都會出現(xiàn)磨損,長時間使用后或多或少會出現(xiàn)故障。因此,當盾構(gòu)機出現(xiàn)問題時,首先要找出原因,分析常見故障的直接原因,以便更好地修復和解決,然后及時恢復施工,降低施工安全隱患,提高施工效益。

來源:軌道科技 

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