1.故障现象
操作人员在巡检1台海瑞克S492型盾构机过程中,发现其刀盘驱动齿轮箱进油口往外渗油。停机检查后发现,整个齿轮箱油位已经比正常油位线超出90c m,而且油色已经变成乳白色,说明有大量的水进入齿轮箱。
2.原因分析
S492型盾构机刀盘运转时会产生大量的热量,为此,在刀盘驱动系统设置了水冷式换热器用于冷却齿轮油。换热器设有4个接口,分别是进油口、出油口、进水口、出水口。进、出油口与换热器内圆形铜管相通,该铜管是齿轮油通道,铜管外壁是冷却水通道,冷却水从进水口进入,并从排水口排出,以5P。的压力循环,不断带走铜管内循环齿轮油的热量。
分析认为,只有在换热器内才可能发生油与水混合,因此可能是油管破裂,水渗入油管内,具体损坏原因可能有2点:一是内循环冷却水未选用凝结水和除盐水,长时间使用,造成管路内部腐蚀、锈透;二是管路接错,进、出水口都连接了进水管,造成换热器内部压力过大,管壁憋漏。
3.故障排查
检查发现,内循环冷却水严格按照使用说明书的要求选用合格的冷却水,不会造成铜管锈蚀。检查循环水非常清澈,说明不存在管路内部腐蚀、锈透问题,故障集中到管路接错方面。
盾构机上设有许多管路,如换热器管、液压油管、润滑脂管、压缩空气管、泡沫管等,拆装时稍不留意,就可能接错,因此管路接错的可能性较大。我们对所有的管路进行逐一检查,发现换热器冷却水管路确实接错,即将进、出水口都接了进水管。
循环水管路进水的止常压力为5Pa,将进、出水口都接了进水管,使出水管压力升高,相当于换热器冷却水管路内承受数倍于5Pa的压力,由此造成循环水管路破裂。当水压大于油压时,就会将冷却水压入齿轮油管路内,造成齿轮油的液面逐渐升高,油与水混合,在主驱动运转时,油与水的混合液搅拌成乳白色液体。
将主驱动齿轮箱内的旧油放掉,并对箱体进行清洗,购买了1个新的换热器,按正确方法接好油、水管路,加入新齿轮油,机器运转数天后主驱动油位正常,故障消除。
管路接错故障,使刀盘驱动齿轮箱在油与水混合状态运行1个星期,造成刀盘驱动齿轮箱不必要的磨损,还造成齿轮油和换热器损失。该盾构机刀盘驱动齿轮油换热器为德国进口,从订货到安装运行需1个月,由此严重得影响了施工进度。
4.注意事项
为了避免管路接错,通常新盾构机在每个管路接头下都设有标牌。每次拆卸时应检查接头两端标牌,如有丢失应重新制作。每次安装管路接头时应按标牌对号连接,以免安装时接错,如果隧道内光线不足,安装时应设置照明,安装后要进行再次检查。