盾构机管片安装系统故障与处理分析

盾构机管片安装系统故障与处理分析

仵李校

中铁十五局集团第一工程有限公司陕西省西安市710016

摘要：本文以盾构机管片安装系统故障与处理分析为主要内容进行阐述，结合当下管片安装机工作原理、盾构机管片安装系统故障、盾构机管片安装系统故障原因分析与处理分析和预防盾构机管片安装系统故障对策为主要依据，从管片安装机无法直接旋转，在安装中无法实现前后移动，其他功能能够正常使用、主控室故障显示吸盘位置超过220°，导致安装机无法正常工作等方面上进行深入探讨和分析，其目的在于加强盾构件安装系统运作效率，旨意为相关研究提供参考资料。

关键词：盾构机管片；安装系统故障；主控室故障；大臂油缸

引言：盾构机是地下隧道开挖施工中的机械、地铁以及市政管道等工程范围，在其中被广泛使用，管片拼装是盾构机中最主要组成部分，主要工作就是提前制作混凝土管片工作，在隧道支护工作中进行施工工作，整个工作中始终处在运行状态，对于整个工程施工掘进速度具有一定价值，以盾构机工程施工来说，管片拼装机容易受到锁个方面因素印象，使得实际运行过程中出现各种不足和故障问题，问题一旦不能及时解决和处理，那么就会整个施工造成非常严重的影响。

1.管片安装机工作原理

盾构机推进结束后，需要将模式选择开关调节到管片拼装模式上，使得安装机油泵以及真空泵等能够全部启动工作。整个管片拼装操作都是由遥控器进行合理控制，一般包含了安装机旋转、前后来回移动、管片提升以及真空吸盘液压控制机制，液压系统可以为整个管片拼装提供源源不断的动力，真空吸盘会完全吸附在管片上，所有的动力全部都是真空泵提供的。管片拼装过程中，因为管片吊机会将管片直接输送到安装机中，进而可以准确抓取位置，管理安装机能够将整个管片完全吸附上，进而可以达到真空压力的基本条件，提升整个管片内容，因为液压机制控制的液压油缸会将管片直接输送到拼装区域上，进行科学有效拼装工作。

2.盾构机管片安装系统故障

第一，管片安装机无法直接旋转，在安装中无法实现前后移动，其他功能能够正常使用。第二，主控室故障的显示吸盘位置会超过整个机器的220°，使得整个管片安装机无法正常工作，其实实际位置并没有出现超限情况。第三，管片安装机安全条件下，会显示真空条件不能满足实际工作情况。第四，管片安装机大臂油缸无法正常工作。

3.盾构机管片安装系统故障原因分析与处理分析

3.1管片安分析，最终发现装机无法旋转，不能前后移动而其他功能能够正常使用原因分析。通过多次实验和出现此项故障的愿意非常多，具体如下：

控制管片安装机旋转以及移动的PLC模块出现问题，模块熔断器损坏，以及模块内部损坏等导致管片安装机无法正常工作。针对此种故障解决的对策是，假设熔断器彻底损坏，那么就要及时更换。假如PLC模块出现故障问题，第一步需要对接头是否松动以及断开现象进行检查，检查结果是接头出现松动，那么就要开展接线基本工作，工作结束后要再次对管片进行检查[1]。一切合格后还是无法工作，那么就证明整个PLC模块彻底烧坏了，更换全新PLC模块即可。安装机以及移动的PLC模块故障，主要是内部机器出现损坏，模块熔断器损坏等一些列问题，都可能导致管片拼装机器不能正产工作，因此要针对PLC控制模块进行故障确定和排除工作，需要对出现故障的原因进行深入分析

第二，真空吸盘传感器出现故障，导致管片安装机无法正常工作，这时需要对传感器连接的销子进行故障检查，实际情况下销子内的弹簧会完全失去效果，无法正常工作，需要解释更换弹簧才能够正常工作。并且，销子内会出现严重磨损现象，最终使得销子上的感应信号灯完全失灵，无法正常工作，不能在实际工作中接受到任何信号。解决对策是对定位销进行及时更换，或者可以将砂纸进行打磨，使其可以被打磨光滑状态下定位在信号等上，并且可以正常工作，有效接受各种信号[2]。

第三，管片安装机自动传感器故障，导致制动传感器内无法出现压力显示，或者出现各种压力负值，都会严重导致安装机不能正常旋转，这时最有效的解决对策就是及时更换传感器即可。

第四，安装机运动到设备边缘处触碰到限位传感器，使得整个管片安装机不能正产旋转和工作，只需要将整个安装机向后移动一点即可，进而将整个限位传感器完全复位就能够实现以上所有工作[3]。

3.2主控室故障显示吸盘位置超过220°，导致安装机无法正常工作，实际位置并没有出现限位情况。通过实际检查和分析，是因为控制亏连接安装机的控制线路断开导致的，在实际工作中将线路重新连接即可正常工作，进而可以针对安装机管片进行有效调试，一旦发现故障仍旧我就发排除，那么就要对整个系统进行全面清晰的检查一遍，仍旧无法发现故障，最终工作人员经过研究后发现，出现故障的原因可能是因为中间现线路内部的一个部位出现短路导致，或者是中间电路内部一个部位出现断路影响，因此需要对整个线路进行更换。只有这样才能够解决问题，排除出现问题的故障[4]。

4.预防盾构机管片安装系统故障对策

第一，选择具体粘度，并且合适的液压油，确保整个系统具备良好粘温性能。第二，对泵、阀、油缸等各种不同期间和运动部位进行定期检查工作，使各个系统和部位可以配合工作，保证间隙适当。第三，定期更换密封圈，工作人员要及时检查系统中的密封圈，一旦发现问题一定要及时更换。第四，硬管卡套安装技术后，需要对其进行耐压试验，针对实际情况采取有效对策进行解决，避免安装出现问题，导致后期工作中出现故障和问题[5]。第五，依据实际情况安装各种管路接头工作，在安装过程中一定要确保螺母和接头上的螺纹能够有效配合，尤其是第一次安装工作中，在安装前期一定要将毛刺全部除去，不然带着毛刺硬性安装，在旋转过程中容易将螺纹挤坏，后期工作中出现各种故障和后患问题。安装接头时可以使用手指进行拧紧工作，保证密封接触能够不留细缝接触上，在使用扳手拧紧工作。第六，依据实际情况正确选择O型密封圈，O型密封圈规格类型非常多，并且临近密封圈尺寸之间直径差别相差不大，根据眼球无法准确分辨和判断，不过因为密封圈压缩率会对密封效果造成很大影响，所以需要选择正确的O型密封圈进行工作[6]。第七，U、V、Y型方向性的密封圈在实际安装工作中一定要注意方向问题，要明确安装方向在开始，绝对不能出现装反现象。第八，使用冷却系统过程中，要保证油温可以控制在合理设计范围内进行。第九，确保系统压力不大于180bsr基础上，防止系统长时间处在压力大情况下工作。第十，所有液压阀块装配前期一定要对整个系统进行彻底清理，要对密封需求的平面进行尺寸加工，并整个过程要严格控制，阀块配合面密封圈一定要结合设计需求正确选择。第十一，提升回油管路的整体管道直径，减少弯头数量安装，使用时能够保证油产畅通。第十二，阀块、元器件等各种设备在实际安装时位置一定要合理，避免出现其他不足问题。第十三，调整系统压力，使其可以满足实际需求，设定继电器压力数值，满足实际需求，提前紧固继电器线路，对整个管路进行紧固工作，对压力系统进行合理检查，对压力继电器进行压力调节，将整个旋转阀块进行合理调节，低速旋转后期在对流孔大小进行调节[7]。一旦因为流孔调节过大不能正常旋转时，则要及时更换管片，满足工作实际需求，一定要将泄漏的管路拧紧，保证线路以密封状态工作，满足实际需求，提升工作效率。

5.结束语

总而言之，对管片安装机在实际工作中使用问题进行深入分析，针对故障进行不断探究和分析，在实际工作中不断总结实际经验和常识，提升处理管片安装故障能力，强化盾构机实际保养和维护工作，电器元件在实际工作中要做好防水防尘保护工作，确保盾构施工能够正常运行，为实际工作提供充足条件和保证，使得盾构件系统能够为工作人员提供充足条件，促进整个系统正常运行。

参考文献：

[1]王刚.土压平衡式盾构机管片拼装系统故障排除[J].建筑知识，2017（04）：88-89.

[2]孙伟，杜家楠，王林涛，etal.盾构管片拼装机电液系统高速-低冲击控制方法[J].浙江大学学报（工学版），2017（10）：73-83+91.

[3]张龙，王海波，范曙远.盾构机管片拼装自动控制传感检测系统的设计[J].机械制造，2018.

[4]宋德华，石小伟，马哲.盾构机管片吊运系统结构优化设计[J].建筑机械，2017（4）：127-129.

刘金刚，周晓群，王凯.基于PCA和SVM的盾构液压系统故障诊断[J].计算机仿真，2017（12）：426-430.

[5]李艳斌.盾构机液压系统的故障诊断与维护方法分析[J].建材与装饰，2017（28）.

[6]徐逸达，桑诗程，吕贺峰.盾构机管片转运形式的分析和对比[J].中国新技术新产品，2017（22）.

[7]孙震.复杂地层盾构管片上浮纠偏及处理施工技术研究[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2018，17（03）：37-40.