盾構機的螺旋輸送機故障分析與維修
1.案例
2017年11月26日,，佛山地鐵2號線3標灣華站~登洲站盾構區(qū)間,，二公局“二公盾2號”土壓平衡式盾構機在掘進到1213環(huán)時，管式螺旋輸送機出現異響并伴有較大震動現象,，機駕人員立即停機并上報項目部,，項目部技術人員初步判斷為螺旋輸送機的減速機故障。
2.故障維修方案分析
由于在隧道內對減速機進行拆解維修難度較大,，減速機凈重有4.8t,，洞內沒有相應的起重設備，況且拆解時盾構機前部土艙的帶壓泥水會從減速機處冒出,。鑒于此,，項目部將情況及時匯報局設備部和盾構機生產廠家（中交天和）,，共同協(xié)商，盡快維修,。28日,，由局物設部、地鐵項目部,、中交天和,、振華港機（減速機生產單位）共同商定維修方案。
（1）進行螺旋機止水,，防止土艙的泥水從減速機拆解處噴涌到隧道內,。在關閉螺旋機下料口閘門后，卸掉螺旋機伸縮段法蘭盤上的一圈螺栓,，啟動伸縮油缸,，將螺旋機葉片軸收回到位，關閉螺旋機在土艙壁上的艙門,，從盾體內的螺旋機注入口向角度螺旋輸送機筒體內注入適量聚氨酯用于止水,，并注意觀察螺旋機靠近減速機的那只土壓計的壓力變化。將下料口的上下閘門各打開1條小縫隙,，觀察有無泥水持續(xù)噴出,，若無泥水流出時，說明土艙閘門已完全關閉,，聚氨酯注入量可以滿足止水要求,，再關閉下料口上、下2個閘門,，完成止水工作,。
（2）拆卸-。減速機端部安裝有3個-,，每個重量256kg,，減速機重量4.8t，拆卸時必須依靠吊裝設備,，而減速機與洞內管片頂部僅有1m的垂直距離,，隧道外面的起重設備難以使用，經技術人員現場分析,，借用管片螺栓作為附著點,，在減速機上部周圍安裝4個5t的手拉葫蘆，來解決-,、減速機等起吊的問題,。通過查閱資料和相關計算，管片螺栓能夠承載的載荷遠遠＞5t,，可以用作吊裝附著點,。具體操作過程為,，用12mm厚的Q235鋼板氣割4個吊耳，固定到管片螺栓上,，下面分別掛1個5t手拉葫蘆,，再依次拆掉-的油管、法蘭螺栓后,，用手拉葫蘆將馬達逐個移開,，放到不影響后面減速機拆卸的地方。
（3）拆減速機后蓋,，查找故障原因,。用12mm厚的Q235鋼板氣割1個吊耳，焊在減速機殼體的上部,，再掛1個5t手拉葫蘆并拉緊,，卸下減速機后蓋與減速機主機的連接螺栓，用手拉葫蘆吊起后蓋,。清洗減速機內泥沙,，發(fā)現減速機內部的推力軸承已嚴重損壞，部分滾珠已掉落,，必須繼續(xù)拆卸,。
（4）拆卸軸銷。將4個手拉葫蘆分別勾住減速機左右2個吊裝孔并預拉緊,，這樣可以保證在拆卸過程中，減速機可以任意方向移動,。拆掉減速機與螺旋機筒體之間法蘭連接的螺栓,，用伸縮油缸將筒體退回到露出減速機軸與螺旋機葉片軸連接部分，清洗淤泥,，找到將兩軸連接在一起的軸銷,。該軸銷長365mm，直徑100mm,，在工廠安裝時采取過盈配合,，用錘敲進去的，經過現場掘進1200多環(huán)的使用后,，軸銷已生銹或產生了少許變形,，拆卸時用錘敲、用鏨子鏨均無松動,。鑒于此,，在葉片軸外做反力架，用50t手壓千斤頂頂軸銷,，但當手壓千斤頂壓到最大值時,，軸銷未出現絲毫松動跡象,。所以現場重新用30mm厚的鋼板制作反力架，并在反力架兩邊焊接加固鋼板條,，改用100t手壓千斤頂,，在壓力接近80t時，軸銷出現松動,，隨之取出軸銷,。
（5）由于減速機有4.8t，只能靠管片小車運出隧道外,，而減速機要落到管片小車上,，中間還隔著皮帶運輸機的皮帶和皮帶支架，所以只能先割斷皮帶,，拆掉減速機下部的皮帶支架,，使減速機盡快運出。
（6）原因分析,。當盾構機掘進到該處地層時（主要為粉細砂）,，地下水特別豐富，前面土艙需保持有200kPa左右的壓力,，下料口閘門打開時,，在螺旋機不轉動的情況下泥水也會自動噴出，所以掘進時經常會關閉下料閘門,，這樣會使減速機與螺旋機筒體連接處存在較高的壓力,，而減速機的密封圈耐壓強度不夠（這點已和減速機生產廠家確認），使泥沙通過密封處間隙進入減速機,，造成軸承損壞,。
（7）維修方法。更換加寬的,、耐壓強度更高的密封圈,，同時更換相應的寬槽密封蓋板；更換新軸承,，由于減速機軸上的軸承和大齒輪都是用熱壓裝置安裝上去的,，項目現場沒有加熱爐和相應的拆卸、安裝設備,，通過與減速機生產廠家（振華港機南通廠）聯系,，決定將減速機返回廠家進行維修。
（8）安裝調試,。由于減速機返廠維修需要兩個星期時間,，經與天和廠、上海振華和項目部溝通，由振華廠先提供一臺減速機進行安裝,，盡快恢復生產,，待損壞的減速機維修好后作為備用件。2017年12月7日,，將振華廠提供的減速機運回進行安裝,，12月9日安裝完成并進行試掘進，一切正常,。
3.技術總結
通過這次耐高溫螺旋輸送機維修工作,，分析研究維修設備的整個工作流程，總結大型設備維修過程的經驗和不足之處,，為局-施工項目在設備維修（或搶修）時提供借鑒,，主要有3方面。
（1）設備出現故障時,，一定要冷靜分析,，不要盲目動手維修，以免引起-故障或事故,，造成更大的損失,。這次設備出現故障時，機駕人員處置就比較妥當,，首先是停機,，關閉下料口閘門，防止出現泥沙噴涌現象,；保持土艙高壓空氣的持續(xù)供給,，以免掌子面處出現垮塌，然后匯報項目部,，項目技術人員通過實地查看分析,，分析維修難度較大，便及時邀請盾構機生產廠家及減速機生產廠家技術人員,，和局設備部技術人員一起，共同研究制定維修方案,，比如在制定用管片螺栓作為手拉葫蘆的上附著點進行吊裝的方案時,，當時還有一種方案就是在減速機兩邊的盾構機托梁上做門架，作為手拉葫蘆的上基點,，此方案雖然可行,，但盾構機左、右2個托梁之間的距離有2.1m,，做門架的型鋼怎么吊上來,，既要焊主梁，又要焊斜撐，工作量非常大,，所以沒有采取這個方案,，而是借用管片螺栓，起到了事半功倍的效果,。
（2）維修過程技術人員要全程參與,，應對隨時可能出現的新問題。在這次減速機維修時,，沒有考慮到軸銷很難拆卸,，通過現場技術人員指導，做反力架,，用50t千斤頂沒有效果時,，有的操作人員就建議一邊用火（氧氣乙炔焰）烤，一邊頂,，再查看效果,，現場技術人員馬上就阻止了，如果用火烤,，萬一還拆不出來,，降溫后軸銷會更難取出，后來改用100t千斤頂,，便順利去除了軸銷,。
（3）設備維修時，對于難點的問題如果想到方法,，在確保安全的情況下就要大膽去試,，不去試，有的工作可能永遠無法完成,。比如使用50t千斤頂拆卸軸銷時,，軸銷根本沒有松動跡象，大家都在討論這種用千斤頂方法是否可行時,，現場維修技術人員說再用100t千斤頂試試,，當時大家心里都沒底，正是現場技術人員的堅持,，工人們開始重新制作反力架,，改用100t手壓千斤頂進行頂推，結果順利拆下軸銷,。
4結束語
在這次盾構機維修工作中,，雖然取得了一些經驗，但也暴露出問題和不足之處,。在盾構施工領域工作,，有關盾構機維修保養(yǎng)的知識還需要不斷學習和提高。
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