关于盾构机液压系统的维修保养与故障探讨

隋晓慧

摘要：盾构机是在城市地铁以及地下隧道施工建设的重要机械装备，在盾构机的系统里面，液压系统可以称之为盾构机的核心系统。盾构机中的液压推进及铰接系统、刀盘驱动系统、管片拼装系统、螺旋输送系统、同步注浆系统等关键机构都要靠液压系统来驱动，由此可见，液压系统的正常与否直接影响到盾构机能否正常运行。本文从如何对盾构机的液压系统进行维护和如何对出现的故障进行诊断，这两个方面进行探讨，以便于能更加及时地掌握液压系统的工作状况，从而保障盾构机能够正常运行。

关键词：盾构机;液压系统;维护;诊断

前言

盾构机液压系统是盾构机关键的一个组成部分，盾构机的管片拼装系统、推进系统、刀盘驱动、螺旋输送系统均是通过液压系统来进行驱动的。为了确保液压系统能够正常运转，需要定期对液压系统进行故障诊断和维护工作，正确了解液压系统的工作情况，保证盾构机液压系统可以正常运行。

一、盾构机常见的液压系统故障

（一）液压油受到污染

液压油的污染属于盾构液压系统的重大性问题。污染物一般会堵塞滤油器以及管路，从而导致油的流量不足和压力达不到要求程度等问题。在此情况下，极有可能使盾构机在施工过程中出现突发失效等问题，由此对施工安全造成一定的威胁。液压油污染的原因主要分两种：①液压元件的损坏或摩擦所产生的金属屑对液压油产生污染;②周围环境中的水或空气混入油液中，实验证明，若水混入高温、高压的液压油中时，则会导致油液的瞬间炸开，严重时将会对元器件造成非常严重的破坏。空气会从损坏的密封位置或者油液泄露处进入油液，从而加速油液的氧化变质。

（二）液压系统发生泄漏

盾构机的液压系统发生泄漏属于正常故障，在该种故障中往往会出现各种较为激烈的冲击，从而使得设备自身各处的连接出现问题，而相关的密封部位也产生松动，继而引发液压系统泄漏问题。液压系统泄漏包括两种，即内泄漏和外泄漏。内泄漏是指在液压阀内部发生的泄漏，该泄漏极易使系统动力发生泄漏，从而影响系统的正常运行;而外泄漏是指发生在液压缸、液压油管等系统元件发生的渗油现象[1]。

（三）油温超出规定的温度

因为盾构的外负载具有多变性特点，所以刀盘的驱动系统和推进系统等系统就会频繁发生变化，由此导致一部分液压能转换成热能，从而造成油温的升高。最佳的液压系统油温应该在35～55℃的范围内，当油温高出这一范围时，则会产生诸多不良影响：①能够使油液的粘度降低，摩擦力则就会增大，从而导致机件发热以及泄露机率增大，当温度继续上升并达到一定程度时还会导致部分执行元件的动作迟钝;②一旦设备的油温超过55℃，液压油的使用寿命将会降低一半;③在高温状态下，液压油往往会产生氧化，继而形成相应的沉淀物，对滤油器和油液通道造成堵塞，最终对油压系统的正常工作产生极大的负面影响。

二、盾构机液压系统的维修

（一）保养定期巡检制度

为了保障盾构机的正常运行，必须建立定期巡检制度。按照多年的盾构机维护经验，应该同时制定日检、周检和月检制度。日检就是每天对盾构机液压系统进行常规巡查，包括油管和管接头的泄露情况、油位和油温等的检查;周检就是每周定时对系统进行大范围检查，包括关键部位油压、滤清器等检查;月检就是根据设备的使用情况，每月对液压油的质量等进行送检，以保障系统的正常运行[2]。

（二）避免固体杂质、空气等混入液压系统

第一、避免杂质、灰尘进入系统中。由于工程机械的液压系统中有许多较为精密的部件，若杂质进入后必将给精密部件产生较大的影响，由此导致精密部件出现各种各样的问题，从而使液压系统的危险程度加剧，因此在拆装液压系统的过程中应尽量避免灰尘等杂质的进入。第二、避免空气进入液压系统。在常温、常压的情况下，一般会有少量的空气混入液压油中，若压力下降时，则空气就会自动分离出来，但若压力上升时，则油表的气泡就会破裂，并导致气蚀现象，如果分离出的空气量较大时，那么就会导致液压油的塑形增大，从而影响工作效率。所以，在维护过程中必须将液压油中的空气排放干净[3]。

（三）防止系统进入杂质和灰尘

工程机械液压系统与平常系统有所不同，有很多精密的零件，如液压阀中有小的细缝和小的小孔。如果使雜质进入其中，将造成精密零件产生一系列的问题，从而使液压系统处于危险状态。使固体杂质进入系统的途径有很多：液压油不经常清洁、加液压油的工具不净等。所以，在拆卸液压系统的一些组件时，一定要避开灰尘;在拆卸部件的时候，一定要先清洗再打开，以免灰尘入侵;换油的过程也要注意这个过程;安装滤芯的时候，一定要彻底清洁底部的脏污，然后再使用液压专用无尘纸擦拭，确保滤清器内部的清洁[4]。

（四）要选择正确的液压油

液压油是液压系统的重要组成部分，对液压系统的可靠性与稳定性起着非常重要的影响。我们在进行液压油的选择时，应选择与液压系统相符合的油牌号。因为不同牌号的液压油其化学成分不同，对液压系统也会产生不同影响。若液压油选择不正确，不但会影响盾构机的正常运行，还会对液压系统造成一定的损害，应选择正确的液压油也有利于液压系统的维护。

（五）人工方法进行诊断

人工方法诊断包括：目测法：在现场要求相关检测人员通过目测的方式对设备自身的封闭情况进行检验，来确定液压系统的故障状态。耳听法：由于不同故障会产生不同的噪音，因此维修人员可通过聆听液压系统中发出的反馈声音准确判断故障发生的部位和深层原因。触摸法：借助该种方式能够对设备实际运行过程中的震动以及温度等因素进行深入了解，从而获知设备自身所存在的故障。排除法：将和系统故障有关的元件逐一进行试验，通过不断缩小故障范围，最后找出故障点，该方法能够有效、准确的找出设备故障。比较法：即对可能造成故障的某一局部零件进行更换，然后观察更换效果，若故障依然存在，则说明故障来之其他元器件;若故障随之减轻或消失，则说明该元件是故障产生的根源。这种方法不适宜大范围故障检查的使用。综合法：即综合以上方法开展故障排除的方法，该方法由于能够从多方面进行故障的诊断，因此较适宜于相对较为复杂的液压系统故障排除。在日常的故障诊断过程中，这种方法的使用较为普遍。

（六）采用试验法来诊断故障

试验法包括比较法、排除法、综合法等方法，可以根据这些方法来诊断系统故障：比较法。我们可以对某些可能出现故障的零件进行替换，若替换的零件对原故障没有任何影响，就表明该零件不是出现故障的零件点。反之，若替换完零件后系统故障消失了，便表明该零件就是出现故障的零件。但这种方法只适合小范围的故障诊断。排除法。我们可以将与系统故障相关的零件进行检验，不断地缩小故障范围，最终确定故障点，从而解决故障问题，这种方法能有效的检查出故障。综合法。顾名思义，综合法就是结合比较法和排除法，从而快速、精准找出故障所在。综合法适用于系统比较复杂的液压系统，能够有效地对液压系统进行故障诊断。

总结

每个故障都有其各自的特点，每个故障都不尽相同，要在一次又一次的实践中积累经验。只有在实践中不断学习、总结，掌握故障的发生规律，熟练运用各种方法对故障进行准确判断和正确分析，才能将问题快速有效地解决。这需要提高工程技术人员的技术和能力，要求工程技术人员具有扎实的理论基础和丰富的现场实践经验，同时还能有效把握处理各种故障的理论方法和技巧，灵活应用到实际工作，提高故障诊断的效率。

参考文献

[1]孙修峰.盾构的维修保养与配件管理探讨[J].四川水泥，2018（04）：199.

[2]连文江.浅谈盾构机推进系统故障以及维修措施[J].工程建设与设计，2017（18）：173-174.

[3]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）：201-202.

[4]王艳海.浅谈盾构施工维修保养的重要性[J].科技视界，2015（16）：90+286.