1、油脂系统的日常保养及常见故障处理成都地铁 3 号线 王传东2017.03.03目录前言 .11 齿轮油系统 .11.1 齿轮油系统的结构与原理 .11.2 齿轮油系统的日常保养（含巡检） .31.3 齿轮油系统的常见故障及处理措施 .42 HBW 油脂系统 .52.1 HBW 油脂系统的结构与原理 .52.2 HBW 油脂系统的日常保养（含巡检） .62.3 HBW 油脂系统常见故障及处理措施 .63 EP2 油脂系统 .83.1 EP2 油脂系统的结构与原理 .83.2 EP2 油脂系统的日常保养（含巡检） .93.3 EP2 油脂系统的常见故障及处理措施 .104 盾尾油脂系统 .114.
2、1 盾尾油脂系统的结构与原理 .114.2 盾尾油脂系统的日常保养（含巡检） .124.3 盾尾油脂系统的常见故障及处理措施 .12结语 .130前言盾构机作为一种大型机械设备，经常处于长时间运行状态，为了减少其运动部件的磨损，保证设备使用寿命，需要对需要润滑的部位保质、保量的注入油脂。盾构机上使用的油脂不止一种，其用途不仅仅是润滑，还有密封的作用，如主驱动的密封，盾尾的密封。对于如主驱动、主驱动变速箱、回转中心、螺旋机驱动、盾尾钢刷等盾构机的关键部件，油脂需要不间断的注入，需求量大，因此这些部件的润滑密封采用自动注脂的方式，并进行注入情况监测及故障报警，提高了设备的自动化程度。油脂系统为盾构
3、机的关键部件进行保护，该系统的重要性不言而喻。作为一名机电人员，需要了解油脂系统的组成，按照保养计划对其进行日常保养，减少故障率；并且总结工作经验，分析油脂系统的常见故障，以便故障出现时能够及时、快速的处理，保证盾构机的正常工作。根据油脂的种类，可以将盾构机的油脂系统划分为齿轮油系统、集中润滑油脂系统、HBW 油脂系统和盾尾油脂系统。本文将参考相关资料，结合实际工作经验，对油脂系统的日常保养及常见故障的处理的进行介绍。1 齿轮油系统1.1 齿轮油系统的结构与原理齿轮油的主要作用是将封闭在主驱动箱内的齿轮油加压循环，既可以将齿轮油过滤冷却，也可以对主轴承滚道、滚子、驱动小齿轮轴承、驱动小齿轮、驱
4、动大齿圈等部件进行润滑，另外齿轮油注入到主驱动外密封的第二道与第三道密封之间的密封腔，对密封唇口进行润滑。图 1-1 齿轮油的注入位置齿轮油系统主要由齿轮油泵、过滤器、流量分配阀、脉冲计数器、冷却器、液位开关、齿轮油罐等组成。齿轮油泵从主驱动箱底部吸油，经过滤器和板式热交换器后，由流量分配阀平均分配后注入到主轴承上部的径向滚道，进行喷溅润滑。同时，该循环系统能对主驱动箱内的齿轮油进行冷却。齿轮油泵的入口前方安装有磁性过滤器，能够吸附齿轮油中的金属碎屑。1图 1-2 齿轮油循环系统示意图图 1-3 齿轮油磁性过滤器脉冲计数器安装于齿轮油分配阀上（图 4 红圈内），用于齿轮油的计数。图 1-4 齿
5、轮油分配阀油位开关与主轴承齿轮箱连通，当齿轮油液位低时在上位机报警“齿轮油液位低极限”。同时其使用透明管作可视液位。2图 1-5 齿轮油液位开关齿轮油罐位于盾体左侧，罐内添加齿轮油，通入压缩空气，对主驱动外密封唇口进行压力循环润滑（压力一般设置为 0.2Bar）。图 1-6 齿轮油罐1.2 齿轮油系统的日常保养（含巡检）（1 ）每天检查主轴承齿轮油的油位，要求满足 1/22/3 液位，如果油位过低，则在盾体左侧平台上打开加油堵头加注齿轮油，在液位到达中位偏上时停止加注，在加注的过程中不能让灰尘或污物进入（齿轮油的具体加注方法见盾构机操作使用说明书）。图 1-7 齿轮油加油口（2）根据上位机的提
6、示，检查齿轮油高压过滤器压差变送器是否损坏，是否需要清3洗或更换滤芯。（3 ）定期检查齿轮油分配阀的动作是否正常，脉冲计数器工作是否正常。（4 ）定期检查齿轮油泵出口压力值（正常范围为 1020Bar）。（5 ）定期清理磁性过滤器。1.3 齿轮油系统的常见故障及处理措施（1 ）齿轮油过滤器报警上位机显示“齿轮油过滤器故障”。处理措施：此时过滤器可能已经堵塞，拆下进行更换。同时检查齿轮油油品（肉眼观察油的颜色），如果齿轮油变质，则更换齿轮油。更换滤芯和齿轮油的方法及注意事项参照盾构机操作使用说明书。（2 ）齿轮油罐密封压力报警上位机显示“齿轮油罐密封压力低”。处理措施：首先检查压力表有无示数，若
7、有示数，则可能是压力传感器损坏，检查确认后更换压力传感器；若无示数，检查压缩空气管路是否畅通、减压阀压力设置是否正常，确认压缩空气是否进入。52#盾构机频繁报警提示“齿轮油罐密封压力低”，检查发现压缩空气供应正常，油罐旁金属管路上的球阀均已开启，但压力表无示数（包括减压阀上的压力表），调节减压阀依然无压力，初步推测减压阀前部的金属管路堵塞。经拆卸检查发现，减压阀前部的单向阀装反，导致压缩空气无法进入。改变单向阀的安装方向，调节气压至 0.2Bar，故障消除。图 1-8 齿轮油罐进气管路单向阀（3 ）齿轮油位报警油位报警有两种可能：液位确实低于报警液位；齿轮油脏，导致液位开关被卡，引起误显示。处
8、理措施：针对第 1 种情况，及时向齿轮箱添加齿轮油。针对第 2 种情况，要清洗齿轮油液位开关，提取油样进行化验。如果化验报告油样参数超标，需进行换油。42 HBW 油脂系统2.1 HBW 油脂系统的结构与原理HBW 黑油脂，即主驱动迷宫密封油脂，用于盾构机主驱动密封。HBW 黑油脂具有优异的抗水发性能、合适的稠度和良好的润滑性能，其注入点为主驱动内外密封的第一道唇形密封前，通过迷宫密封进入土仓，直接与渣土接触，利用不断挤出的油脂将渣土挡在主轴承外面，防止渣土侵入主轴承。图 2-1 HBW 黑油脂注入位置示意该系统主要有 HBW 油脂泵、马达分配器、脉冲计数器、气动球阀等组成。油脂泵泵送黑油脂至
9、主驱动内外密封的马达分配器，由分配器按流量平均分配注入至内外密封。图 2-2 HBW 油脂泵图 2-3 马达分配阀（内密封）主轴承密封每分钟需要的黑油脂量是固定的，马达分配器内部齿轮转动一圈，其油脂5排量为 ，达到黑油脂的需求量，因此油脂泵和马达分配器是间歇性工作min/l8.64（每分钟内动作持续时间约 810 秒）。系统的具体控制过程为：油脂泵工作，气动球阀打开，马达分配器开始转动。安装于四联马达分配器上脉冲计数器（接近开关）能够检测到轮齿的接近和离开，并发出一个脉冲信号，马达分配器内一个齿轮的齿数是 12，当马达分配器转动一圈时，脉冲计数器发出 12 个脉冲信号，PLC 系统判定这一分钟
10、内排入黑油脂的供应量达到要求，发出控制信号关闭气动球阀和油脂泵空气管路上的电磁阀，油脂泵和马达分配器停止工作。下一分钟开始时，继续循环上述过程。2.2 HBW 油脂系统的日常保养（含巡检）（1 ）检查油脂桶剩余油脂量，不够时提前将油脂准备好以及时更换。（2 ）检查油雾器油位，如果低于低液位，加注润滑油。（3 ）检查泵杆的油杯中润滑油是否足够或污染，及时添加或更滑润滑油（图 12）。（4 ）检查油脂泵的出口压力是否正常，如果过大则管路可能堵塞。（5 ）检查油脂泵的的工作是否正常，是否存在严重漏气，动作次数是否过慢（正常为12 次/min ）。（6 ）保持油脂泵的清洁。图 2-4 泵杆的油杯中添加
11、润滑油2.3 HBW 油脂系统常见故障及处理措施（1 ）泵杆漏油处理措施：漏油的原因一般是密封损坏，拆开泵杆处，更换密封。图 2-5 HBW 油脂泵泵杆漏油（2 ）油脂泵动作缓慢6处理措施：检查进气压力是否过低，必要时通过减压阀调节进气压力。（3 ）脉冲次数低于上位机设置次数报警处理措施：首先检查油脂泵是否工作正常，气压是否达到工作要求；其次检查管路是否有堵塞现象、马达分配器前气动球阀是否正常打开，如有堵塞及时处理；检查接近开关是否损坏（测量接近开关的电压信号是否正常），如果损坏则更换；如果前面的检查均正常，则检查马达分配器是否正常工作。（4 ）马达分配器无法正常工作1）马达分配器壳体片之间的
12、缝隙漏油。处理措施：检查分配器上的 6 根螺栓是否松动，如有松动则拧紧；如果螺栓没有松动，则拆开、清洗阀体，检查壳体片间的接触面有无损伤，检查对应缝隙处的密封圈是否损坏，如有损坏则进行更换。2）马达分配器卡死。处理措施：拆开并清洗马达分配器，检查内部是否堵塞，如果是由于油脂质量差引起堵塞，则更换油脂；检查内部零件是否损坏，比如断轴、轴套严重磨损等，如有损坏则更换相应的零件。52#盾构机组装调试时，内密封的马达分配阀不工作，拆开清洗后重新组装，再次启动后只有一个孔出油，随后四个孔均不出油，进一步检查发现轴套磨损，更换轴套后，马达分配器正常工作。拆卸马达分配阀时的注意事项：1）齿轮对和壳体是配对的
13、。因此，拆开后，注意吧每一联的齿轮对和壳体单独按顺序放置，以免重新装配时混淆。2）小心保护壳体之间的接触面，任何损伤可能会造成泄漏或产品质量下降。接近开关的安装方法：把齿轮插入带接近开关的端盖的轴孔内，转动齿轮，观察近开关是否有感应输出。接近开关的感应距离为 0.51.5mm，超出该范围，将无感应输出。如无感应输出，松开锁紧螺母，调节接近开关感应头部与轮端面的间隙，直到有感应输出，再把锁紧螺母锁紧。马达分配阀的拆装、接近开关安装的详细方法参见盾构机维护保养管理指引和盾构机元器件使用说明书之流体卷。图 2-6 接近开关的安装示意图73 EP2 油脂系统3.1 EP2 油脂系统的结构与原理EP2
14、油脂系统采用 EP2 油脂为主驱动密封、螺旋机的驱动密封、螺旋机闸门、回转中心提供润滑密封。其中，主驱动内外密封的注入位置均为第一道和第二道密封之间的密封腔。盾体铰接密封采用 EP2 油脂进行润滑，但是需要手动注脂。回转接头的润滑主要采用自动注脂的方式，但也有两个润滑点需要手动注脂。图 3-1 主轴承密封 EP2 油脂注入位置示意图EP2 油脂系统主要由油脂泵、多点泵、递进式分配器等组成，多点泵直接向主驱动密封注脂，而注入到螺旋机驱动密封和回转中心密封的油脂需要经过递进式分配阀再次分配。该系统的工作原理为：1）多点泵顶部安装有超声波液位传感器，当多点泵的 30L 油脂桶液位低时，输出“油脂桶空”的信号，油脂泵的气动电磁阀和多点泵前端的电磁阀得电打开，油脂泵向多点泵的 30L 油脂桶持续泵送 EP2 油脂，油脂桶内油脂液位升高，直至液位传感器发出“油脂桶满”的信号，此时电磁阀失电关闭，油脂泵停止供油。2）盾构机工作时，多点泵的电机运转，存储在油脂桶内的油脂经多点泵上的多个出口分别注入到各个润滑点。图 3-2 油脂泵和多点泵
