盾構(gòu)構(gòu)造與操作維護(hù)

——盾構(gòu)油脂系統(tǒng)渣土改良及壓縮空氣系統(tǒng)回顧

PREFACE盾尾密封系統(tǒng)主驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)HBW油脂密封系統(tǒng)01.02.04.03.目錄頁(yè)知識(shí)點(diǎn)101盾尾密封系統(tǒng)01：盾尾密封構(gòu)造及密封原理02：盾尾密封油脂系統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)上盾尾密封系統(tǒng)的作用是？如何實(shí)現(xiàn)密封？思考盾尾密封的構(gòu)造盾尾密封是盾構(gòu)機(jī)用于防止周圍地層的土沙、地下水及壁后漿液、掘削面上的泥水、泥土從盾尾間隙流向盾構(gòu)內(nèi)部而設(shè)置的密封措施，是盾構(gòu)機(jī)內(nèi)的重要組成部分。其由盾尾鋼絲密封刷和盾尾油脂組成。

鋼絲密封刷正面鋼絲密封刷側(cè)面基座鋼板彈簧鋼板錨釘盾尾密封的密封原理盾尾密封由盾尾鋼絲密封刷和盾尾油脂組成。盾尾密封一方面依靠安裝在盾尾內(nèi)壁的2~3道鋼絲刷密封；另一方面，鋼絲密封刷與盾體、管片一起形成空腔，在空腔內(nèi)注入油脂充填，依靠充滿整個(gè)空腔的油脂建立起壓力進(jìn)行密封。同時(shí)，空腔內(nèi)的油脂又充滿了鋼絲密封刷，使其成為一個(gè)既有塑性又有彈性的整體，油脂保護(hù)鋼絲密封刷免于生銹損壞，延長(zhǎng)其使用壽命，同時(shí)也起到潤(rùn)滑作用。前腔油脂孔后腔油脂孔盾尾密封刷盾尾密封油脂止?jié){板在掘進(jìn)過(guò)程中，盾尾密封系統(tǒng)中的盾尾油脂如何到達(dá)空腔內(nèi)？思考盾尾氣動(dòng)油脂泵

盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，采用專用的盾尾油脂氣動(dòng)油脂泵加注油脂，隨著盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)，盾尾油脂持續(xù)地打進(jìn)每道盾尾鋼絲密封刷和管片外周邊所形成的空腔內(nèi)，始終保持管片外周邊與盾殼之間的間隙密封良好?？杀ＷC在0.5MPa的壓力下，盾尾不會(huì)出現(xiàn)滲漏水和滲漏泥漿。盾尾氣動(dòng)油脂泵（1）操作壓盤控制閥，將壓盤抬起；（2）將油桶放到壓盤下方，注意壓盤要與油桶對(duì)正；（3）手動(dòng)操作進(jìn)氣閥組，讓壓盤下壓（此動(dòng)作前，油桶蓋需拿掉）；（4）壓盤進(jìn)入油桶前，擰下排氣桿排氣，讓桶內(nèi)的空氣排出；（5）壓盤接觸到油面后，開啟氣馬達(dá)，剛開始馬達(dá)動(dòng)作可能較快，動(dòng)作幾次后，速度會(huì)明顯下降，排氣聲音也會(huì)聽起來(lái)有吃力的感覺，此時(shí)表示油脂泵已經(jīng)進(jìn)入正常泵送狀態(tài)；（6）氣馬達(dá)動(dòng)作正常后，壓盤排氣口有油冒出時(shí)，表示桶內(nèi)空氣已排凈，將排氣桿擰緊；（7）將電控盒上的開關(guān)打到遠(yuǎn)程（或自動(dòng)）檔。氣動(dòng)油脂泵結(jié)構(gòu)圖工作原理：立柱氣缸

盾尾密封油脂的加注方法盾尾密封注脂操作界面盾尾密封油脂加注模式手動(dòng)模式自動(dòng)模式行程控制模式壓力控制模式盾尾油脂的作用

盾尾油脂是一種以油脂為主劑，加入纖維、改性劑、填充劑等添加劑而制得的膏狀物，主要起到密封、防水、潤(rùn)滑、防腐蝕作用。（1）潤(rùn)滑作用－－盾尾和管片外壁之間的摩擦，會(huì)影響盾構(gòu)的推進(jìn)和損壞盾尾裝置－－有效保護(hù)盾尾；（2）密封作用－－土層中的泥漿滲入會(huì)影響盾構(gòu)的正常工作和增加施工難度－－隔絕泥漿，防止泥水和泥漿的滲入，保障盾構(gòu)的順利推進(jìn)；（3）此外，盾尾密封油脂對(duì)鋼絲刷和鋼結(jié)構(gòu)有防銹、防腐蝕和減少磨損的效果。盾尾密封油脂的性能泵送型盾尾密封油脂一般需要有以下幾種性能：①一定的稠度；較小的揮發(fā)性；良好的耐水壓密封性；②良好的可泵送性，保證在注脂泵的壓力下能順暢地泵送至盾尾;③良好的抗水性;④良好的抗磨性和潤(rùn)滑性，以減小盾尾摩擦力，減少盾尾刷的磨損；⑤良好的延展性；保證在注入盾尾后能快速填滿所有空隙；無(wú)毒、無(wú)腐蝕性，可降解。在盾構(gòu)始發(fā)時(shí)，盾尾密封系統(tǒng)中要不要注入盾尾油脂？思考盾構(gòu)始發(fā)的盾尾密封油脂盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)，由人工進(jìn)行盾尾密封刷的油脂涂抹，使盾尾密封油脂充滿鋼絲刷內(nèi)部空間，以防止盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)地下水、泥漿及同步注漿材料的流入。由于手涂型密封油脂是在管片拼裝前填充盾尾刷之間的，為防止涂抹完后下墜和流動(dòng)，油脂需要有高粘度和高稠度特性、以及難燃性。手涂型盾尾密封油脂是一種耐磨保護(hù)型油脂。知識(shí)點(diǎn)202主驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)01：主驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)介紹02：三螺桿泵工作原理主驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)介紹主驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑油脂系統(tǒng)指的是：用齒輪油（320#可耐壓齒輪油）采用油浸+油浴的方式強(qiáng)制潤(rùn)滑冷卻盾構(gòu)機(jī)主驅(qū)動(dòng)的變速箱，并同時(shí)為主驅(qū)動(dòng)密封、主軸承、小齒輪軸承等進(jìn)行潤(rùn)滑的一套獨(dú)立潤(rùn)滑系統(tǒng)。

主驅(qū)動(dòng)變速箱小齒輪軸承主驅(qū)動(dòng)變速箱主軸承主驅(qū)動(dòng)密封

主驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑原理示意圖

用于潤(rùn)滑主驅(qū)動(dòng)的油液經(jīng)磁性過(guò)濾器過(guò)濾掉金屬雜質(zhì)后，經(jīng)由三螺桿泵輸送至下一級(jí)雜質(zhì)過(guò)濾器，經(jīng)過(guò)濾的潤(rùn)滑油在冷卻器被內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)冷卻，再由同步馬達(dá)均勻分配至各個(gè)需要潤(rùn)滑的部位。

磁性過(guò)濾器三螺桿泵過(guò)濾器冷卻器同步馬達(dá)

液壓同步馬達(dá)是由加工精度較高，若干個(gè)液壓馬達(dá)組成的，通過(guò)一根剛性軸連接而成，它可將三螺桿泵泵出的潤(rùn)滑油進(jìn)行均勻分配。

三螺桿泵工作原理

主驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)中用一臺(tái)三螺桿泵將齒輪油抽出來(lái)進(jìn)行冷卻循環(huán)，三螺桿泵適用于高粘度的介質(zhì)。三螺桿泵是一種容積式泵，通過(guò)三根螺桿(一根主動(dòng)螺桿、兩根從動(dòng)螺桿)組成的轉(zhuǎn)子和定子的配合形成密封容積腔，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使密封腔發(fā)生容積變化，實(shí)現(xiàn)液體的壓力建立和輸送。三螺桿泵工作原理？三螺桿泵工作原理視頻液壓同步馬達(dá)工作原理齒輪式同步馬達(dá)的原理是，將多個(gè)相同排量的齒輪馬達(dá)串連在一起，所有主動(dòng)齒輪串聯(lián)在同一根傳動(dòng)軸上，因此，所有馬達(dá)的轉(zhuǎn)速都能保持一致。所以，每個(gè)馬達(dá)的進(jìn)出油量都是相同的，能達(dá)到均勻分配的目的。液壓齒輪馬達(dá)工作原理視頻知識(shí)點(diǎn)303HBW油脂密封系統(tǒng)01：主軸承密封系統(tǒng)介紹02：主軸承密封介質(zhì)主軸承密封系統(tǒng)

HBW油脂密封（主軸承密封）系統(tǒng)用于主驅(qū)動(dòng)密封最前一道密封腔，由于HBW油脂阻水性較強(qiáng)，不容易被泥水沖走，所以將HBW油脂打入主驅(qū)動(dòng)第一道密封腔，作為第一道密封，阻止泥水進(jìn)入主驅(qū)動(dòng)內(nèi)部。HBW油脂密封腔

HBW油脂桶通常與盾尾密封油脂和潤(rùn)滑油脂并排放置于后配套臺(tái)車，與其他兩類油脂相同，均采用氣動(dòng)油脂泵泵送油脂，泵送出的油脂再通過(guò)液壓同步馬達(dá)均勻分配給主軸承內(nèi)外密封。液壓同步馬達(dá)液壓同步馬達(dá)氣動(dòng)油脂泵主軸承密封系統(tǒng)盾體連接環(huán)唇形密封A腔B腔C腔D腔HBW密封油脂系統(tǒng)主驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑油脂密封介質(zhì)HBW油脂是一種阻水性較強(qiáng)的油脂，有的稱其為黑油脂，因其顏色為黑色。HBW實(shí)際是法國(guó)康達(dá)特（CONDAT）公司生產(chǎn)的一種油脂的型號(hào)，因其在國(guó)內(nèi)盾構(gòu)行業(yè)使用廣泛，HBW成了盾構(gòu)行業(yè)中，對(duì)主驅(qū)動(dòng)前腔密封油脂的代稱。其他生產(chǎn)商的生產(chǎn)的同類型產(chǎn)品名稱和型號(hào)各有不同。下表是HBW油脂的典型參數(shù)表，其中PX3340為法國(guó)道達(dá)爾（TOTAL）石油公司的型號(hào)。主軸承密封介質(zhì)知識(shí)點(diǎn)404盾構(gòu)機(jī)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)01：集中潤(rùn)滑系統(tǒng)介紹04：集中潤(rùn)滑介質(zhì)02：電動(dòng)油脂泵工作原理03：遞進(jìn)式分配器工作原理集中潤(rùn)滑油脂系統(tǒng)介紹盾構(gòu)機(jī)在正常掘進(jìn)過(guò)程中，為了確保刀盤主驅(qū)動(dòng)、螺旋輸送機(jī)及中心回轉(zhuǎn)接頭等正常運(yùn)行，必須對(duì)這些部位進(jìn)行周期性規(guī)律性潤(rùn)滑。盾構(gòu)機(jī)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)就是用于給上述部位提供潤(rùn)滑介質(zhì)的一套系統(tǒng)。盾構(gòu)機(jī)主驅(qū)動(dòng)中心回轉(zhuǎn)接頭螺旋輸送機(jī)集中潤(rùn)滑油脂系統(tǒng)介紹所謂集中潤(rùn)滑，是指將潤(rùn)滑油脂從一個(gè)供給源，通過(guò)油脂分配器、油脂管道和油量計(jì)量件，按照一定的時(shí)間間隔把定量的潤(rùn)滑油脂準(zhǔn)確的供往多個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的過(guò)程。盾構(gòu)機(jī)的集中潤(rùn)滑油脂供給源一般位于后配套臺(tái)車上，期內(nèi)的潤(rùn)滑油脂一般先由氣動(dòng)油脂泵從油脂桶內(nèi)泵出到儲(chǔ)脂桶內(nèi)，再經(jīng)由電動(dòng)油脂泵（多點(diǎn)泵）將油脂分配給下一級(jí)油脂分配器，最后分配到各個(gè)終端潤(rùn)滑點(diǎn)。集中潤(rùn)滑油脂供給源電動(dòng)油脂泵油脂分配處儲(chǔ)脂桶氣動(dòng)油脂泵油脂分配器終端注脂點(diǎn)集中潤(rùn)滑油脂系統(tǒng)介紹油脂分配器油脂分配處過(guò)濾器氣動(dòng)閥液位指示器儲(chǔ)脂桶遞進(jìn)式分配器工作原理

盾構(gòu)機(jī)集中潤(rùn)滑油脂系統(tǒng)使用的油脂分配器又叫遞進(jìn)式油脂分配器，此類分配器有一個(gè)進(jìn)油口和數(shù)個(gè)出油口，其內(nèi)部柱塞單元的運(yùn)動(dòng)受供給的潤(rùn)滑油支配，可通過(guò)往復(fù)運(yùn)動(dòng)將潤(rùn)滑油脂從數(shù)個(gè)出油口泵出，由于其內(nèi)部的特別設(shè)計(jì)，油液泵出的順序是一定的，且一旦某一路油液出口發(fā)生堵塞，那么整個(gè)油脂分配器就無(wú)法繼續(xù)工作。遞進(jìn)式分配器工作過(guò)程圖解8出口遞進(jìn)式分配器示意圖遞進(jìn)式分配器工作原理集中潤(rùn)滑介質(zhì)

稠化劑皂基：即脂肪酸金屬皂，如鈣基,

鈉基，鋰基，鋁基等。非皂基：包烴類(如石蠟,

地蠟)無(wú)機(jī)類(如膨潤(rùn)土等)有機(jī)類(如脲類,

酞菁銅,

酰胺)

基礎(chǔ)油?礦物油；?植物油；?合成油；?可由一種或幾種油品混合而成

添加劑?抗氧化?抗磨?防水?極壓?防銹?其它

潤(rùn)滑介質(zhì)：EP2/EP1潤(rùn)滑油脂

（一）、潤(rùn)滑脂的組成集中潤(rùn)滑介質(zhì)潤(rùn)滑油脂的典型數(shù)據(jù)典型數(shù)據(jù)測(cè)試方法單位EP2油脂EP1油脂EP0油脂皂基類型鋰鋰鋰基礎(chǔ)油類型礦物油礦物油礦物油密度（@20℃）kg/dm30.95~1.050.95~1.050.95~1.05錐入度（@25℃）ASTM-D2171/10mm265~295310~340355~385運(yùn)動(dòng)粘度ASTM-D445cst滴點(diǎn)ASTM-D566-76℃180180/數(shù)據(jù)來(lái)源殼牌S2V220AC樣本（二）、潤(rùn)滑脂的主要技術(shù)指標(biāo)集中潤(rùn)滑介質(zhì)（三）、錐入度

錐入度是在規(guī)定重量、時(shí)間和溫度的條件下，標(biāo)準(zhǔn)椎體利用其自重刺入潤(rùn)滑脂樣品的深度，單位為0.1mm；錐入度反映潤(rùn)滑油脂的軟硬程度，即稠度大小，稠度越小，越容易泵送。目前國(guó)際上通用的稠度等級(jí)是按照美國(guó)潤(rùn)滑脂協(xié)會(huì)(NLGI)的稠度等級(jí)劃分的。將潤(rùn)滑脂的稠度分為九個(gè)等級(jí)000、00、0、1、2、3、4、5、6。集中潤(rùn)滑介質(zhì)（四）、滴點(diǎn)

潤(rùn)滑脂在規(guī)定的試驗(yàn)條件