流体培训-润滑与密封教材

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1、流体系统,重庆地铁中铁1725号盾构机工地简要介绍 2010.11.03,本幻灯片展示以下内容：,1.齿轮油系统 2.盾尾油脂系统 3.HBW系统 4.主轴承润滑系统,1. 齿轮油系统 （0XX-201-000-000）,作用： 1.润滑主轴承的滚珠，小齿圈轴（包括小轴承），大齿圈等； 2.带走主轴承传动推力和扭矩产生的热量。,1.1 主驱动结构,1.2 齿轮油系统图,齿轮油循环系统是所有盾构的必配系统。系统图如下：参考资料023-201-000-000齿轮油系统CL.DWG,1.2.1 齿轮油在主驱动注入的位置,主驱动齿轮油注入口为OAX与OR各两个口。即从马达分配器平均分配后的齿轮油从第一

2、排径向滚子后与第二排径向滚子上注入。,1.2.2 齿轮油系统基本参数,功率：4kw 流量：18L/min 压力：40bar 加注油品(推荐) 齿轮油：Shell OMAOLA OIL 320（用量大约500L）行星减速箱：Shell OMALA OIL HD 220（用量30L/台）,1.3 齿轮油系统主要构成原件,系统由泵前吸油过滤器，螺杆泵、泵后过滤器，温度传感器、流量分配阀、脉冲计数器、冷却器、液位开关、齿轮油罐等组成。,1.3.1 齿轮油泵站,德国ALLWEILER螺杆泵，内置式溢流阀，流量18L/MIN，压力40bar，有前置过滤，并带电加热器及负压表。,1.3.1.1 螺杆泵内部结

3、构图,1.3.2 钎焊式热交换器,右图为钎焊式冷却器加过滤器。加压的内循环水从冷却器中流过，冷却齿轮油。采用板式钎焊换热器，体积小，换热效率高。需要注意的是要经常观察泵出口压力、温度，如压力过高，首先检查过滤器压差发讯器是否损坏，如正常，检查温度，如温度低于30，可调节冷却器热水出口闸阀开度。,1.3.3 马达分配器,1.3.3.1 马达分配器 的工作原理,马达分配器实质就是几个公用一根轴的齿轮马达，一根轴保证它的同步性，确保每个出口的流量基本相同。 排量：6.8毫升/转,1.3.3.2 马达分配器说明,上图为齿轮油流量分配阀，使用的是意大利POWER-HYDRAULIK四联齿轮马达分配器，流

4、量稳定且分配均匀。由于我们的齿轮箱油位处于中位，上部的小齿轮不能与油液接触，需要从马达分配器出口喷淋润滑，要注意马达分配器脉冲数。需要检查油温是否过低，压力是否过高，油泵是否损坏。,1.3.4 液位开关说明,液位开关如下图，有高液位及低液位两档。同时使用透明管作可视液位。,1.4 小齿轮油罐,作用是填充主驱动第二道与第三道密封腔，建立一定的压力同时起到润滑密封的作用。 注意：压力不要超过2bar（可以根据地质情况作调整）,1.5 齿轮油系统注意事项,1.齿轮箱的油量： 齿轮箱的1/22/3 2.定期更换齿轮油: 大约半年更换一次 3.定期清洗或更换过滤器 4.每班巡视齿轮油压力表压力，如压力不

5、正常，检查原件。,5.如温度过低，需关掉冷却器进水球阀，并打开加热器。 6.定期打开齿轮箱底部球阀放水。,1.6对油品的要求,齿轮油： 首次50小时更换第一 次油，以后每半年更换一次。 行星减速机 首次200小时更换第一次油，以后约2500小时更换一次。,定期抽检油品：,1.7齿轮油系统常见的问题以及处理办法,常见问题: 1.齿轮油过滤器报警； 处理方法： 清洗过滤器或更换 检查油品,2.1 尾盾油脂注入系统 （0XX-202-000-000）,作用： 密封盾尾与管片之间的间隙，阻止地层水，砂浆以及固体进入盾体。,2.2盾尾油脂系统图,参见：参考资料023-202-000-000盾尾油脂DW.

6、dwg,2.3 盾尾油脂注入系统,盾尾油脂注入系统是为了盾尾密封油脂而设置的系统。盾尾由于与注浆浆液直接接触，需要密封，一般的土压平衡盾构在没有高水压的情况下都采用三道钢丝尾刷，而尾刷之间需要充满油脂来密封，我们目前采用CONDAT油脂，初装脂采用WR90，直接用刷子抹上去，而开始掘进后使用WR89，使用气动泵泵送。现在有些厂家的泵也可以直接泵送WR90。,2.4尾刷首次涂抹WR90(推荐),2.4.1 WR90 应该填充在每排盾尾刷的以下位置及消耗量：,涂抹位置： 1.在挡板及钢丝刷之间 2.隔栅两边 3.钢丝刷和挡板下边的角落处 消耗量： 每个填充区域为一条 每一米长度盾尾刷约10 千克。

7、,首次用WR90 是由于它跟WR89 同样的特性。只是当其被注入盾尾刷后更加坚固既保留更长时间，这就保证了可以防止水或者泥浆通过盾尾刷渗入盾构机内部。,2.5 盾尾油脂说明,盾尾油脂是一种不溶于水，高度纤维化的油脂，粘结性能突出且可泵送（WR89)。,尾刷密封由三排焊接在壳体上的密封刷组成，防止注浆材料和水漏进盾体内部，在土压平衡模式掘进时还有保持压力的作用。三排密封刷组形成两个环形空间，中间一直充满油脂，由拖车上的流量可调的油脂泵注入，每个环形空间各由6根油脂管注入。 上图为内置管设计。,2.6 注入位置,2.7盾尾油脂泵,盾尾油脂泵总成，美国LINCOLN生产。在气压达到7bar时，出口油

8、脂压力可达315bar。泵上装有脉冲计数器，可检测注泵动作次数，进而可知道流量，并装有电气行程开关，当油脂到底时，可对主控制室做空桶报警。（泵附属元件介绍）,2.7.1泵头,2.7.2泵管,2.7.3,盾尾油脂由于比较粘稠，输送性差，而动作频繁，容易损坏，于是我公司选择盾尾油脂泵时，选择大流量泵，可以使用泵动作次数慢一些，减少故障率。 另外，泵在刚刚启动时，有时换向阀由于长期不动作会卡住，可手动去推下先导阀的手动口。,2.8 油脂注入控制,盾尾油脂的注入全部靠盾体左右侧的这些单电控双作用气动球阀控制，要注意观察每路压力，当压力过高，超过40BAR时，说明管路堵塞。另外要注意气动电磁阀是否动作，

9、如不动作，查看进气口减压阀压力设置。如均正常，查看电路、气路是否畅通。,2.9 控制界面,2.9.1 手动控制,手动模式 手动模式主要用于盾尾某一点漏水或漏浆时。当油脂罐注满油脂，油脂泵供应空气时，将操作面板上的档位放在手动档，就可以手动启动油脂泵和某一点的气动球阀，来集中注入油脂。,2.9.2 自动控制,自动模式共分以下两种： a、压力控制模式 设定一个压力值，开始自动循环注入，可设定注入时间及间隔时间，当检测某个点油脂注入压力达到设定压力值后自动停止注入，其余继续循环直至每个点达到设定压力值。 b、行程控制模式 根据主机掘进行程，如设定行程为400mm，则行程每间隔400mm注脂两圈，如设

10、定注最大等待时间20s，每个点注入2次，间隔时间8s，则为每个控制阀的开启和关闭时间，由此控制注入量。,2.10 消 耗 量,耗材的消耗有几个因素： 外部隧道元件表面情况； 刷与隧道元件之间空隙的大小； 隧道元件的故障调整； 曲面； 机器的位置。 大约每平米管片1kg，泵的排量为198ml/次（密度：1.25kg/L）,2.12注意事项,1.定期查看气动球阀是否正常工作； 2.记录每环的油脂用量； 3.对于刷式密封的使用寿命和功能，起决定性作用的因素是提供充足的润滑油供应。 4.确保换油脂时不要有异物落到油桶里面。,2.13常见问题以及处理办法,问题：泵头漏油脂，压力达不到要求。 处理办法:更

11、换密封（更换时首先查看泵体有无划痕，安装时保证泵头拉力均衡）。,2.13.1常见问题,在气压达到要求，泵出口压力不高而泵停止工作时，可以通过复位按钮来重新启动油脂泵,3.1 HBW系统 （0XX-203-000-000）,作用： 1.防止碴土进入主驱动。 2.保护主轴承正常工作。,3.2 迷宫密封系统 参见：参考资料023-203-000-000迷宫密封MG.DWG,3.3 注入位置,主驱动迷宫密封油脂，注入的是HBW油脂，注入点为主驱动第一道密封前，与渣土直接接触，利用不断挤出的油脂将渣土挡在主驱动外，注入点为CA1CA4。,3.3.1回转接头,3.4 油脂分配阀,流量分配使用马达分配器，由

12、于HBW油脂比较粘稠，为油脂分配均匀，油脂从两端进口接入。同时装有脉冲计数器。,3.5 HBW泵与HBW油脂,迷宫密封泵与盾尾油脂泵、EP2泵同一品牌。 HBW油脂具有高粘附性且不溶于水，内有纤维结构，并具良好泵送性。,3.6 HBW的用量和计算方法,设计值： 外密封：80ml/min 内密封：80ml/min 回转接头：20ml/min,计算： 泵的排量：49ml/次 马达分配器的排量: 6.8ml/转 HBW密度： 1.15kg/l,3.7常见问题以及处理办法,1.泵管漏油 更换密封。 2.马达分配器接近开关失效，更换接近开关。,4 主驱动油脂注入系统 （0xx-204-000-000）,

13、作用： 1.在密封之间形成密封环，保持一定的压力，保护主轴承。 2.润滑密封。,主驱动油脂的注入的是EP2油脂。外密封第一道与第二道之间采用8个自动注入点。第二道密封与第三道密封之间为齿轮油填充墙，第三道密封与第四道密封之间为泄露检测腔。,目前所有各家盾构使用的主驱动注脂系统主要分三类，一种是NFM、小松等日本盾构普遍采用的递进式系统，一种是欧美很多厂商使用的多线式系统，一种是采用的递进式系统。我公司产品采用多线式和递进式。,系统图:参考资料023-204-000-000主驱动密封ZR.DWG 主要原件有：气动泵、多点泵、递进阀等,气动油脂泵,压缩比：50：1 排量：49ml/次,多点泵,每次

14、的排量为：0.23ml/次,递进式分配器内部结构及原理，递进式原理是利用前一个柱塞动作后推动下一个柱塞动作，逐级出脂。优点是系统简单，并可满足更多注入点。缺点是整个阀块，只要有一个出口堵塞，其余均不能动作，且故障率高，维修麻烦，要求油脂不能有杂质，否则极易堵塞。,油脂用量要求,设计值： 外密封：1.44 l/h 内密封：0.72 l/h 回转接头：0.24 l/h 回转接头手动：230ml/周（两个点）,螺机驱动密封：0.4 l/h 闸门密封：100ml/h 盾尾铰接：6 50ml/天 泵的排量：49ml/次,注意事项,1.对于手动注脂点，定期加注； 2.定期巡视多点泵工作是否正常，液位传感器工作是否正常工作。,油脂桶更换操作规程,将油脂泵送系统控制旋扭拧至维修档。 调节空气压力至6bar油脂桶通风阀，将手动换向阀操作手柄上抬，提升气锤，将气锤从油脂桶中提出。 搬开空的油脂桶，将新桶正放在气锤下方。 拧开气锤上的放气螺杆，关闭油脂桶通气阀，下压气锤操作手柄，将气锤压入油脂桶中。 一旦气锤进入脂桶，调节气锤压力，降至2bar压力不能高于2bar泵送手动阀拧至手动工位，可听见油脂泵频率很高的“啪啪”声，待其频率降低后，即表示已开始注脂。 调节减压阀和手动球阀使泵的输送频率满足施工需求。,常见故障和处理办法,泵管漏油：更换密封,液位传感器损坏：更换,