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1、盾构机液压系统污染后施工现场清洗技术槐荣国中铁五局城通公司长沙地铁一号线1标项目经理部摘 要： 本文主要介绍的是海瑞克公司生产的土压平衡式盾构机的液压系统污染后在施工现场清洗技术的一种。关键词： 盾构机液压系统 污染 施工现场 清洗技术1. 引言我单位承担修建昆明市轨道交通首期工程土建施工项目标段一（B）：小王家营站呈贡北站地下区间段，区间地下线呈V型坡布置，覆土厚度0m58.22m，主要穿越全风化泥质粉砂岩（砂岩）层、黏土层、淤泥质粘土层、粉质黏土层、粉土层。根据施工地段地层多变等自然因素，购进了两台德国海瑞克公司生产的土压平衡式盾构机。这两台盾构机均为液压马达驱动刀盘进行掘进，两台设备编号
2、为S-589和S-590,S-590在掘进900多环时2#刀盘液压马达泵头发生异响，并迫使2#刀盘电机跳闸，经检查液压站冷却过滤泵滤芯后发现有大量铜屑和铜粉，初步判断2#刀盘液压泵内部斜盘及回程盘已经受损，整机液压系统已经污染。本文将就S-589盾构机液压系统污染设备征兆及污染后施工现场处理方法及经验总结简要阐述如下。2. 盾构机液压系统污染初期、中期、后期三个阶段设备使用状况概述1、盾构机液压系统污染初期设备状况2010年9月20日，S-589盾构机在掘进过程中，队长在对设备进行性能测试过程中发现，刀盘转速会偶尔下降至0.2转每分钟，PLC控制系统会强制推进系统关闭（PLC程序设置的保护），
3、此时刀盘扭矩为90bar110bar，地质为强风化粉砂岩，泵站2#刀盘电机压力表偶尔有小浮动波动。由于此种现象一个班中仅仅出现一两次，故未能查出故障原因。误以为设备正常。2、 盾构机液压系统污染中期设备状况2010年9月21日，海瑞克售后工程师在对S-589进行终验前售后服务时，盾构队长向海瑞克工程师提出刀盘转速会在扭矩不大时偶尔下降至0.2转每分钟，但海瑞克售后人员粗略测试后结论为：设备无任何问题。机长在当天测试过程中已经发现在启动机器时泵站偶尔有异响。但海瑞克售后工程师多次强调设备无任何问题，可以继续施工。3、盾构机液压系统污染后期设备状况2010年9月22日凌晨，操作手突然打电话告知盾构
4、队长2#刀盘电机跳闸，且在启动时有刺耳的异响，此时已经无法进行正常施工。3. 液压系统污染故常排查与确定的过程概况2010年9月22日，我方联系海瑞克售后工程师赶赴现场进行故障诊断，在对2#刀盘电机进行电气绝缘检查后确定电机及线路部分无任何故障，初步确定电机跳闸的主要原因是过载，但仍无法确定故障原因。下午两点多钟时，海瑞克国外液压专家赶赴现场首先对冷却过滤泵的两个滤芯进行了检查，检查发现有大量的铜屑和铜粉，初步判断2#刀盘液压泵内部已经受损，整机液压系统已经污染。4. 液压系统污染后施工现场清洗方案及具体实施方法由于盾构机液压管路错综复杂，数量较多，很容易混淆，在拆卸清洗的过程中要做好标识标记
5、工作，做好从上往下逐一拆除清洗，清洗一根安装一根，防止因接错油管造成不必要的损失。1、 清理拆卸液压站的泄露油管及回油硬管的各个接头，拆卸前为保证安全必须先泄残余油压，然后将液压油放尽后用高压气吹，再用柴油清洗管路，然后再用高压气吹管路，最后在铁丝上缠上绸缎抹布来回擦拭油管内壁，反复操作，直至油管内壁无铜粉为止，一般反复操作三次即可。回油硬管的清洗与泄露油管的清洗相同。2、拆卸液压站上连接到液压泵的泄露油软管和回油软管，拆卸前泄压后放尽液压油后检查每个泵泄露油口和回油口是否有铜屑和铜粉，先用高压气吹，再用柴油清洗管路，然后再用高压气吹管路，最后在铁丝上缠上绸缎抹布来回擦拭油管内壁，反复操作，直
6、至油管内壁无铜粉为止。3、泄压后打开所有的液压泵进油（P），AB油口L泄露油口和T回油口，放尽液压油，检查是否油铜粉，然后用高压气及柴油冲洗各个泵体的壳体及阀组，最后清洗完后，加注46号的清洁液压油灌满泵体。4、泄压后拆卸连接到各个泵吸油口的软管和滤芯、滤壳，放尽液压油后用高压气吹，再用柴油清洗，最后再用高压气吹。反复操作，直至软管和滤芯、滤壳内壁无铜粉为止。必须用干净的绸缎布将吹干净的滤芯及滤壳进行包裹，防止二次污染。海瑞克滤芯的精度一般在8-10um，肉眼能看见的油污染40um就算不合格了，需要及时更换液压油滤芯及液压油。本人建议更换整机全部滤芯，防止清理完后的滤芯内残留铜粉对整机液压系统
7、造成二次污染。滤芯尽量采用原厂生产的滤芯，我项目在更换的国产滤芯后不久泵站处冷却循环过滤泵滤芯就被击穿，且PLC无报警信息。（海瑞克滤芯报警传感器采用的是压差传感器，如果滤芯被击穿则无法报警，滤芯过滤功能失效而不容易发现。）5、拆卸泵站的过滤冷却泵和补给泵的滤芯和滤壳，在拆卸滤芯时首先必须释放压力，拆下后用柴油清洗干净，再用气吹，反复操作直至干净为止。在拆卸的过程中要注意标注记录滤壳总成单向阀的方向和密封圈。安装滤芯时，首先检查密封圈是否完好，安装时涂抹少许润滑脂，防止安装过程中损坏密封圈，安装滤壳时注意滤壳总成单向阀的方向，不能装反。6、 泄压后拆卸连接到泵站过滤泵和补给泵所有的硬管和软管，
8、用柴油清洗后再用高压气吹，反复操作，直至干净为止。安装时注意不要损坏密封圈。7、泄压后拆卸回油管的滤芯和滤壳，用高压气吹干净连接到油箱里的所有硬管，用电筒检查滤壳是否已经清洗干净，否则反复重复以上工作。8、清洗油箱的滤芯，先用柴油浸泡，再用高压气吹，最后用高压气和柴油清洗连接到油箱的硬管直至清理干净为止。用高筋面粉揉成面团清洗油箱，清洗完后再用高压气管进行全面清理，最后再用面团进行清洗，直至把油箱内各个死角的铜粉和铜屑全部清理完毕为止，最后用不掉纤维的抹布擦拭干净后将油箱盖封堵。下面的照片为盾构机液压系统污染后液压油箱内的实际情况。 污染后的液压油箱内部 清洗后的液压油箱内部 图1 液压邮箱清
9、洗前后对比图9、拆卸液压油散热器的软管和硬管，将散热器的进油口和出油口用柴油清洗干净后再用高压气管冲洗，直至冲洗干净为止。拆下来的软管和硬管也是用此方法清洗。10、泄压后拆卸检查1#台车、连接桥、拼装机的泄露油管和回油管是否有铜屑和铜粉，若有用柴油清洗管路，再用高压气管冲洗，反复操作直至干净为止。注意在做此项工作过程中各管路接头处密封圈的保护和恢复。11、泵站管路、泵头、滤芯、滤壳逐一清洗完毕后，将各个泵头灌满干净的液压油。12、泄压后检查推进油缸阀组滤芯内是否有铜粉，如果有用柴油进行浸泡再用毛刷刷干净，将刷干净的滤芯和滤壳在柴油里浸泡五分钟后进行安装。13、泄压后检查推进油缸回油管，若有铜屑
10、和铜粉，按上述方法进行清洗。14、按泵站液压泵头的清洗方法对八个液压马达进行清洗，清洗完毕后灌满干净的液压油。15、更换损坏的2#刀盘电机泵头。16、在逐项完成以上工作后，在液压油箱内加入足够的32号轻型液压油后，调试正常后启动设备，待液压油温度达到45摄氏度以上后将液压油放掉。更换整机滤芯后，加入46号液压油，重新调试机器，调试正常后恢复生产。5. 液压系统严重污染的预防措施盾构机主要是通过电气系统控制各个电机、电磁阀、接触器等电气元件的关闭和开启来对盾构机进行各种动作的控制，液压系统在电气系统发出指令后对设备某个部件进行驱动，是盾构机关键部件的直接动力系统。所有液压系统污染后，会严重影响设
11、备整机状况，甚至整机瘫痪。所以如何预防和防止液压系统污染后对设备造成的损失是很重要的一项工作。6. 总结1、统计整理盾构机整机各个部位压力表，将压力表统计后形成表格，每班对各泵的压力进行实施检测，发现异常及时报告。2、操作手在发现设备异常后应立即停机及时上报，在项目技术部门确定设备可以继续施工时方可重新启动设备，恢复生产。3、对设备故障的判断不能有“崇拜专家的思想”，要从客观实际出发，科学合理的来判断设备是否存在故障，是否可以继续施工。4、发现设备存在问题时应查明原因及时解决，不能一味的追求生产进度，使得小故障不断恶化造成整机瘫痪，造成较大的经济损失。5、提高设备维保水平，加强维保工程师的责任心，加强和提高盾构机司机素质修养和应急事件的处理能力。
