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1、上 海 吉 原 公 司 培 训 讲 稿盾 构 机 辅 助 系 统 原 理一 . 盾 构 机 辅 助 系 统 组 成盾 构 机 是 一 综 合 性 的 大 型 地 下 隧 道 开 挖 机 械 。 集 机 械 、 电 子 电 器 、液 压 、 传 感 技 术 等 于 一 体 ， 自 动 化 程 度 较 高 ， 除 主 要 的 液 压 系 统 和 电气 系 统 外 ， 还 需 要 各 种 不 同 的 系 统 来 完 成 不 同 的 功 能 ， 其 上 就 有 十几 个 辅 助 系 统 ， 这 些 系 统 有 ：1. 刀 盘 减 速 器 润 滑 冷 却 系 统 ；2. 盾 尾 密 封 油 脂 系 统
2、；3. 主 轴 承 密 封 油 脂 系 统 ；4. 油 脂 润 滑 密 封 系 统 ；5. 供 水 及 冷 却 系 统 ；6. 同 步 注 浆 系 统 ；7. 泡 沫 发 生 系 统 ；8. 添 加 聚 合 物 系 统 ；9. 添 加 膨 润 土 系 统 ；10. 压 缩 空 气 系 统 ；11. 土 仓 加 压 系 统 ；12. 人 仓 加 压 系 统 。二 . 刀 盘 减 速 器 润 滑 冷 却 系 统该 系 统 以 主 轴 承 密 封 外 壳 为 储 油 箱 ， 配 有 4KW 的 齿 轮 油 泵 、 益流 阀 、 过 滤 器 、 水 冷 却 器 、 流 量 分 配 阀 ， 形 成 一
3、循 环 系 统 。 系 统 中 装 有油 温 传 感 器 、 压 力 表 、 流 量 传 感 器 、 低 油 位 警 报 开 关 及 检 查 密 封 状况 的 泄 漏 检 查 箱 。 油 泵 从 减 速 器 中 抽 出 的 油 经 过 滤 、 冷 却 ， 由 分 配 阀 分上 海 吉 原 公 司 培 训 讲 稿为 等 量 的 四 路 油 两 路 送 往 主 轴 承 的 OAX5、 OAX1 口 润 滑 大 滚 子 轴 承 ，另 两 路 送 往 OR4、 OR1 口 润 滑 小 滚 子 轴 承 。 如 果 前 面 的 一 、 二 道 密 封损 坏 ， 就 会 有 浆 液 流 入 泄 漏 检 查
4、箱 ， 如 果 第 三 道 密 封 损 坏 ， 就 会 有 齿 轮油 流 入 泄 漏 检 查 箱 。 油 位 过 低 、 油 温 过 高 或 流 量 较 小 都 会 使 刀 盘 无 法 旋转 。 三 . 盾 尾 密 封 油 脂 系 统盾 尾 密 封 油 脂 系 统 向 盾 尾 上 布 置 的 8 根 盾 尾 油 脂 注 入 管 注 入 油 脂上 海 吉 原 公 司 培 训 讲 稿到 密 封 装 置 ， 以 失 油 密 封 形 式 阻 止 隧 洞 内 的 水 、 土 及 压 注 材 料 从 盾 尾进 入 盾 构 内 。 系 统 由 气 动 油 脂 泵 、 集 油 器 、 8 路 支 管 及 8
5、个 气 动 闸阀 和 8 个 压 力 传 感器 组 成 。从 空 气 压 缩 机送 来 的 压 缩 空 气 由气 动 油 脂 泵 的 P 口 进 入 ， 然 后 分 两 路 ， 一 路 经 气 源 调 节 装 置 过 滤 器 、减 压 阀 （ 带 压 力 表 ） 、 油 雾 器 、 手 动 换 向 阀 到 达 油 脂 压 力 盘 油 缸 ， 以达 到 向 油 脂 泵 供 油 的 目 的 。 另 一 路 经 气 控 阀 、 气 源 调 节 装 置 达 到 油 脂 泵 ，靠 油 脂 泵 的 自 动 往 复 运 动 将 油 脂 泵 出 。 泵 上 装 有 低 油 脂 警 报 开 关 、压 力 表 和
6、 计 数 式 流 量 传 感 器 。泵 出 的 油 脂 送 到 集 油 器 分 8 路 ， 四 路 进 入 一 、 二 道 钢 刷 密 封 之 间 的上 海 吉 原 公 司 培 训 讲 稿前 四 个 注 入 孔 ， 另 四 路 进 入 二 、 三 道 钢 刷 密 封 之 间 的 后 四 个 注 入 孔 。每 一 路 都 可 以 气 控 阀 单 独 控 制 ， 也 可 以 同 时 控 制 。四 . 主 轴 承 密 封 油 脂 系 统主 轴 承 设 置 有 三 道 唇 形 外 密 封 和 两 道 唇 形 内 密 封 ， 外 密 封 前 两 道 采 用永 久 性 失 脂 润 滑 来 阻 止 土 仓
7、内 的 渣 土 和 泥 浆 渗 入 ， 后 一 道 密 封 是 防 止 主轴 承 内 的 润 滑 油 渗 漏 。 主 轴 承 密 封 油 脂 系 统 只 向 前 一 道 外 密 封 前 提供 油 脂 。 由 气 动 油 脂 泵 （ 原 理 同 盾 尾 油 脂 泵 ） 泵 出 的 油 脂 到 达 集 油 分 配器 ， 将 油 脂 均 匀 的 分 为 四 路 分 别 送 到 主 轴 承 上 的CA1、 CA2、 CA3、 CA4 接 口 进 入 外 密 封 的 前 端 ， 靠 密 封 油 脂 的 外 溢 来阻 止 土 仓 内 渣 土 和 泥 浆 的 渗 入 。五 . 油 脂 润 滑 密 封 系 统
8、该 系 统 比 较 复 杂 ， 在 谋 某 一 处 以 密 封 为 主 润 滑 为 辅 ， 另 一 处 可 能 以润 滑 为 主 密 封 为 辅 ， 也 许 两 样 兼 备 。 它 自 动 定 量 地 向 一 级 螺 旋 输 送 机 、二 级 螺 旋 输 送 机 、 主 轴 承 外 密 封 、 主 轴 承 内 密 封 及 回 转 中 心 接 头 提 供 润滑 和 密 封 油 脂 。 系 统 主 要 由 气 动 油 脂 泵 、 过 滤 器 、 二 级 储 油 箱 、 油脂 分 配 泵 、 分 支 集 油 及 溢 了 装 置 、 分 支 油 脂 分 配 器 等 。气 动 油 脂 泵 与 盾 尾 油
9、 脂 泵 相 同 。 泵 出 的 高 压 油 脂 经 过 滤 器 过 滤 后 到 达二 级 储 油 箱 ， 经 分 配 泵 加 压 后 的 油 脂 从 分 配 器 的 各 分 支 出 口 输 出 ，根 据 各 装 置 油 脂 的 需 量 配 置 了 不 同 的 管 径 和 管 子 数 量 。 两 根 管 以 上 配 有集 油 器 ， 主 分 配 器 处 理 的 油 送 往 以 下 部 位 ：1. 一 级 螺 旋 输 送 机 输 出 轴 第 一 、 二 道 密 封 之 间 （ F3 口 ） ， 单 管 输出 ， 起 密 封 作 用 。2. F4 口 为 手 动 注 脂 ， 润 滑 一 级 螺 旋
10、 机 铰 接 球 面 。3. 一 级 螺 旋 机 集 油 器 （ 三 管 输 出 ） ， 再 经 分 支 分 配 器 到 输 出 轴 的 第 一 、二 道 密 封 之 间 （ F1 口 ） 和 第 二 、 三 道 密 封 之 间 （ F2 口 ） 。 起 密 封 和润 滑 作 用 。4. 密 封 和 润 滑 二 级 螺 旋 机 第 一 、 二 道 密 封 之 间 （ F3 口 ） 和 铰 接 球面 （ F4 口 ） 。 （ 单 管 输 出 ）上 海 吉 原 公 司 培 训 讲 稿5. 密 封 和 润 滑 一 、 二 级 螺 旋 输 送 机 连 接 器 球 铰 （ FG1、 FG2 口 ） 。6
11、. 二 级 螺 旋 机 集 油 器 （ 三 管 输 出 ） ， 再 经 分 支 分 配 器 到 输 出 轴 的 第 一 、二 道 密 封 之 间 （ F1 口 ） 和 第 二 、 三 道 密 封 之 间 （ F2 口 ） 。 起 密 封 和润 滑 作 用 。7. 主 轴 承 外 密 封 集 油 器 （ 6 管 输 出 ） ， 再 经 分 支 分 配 器 到 达 主 轴 承一 、 二 道 外 密 封 之 间 （ FA1FA6 口 ） ， 密 封 和 润 滑 主 轴 承 输 出 端 。8. 手 动 润 滑 主 轴 承 一 、 二 道 内 密 封 之 间 （ FI1-FI4 口 ） ， 内 密 封前
12、 一 道 阻 止 盾 体 内 大 气 尘 土 的 侵 入 ， 后 一 道 防 止 主 轴 承 内 润 滑 油 的 外 渗 。9. 回 转 中 心 接 头 集 油 器 ， （ 2 管 输 出 ） ， 再 经 分 支 分 配 器 到 达 中心 接 头 四 路 泡 沫 通 道 之 间 的 密 封 （ FD1FD10 口 ） ， 起 润 滑 和 密 封 的作 用 。10. 手 动 润 滑 中 心 接 头 的 前 轴 承 （ FL1、 FL2 口 ） 后 轴 承（ FL3、 FL4 口 ） ， LL1 为 前 溢 流 口 ， LL2 为 后 溢 流 口 。二 级 储 油 箱 上 装 有 两 个 低 油
13、位 开 关 和 两 个 高 油 位 开 关 ， 起 警 报 和 停 机控 制 。 系 统 还 装 有 三 个 计 数 式 流 量 传 感 器 ， 用 以 控 制 一 、 二 级 螺 旋 机和 主 轴 承 外 密 封 的 密 封 和 润 滑 油 脂 量 。 三 个 电 磁 阀 起 回 油 作 用 。六 . 供 水 和 冷 却 系 统供 水 系 统 由 闭 式 循 环 回 路 和 开 式 循 环 回 路 两 大 回 路 组 成 ， 闭 式 循 环 主要 用 于 刀 盘 旋 转 马 达 （ 8 个 ） 、 主 轴 承 润 滑 冷 却 油 、 空 气 压 缩 机 （ 2台 ） 和 电 气 柜 的 冷
14、却 。 这 些 系 统 温 度 高 ， 对 水 质 要 求 较 高 。 开 式 回 路 除冷 却 闭 路 循 环 水 和 液 压 油 外 ， 主 要 用 于 泡 沫 系 统 、 注 浆 系 统 、 膨 润 土 系统 和 冲 洗 用 水 。闭 式 回 路 由 一 7.5KW 水 泵 将 水 箱 里 的 水 送 往 两 台 空 压 机 、 两 个电 气 柜 、 8 个 驱 动 马 达 和 主 轴 承 润 滑 油 冷 却 器 ， 对 其 进 行 冷 却 ， 经 外 冷却 器 冷 却 后 回 到 水 箱 ， 完 成 循 环 。 8 个 马 达 和 电 气 柜 有 节 流 阀 控 制 流量 ， 回 路
15、中 装 有 温 度 传 感 器 、 温 度 计 、 流 量 传 感 器 、 水 箱 低 水 位 开 关 。上 海 吉 原 公 司 培 训 讲 稿开 式 回 路 的 水 从 洞 外 冷 却 塔 引 入 ， 一 路 经 过 滤 器 、 闭 路 水 冷 却 器 、液 压 油 冷 却 器 返 回 洞 外 冷 却 塔 。 另 一 路 到 各 个 用 水 闸 阀 、 泡 沫 系 统 、膨 润 土 系 统 、 人 仓 及 土 仓 ， 用 于 冲 洗 和 系 统 施 工 。 盾 构 机 里 的 污 水 由盾 体 中 的 隔 膜 气 泵 排 出 。七 . 同 步 注 浆 系 统该 系 统 能 在 掘 进 过 程
16、 中 同 时 把 沙 浆 泵 人 管 片 后 的 间 隙 中 ， 通 过 压力 的 调 整 ， 使 其 及 时 得 到 填 充 。 保 证 了 施 工 质 量 、 防 止 了 地 面 下 沉 。沙 浆 在 地 面 拌 和 好 后 ， 送 入 洞 内 注 浆 泵 的 沙 浆 罐 里 ， 由 两 台 注 浆 泵 分四 路 从 盾 尾 注 入 管 片 后 部 间 隙 。 每 路 管 路 上 都 装 有 压 力 传 感 器 ， 以控 制 沙 浆 的 注 入 压 力 ， 每 一 路 可 以 单 独 工 作 和 调 整 ， 也 可 同 时 工 作 。 还可 通 过 调 整 泵 的 注 入 频 率 控 制 沙 浆 的 注 入 量 。八 . 泡 沫 发 生 系 统泡 沫 的 作 用 是 改 善 土 囊 ， 防 止 黏 土 结 成 泥 饼 。 同 时 也 起 到 降 低 摩 擦 力 ，减 少 磨 损 和 节 能 ， 还 有 润 滑 冷 却 的 作 用 。 系 统 由 泡 沫
