摘要：盾構(gòu)機全名盾構(gòu)隧道掘進機，是一種隧道掘進的專用工程機械，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各大城市的地鐵施工中。現(xiàn)代盾構(gòu)機集光、機、電、液、伺服控制及信息傳輸?shù)燃夹g(shù)于一體，具有切屑巖土、自動換刀、渣土改良輸送、管片吊裝拼接、隧道襯砌、激光導(dǎo)向和姿態(tài)調(diào)整等功能，涉及地質(zhì)、土木、測量、力學(xué)、化學(xué)、機械、液壓流體、電氣、控制以及氣體檢測等學(xué)科領(lǐng)域，在眾多學(xué)科中液壓傳動與控制在盾構(gòu)施工中發(fā)揮著極其重要的作用，所以有必要對液壓系統(tǒng)進行分析，減少故障發(fā)生，確保盾構(gòu)機可以高效地完成施工任務(wù)。

　　關(guān)鍵詞：盾構(gòu)機;液壓系統(tǒng);設(shè)計

　　引言

　　盾構(gòu)機的液壓系統(tǒng)不僅影響著盾構(gòu)機本身機械性能，還影響到工程的質(zhì)量等問題。盾構(gòu)機液壓系統(tǒng)的好壞影響著盾構(gòu)機能否正常運行，如果在平時沒有注意對盾構(gòu)機液壓系統(tǒng)進行正確的維護，不僅會造成盾構(gòu)機的損壞，甚至?xí)�影響工程進度，從而耽誤工期，造成不必要的時間損失和經(jīng)濟損失。因此，我們要重視盾構(gòu)機液壓系統(tǒng)的日常維護，也要掌握一些關(guān)于盾構(gòu)機液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的診斷方法，以便可以更好的使用盾構(gòu)機進行工作。

　　機械論文投稿刊物：液壓與氣動(月刊)創(chuàng)刊于1977年，由北京機械工業(yè)自動化研究所主辦。雜志是國內(nèi)外公開發(fā)行的中央級技術(shù)刊物，是機械、儀表類學(xué)科的全國中文核心期刊，是液、氣、密行業(yè)唯一評選進入"中國期刊方陣"的雜志。

　　1盾構(gòu)機液壓系統(tǒng)組成

　　1.1推進液壓系統(tǒng)

　　推進液壓系統(tǒng)動力單元由1臺電子控制變量柱塞泵和1臺恒功率控制柱塞泵提供，通過高壓過濾器、控制閥組、高壓膠管連接推進油缸。推進過程分拼裝和推進兩種模式：在拼裝模式中，22條推進油缸分組單獨動作，實現(xiàn)管片的拼裝工序;在推進模式中22條油缸同時動作，推進速度由閥組上面的比例減壓閥控制。恒功率控制泵為推進閥組和螺旋輸送機系統(tǒng)馬達高低速控制閥塊提供控制油，為推進系統(tǒng)和螺旋輸送機馬達平穩(wěn)運行提供保障。

　　1.2螺旋輸送機液壓系統(tǒng)

　　螺旋輸送機液壓系統(tǒng)為典型的閉式系統(tǒng)，由于系統(tǒng)功率大內(nèi)部發(fā)熱升溫迅速，其內(nèi)部集成了一套補油回路，一方面帶走系統(tǒng)中大量熱量;另一方面對系統(tǒng)進行補油。補油泵從油箱吸油經(jīng)過濾器并通過兩個單向閥分別對閉式回路兩個油口的低壓端進行補油，然后主泵的高壓端為螺機馬達提供高壓油。螺機脫困即馬達過載后，多余壓力油可以通過平衡閥回到油箱，從而對馬達起到保護作用。從馬達返回的攜帶熱量的低壓油又回到主泵，一部分經(jīng)節(jié)流閥流回油箱進行冷卻;一部分又進入主泵的高壓端。主回路由主泵和液壓馬達組成，主泵為雙向比例變量泵，在主泵主回路中有溢流閥、補油單向閥和低壓排放閥;主泵的控制回路有主泵斜盤伺服油缸及雙向伺服控制閥，伺服閥由外部控制壓力控制，以便實現(xiàn)換向和無級調(diào)速。

　　1.3油箱冷卻循環(huán)液壓系統(tǒng)

　　油箱冷卻循環(huán)液壓系統(tǒng)為其他液壓系統(tǒng)提供載體，位于整個盾構(gòu)機的2號拖車位置，由1臺大排量葉片泵提供循環(huán)動力;在油箱的一側(cè)設(shè)置板式冷卻器，由外水經(jīng)過冷卻器帶走油箱內(nèi)熱量。在油箱上設(shè)置液位報警、溫度報警和過濾器堵塞報警開關(guān)，報警聯(lián)鎖可以將信號傳輸?shù)缴衔粰C，操作人員可以根據(jù)這個數(shù)據(jù)監(jiān)控液壓系統(tǒng)的運行狀況。

　　1.4注漿液壓系統(tǒng)

　　注漿液壓系統(tǒng)由一臺雙聯(lián)變量柱塞泵、速度控制閥(比例節(jié)流閥)、液控自動換向回路和泵送油缸組成。其中，液控自動換向回路和泵送油缸回路高度集成為1套獨立的系統(tǒng);主泵出口高壓油經(jīng)過高壓過濾器，連接四路比例調(diào)速閥，然后連接兩臺高度集成注漿泵。正向工作時，電磁換向閥(帶應(yīng)急手柄)右位得電，壓力油經(jīng)換向閥到達推進油缸無桿腔，活塞向右移動，進入P1.1的壓力油經(jīng)液控換向閥、泵閘門換向閥、一路到達料斗進油缸無桿腔，使之關(guān)閉，另一路到達泵出油缸有桿腔使之打開，完成正向過程;當(dāng)推進活塞移動到右端時，油缸右端接近開關(guān)動作，液壓油到達泵閘門換向閥上端，壓力油一路到料斗進口油缸有桿腔使之打開，另一路到達泵出口油缸的無桿腔，使之關(guān)閉，另一路控制油經(jīng)節(jié)流閥到達推進換向閥的上端，換向閥下移，P1的壓力油經(jīng)推進換向閥換向后進入推進缸的有桿腔，使推進活塞左移，完成正向進料過程。當(dāng)推進活塞走到左端頭時，推進缸左端接近開關(guān)動作，液壓油到達泵閘門換向閥下端，閘門油缸換向，同時推進換向閥也上移，重復(fù)正向過程。

　　2盾構(gòu)機液壓系統(tǒng)的維護

　　2.1制定定期檢查制度

　　為了保障盾構(gòu)機能正常運行，建立健全的定期檢查制度是十分必要的。定期對液壓系統(tǒng)進行檢查，將檢查結(jié)果及處理情況形成文字報告，不僅可以及時發(fā)現(xiàn)并處理問題，避免出現(xiàn)不必要的損壞，也可以積累經(jīng)驗，對后期維護起到指導(dǎo)作用。可以每周檢查一下盾構(gòu)機液壓系統(tǒng)中管接頭和油管是否出現(xiàn)泄漏的問題，還有油溫是否在標準的溫度下。這些小問題的檢查，對盾構(gòu)機日常能否正常運行起著重要的作用。而每月便定時對液壓系統(tǒng)進行一次大檢查，如過濾器、液壓油泵等關(guān)鍵部位的檢查及設(shè)備的使用情況，從而更好的保障盾構(gòu)機系統(tǒng)的正常運行。

　　2.2要防止空氣進入液壓系統(tǒng)

　　在常溫常壓的狀態(tài)下，會有6%到8%的空氣進入到液壓系統(tǒng)的液壓油中。當(dāng)其中的壓力下降時，空氣就會跑處理;而其中的壓力增加時，外面的氣泡便會破裂，從而產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。當(dāng)大量的空氣從中分離出來，壓力便會增大，迫使液壓油的塑形增大，從而影響盾構(gòu)機的工作效率。所以，在對盾構(gòu)機液壓系統(tǒng)進行維護時，一定要注意排除系統(tǒng)中的空氣。

　　2.3要選擇正確的液壓油

　　液壓油是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，對液壓系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性起著非常重要的影響。我們在進行液壓油的選擇時，一定要選擇與液壓系統(tǒng)相符合的油牌號。因為不同牌號的液壓油其化學(xué)成分不同，對液壓系統(tǒng)也會產(chǎn)生不同影響。若液壓油選擇不正確，不但會影響盾構(gòu)機的正常運行，甚至?xí)�對液壓系統(tǒng)造成一定的損害，所以選擇正確的液壓油也有利于液壓系統(tǒng)的維護。

　　結(jié)語

　　在盾構(gòu)機液壓系統(tǒng)設(shè)計中，盡可能地采用通用元件，提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，提高液壓系統(tǒng)的可靠性，減少系統(tǒng)的故障率。由于盾構(gòu)機會經(jīng)常拆裝機，液壓系統(tǒng)使用軟管較多，這不利于液壓系統(tǒng)管路布置的美觀。液壓系統(tǒng)是盾構(gòu)機的核心組成之一，在實際的使用過程中，應(yīng)建立維護液壓系統(tǒng)的詳細保護方案科設(shè)定掘進參數(shù)。從而使設(shè)計周期縮短，成本降低。另在設(shè)計過程中，主要考慮是機器的性能和經(jīng)濟性，在保證完成工作要求的前提下，盡可能地提高其性價比。

　　參考文獻

　　[1]李強.盾構(gòu)機液壓推進系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[J].城市道橋與防洪，2017(8)：317-319.

　　[2]李艷斌.盾構(gòu)機液壓系統(tǒng)的故障診斷與維護方法分析[J].建材與裝飾，2017(28)：201-202.

　　作者：劉帥