乌鲁木齐挖掘机的维护保养与故障检修(一)

顶管机主要由旋转挖掘系统、主顶液压推进系统、泥土输送系统、注浆系统、测量设备、地面吊装设备和电气系统等组成。泥水平衡式顶管机还设有泥水处理装置。其中旋转挖掘系统（俗称“机头”）主要由前钢壳、后钢壳、切削机构（切削刀盘）、刀盘减速器、送排泥浆机构、液压动力装置、纠偏液压缸、防水圈、切削刀头、刀盘旋转轴、电气系统、自动控制系统以及附属装置等组成（见图1）。其钢壳承受外部（地层）土压和水压，保护内部设备和操作人员的安全，便于在开挖面进行连续切削、衬砌和推进等作业。另外，主顶液压推进系统由主顶液压泵、主顶液压缸、油管和操作台等4部分组成，是旋转挖掘系统和所施工管道的顶推动力装置。
　　1.顶管机的维护保养（1）保养与维修原则顶管机的保养与维修必须坚持“预防为主、状态检测、强制保养、按需维修、养修并重”的原则，并由专业技术人员进行保养与维修。必须按照使用说明书的要求和施工计划，对顶管机和配套设备进行保养与维修，并须做好记录。在顶管机长期停止掘进期间，仍应定期进行维护保养。
　　（2）拆装拆装顶管机的目的主要是为了完工后的转场、维修保养，并为新的施工任务做好准备。顶管机完成管道施工任务后，应把延伸轨道铺设好，用主顶液压缸把旋转挖掘系统推出作业面到基坑处停放好。拆卸前，一定要搭建工作平台和防护拦杆，钢壳两侧圆形坡上还需安装踏板，以防工作人员从上面滑下来。拆卸时，首先要把测量仪器的接线和组装的零件拆下来，然后拆除旋转挖掘系统的总电缆和容易损坏的传感器（如报警和测量定位传感器等）。拆卸时一定要按电器拆装规范进行。在完成上述拆卸工作后，应将旋转挖掘系统整体吊出基坑，拉运到检修地点。当旋转挖掘系统重新投入施工时，首先要把旋转挖掘系统的轨道按照施工标准做好，然后用吊装设备把旋转挖掘系统平稳地放在铺设好的轨道上。上述安装工作完成后，再安装电缆、线路和传感器等附属装置。顶管机其他工作系统的拆装，应当按照不同系统（如：主顶系统、泥土输送系统、注浆系统、电气系统等）的拆装要求进行。
　　（3）更换切削刀头旋转挖掘系统在每次拆卸时，都要更换磨损严重超标的切削刀头，并根据将要施工地层的土质条件选择切削刀头的形状、材质，安排切削刀头的布置方式。切削刀头分为刀柄和刀尖2部分，刀柄的材质多为经过热处理的中碳钢，刀尖的材质多为硬质合金或工具钢。切削刀头的外形有前角和后角之分，应根据土质条件确定切削刀头的前、后角。比如：硬土层应选择较大的前、后角（前角大约30°左右，后角10°左右）；砾石层应选择较小的前、后角（前角大约5°左右，后角大约5°左右）。在切削刀盘上除装设切削刀头外，还在超出切削刀盘直径的圆周方向设置了超挖刀、仿形刀等切削刀头。采用超挖刀的目的是减少旋转挖掘系统外壳的磨损和提高操纵性，即减少顶管机的偏摆和推进阻力。但缺点是增加了背衬水泥砂浆的灌注量。
　　（4）切削刀盘的维护保养每次拆、装旋转挖掘系统时，都要检查、保养、乌鲁木齐挖掘机维修切削刀盘的土砂密封件，并做好各部轴承的润滑工作。为了防止土砂、泥水等侵入切削刀盘的轴承，在切削刀盘旋转轴与座孔之间装有数道土砂密封件及轴承润滑装置。土砂密封件的结构需要依据覆盖层深度、地下水压力、添加剂压力、工期长短、管道长度、密封件安装位置、密封层数及润滑方式等因素确定。
　　（5）切削刀盘的扭矩检测在对旋转挖掘系统完成大修或技术改造后，要对切削刀盘扭矩进行检测。切削刀盘的扭矩要根据地质条件以及旋转挖掘系统型式、构造和直径等因素确定。一般需要考虑以下几种要素：切削土壤、砾石等的切削阻力矩；切削刀盘与土壤的摩擦阻力矩；土砂的搅拌、提升阻力矩；轴承摩擦阻力矩；密封摩擦阻力矩；减速机的机械摩擦、传动等阻力矩。然而以上几种阻力矩在实际计算中很难确定，特别是切削阻力矩，因受土砂性质、成分、含水量等条件的影响，计算尤为困难。因此多采用以下的近似计算：T=αD3式中：T——旋转挖掘系统所需扭矩；D——旋转挖掘系统外径；α——扭矩系数。扭矩系数α与旋转挖掘系统的型式、土质条件等有关，一般取平均值，机械掘进式顶管机的α为0.8～1.4，土压平衡式顶管机的α为1.4～2.3，泥水平衡式顶管机的α为0.9～1.5 。2. 顶管机的故障诊断与排除（1）纠偏系统无动作一台Φ1 800 mm 泥水加压式顶管机（可扩容到2 000 mm），旋转新疆挖掘机维修系统总长4 705 mm，刀盘扭矩为354 kN·m，刀盘转速为2.3 r/ min ，驱动功率为30×3 kW。纠偏液压缸行程为85 mm ，纠偏液压缸推力为980 kN×主机总质量（t）。该顶管机顶管200 m时，纠偏系统失灵，不能产生纠偏动作，致使施工无法进行。
　　2 纠偏液压系统该顶管机台旋转挖掘系统的纠偏系统采用电液一体化的操作系统，液压原理如图2所示，由液压油箱、滤油器、进油滤网、电动机、液压泵、单向阀、溢流阀、压力表、电磁换向阀、液压锁、过载溢流阀、泥水舱电磁换向阀、泥水舱门溢流阀、纠偏液压缸等部件组成 。液压泵将液压油传递到控制阀，根据所需要的纠偏情况传递到纠偏液压缸，但由于纠偏液压缸工作压力达不到所需的20 MPa（只能达到16 MPa），系统压力偏低，纠偏液压缸不能正常纠偏作业。根据图2分析，造成纠偏液压系统压力偏低的原因有以下几种：溢流阀失灵；电磁换向阀磨损严重，产生内泄；纠偏液压缸内泄；进油滤网堵塞；液压泵功率下降。