盾构液压系统故障的现场检测与诊断探究

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1、液压气动与密封／2013年第12期盾构液压系统故障的现场检测与诊断探究高会中．冯欢欢(中铁隧道集团盾构及掘进技术国家重点实验室，河南郑州450001)摘要：在全面分析盾构液压系统常见故障的基础上，针对施工现场所采用的简单故障诊断方法的不足，依据液压系统故障检测诊断技术的发展趋势，并结合已有的成熟技术，提出了一套盾构液压系统故障智能诊断系统。以螺旋输送机后闸门液压系统故障为例，进行了应用说明，能够为盾构施工现场的液压系统故障诊断提供指导。关键词：盾构；液压系统；故障检测；故障诊断中图分类号：TH137．9文献标识码：A文章编号：1008—0813(

2、2013)12—0078—04StudyontheFaultDetectionandDiagnosisofShieldMachineHydraulicSystemGA0Hui-zhong，FENGHuan-huan(StateKeyLaboratoryofShieldMachineandBoringTechnology，ChinaRailwayTunnelGroup，Zhengzhou450001，China)Abstract：Basedonthecomprehensiveanalysisofshieldhydraulicsystemcommon

3、faults，anintelligentfaultdiagnosissystemwasproposedtoovercometheshortageofsimplefaultdiagnosismethods，whichwascombinedwiththeexistingmaturetechnologies．Theshieldhydraulicintelligentfaultdiagnosissystemwasillustratedbyanexampleofascrewconveyorlategatefault，providingguidancefor

4、thediagnosisofshieldhydraulicsystemfaults．Keywords：shieldmachine；hydraulicsystem；faultdetection；faultdiagnosis0引言些故障的发生不是孤立的．而是交叉影响的．不同故障之间极有可能形成恶性循环盾构机是用于隧道建设的专用大型机械装备．由1)油液污染于液压传动良好的特性。因此盾构推进系统、管片拼装液压油的污染一直是盾构液压系统的重大问题系统、螺旋输送系统、刀盘驱动系统等关键机构都是由污染物会堵塞滤油器(见图1)和管路造成流量不足、压液压系统来驱动

5、．液压系统可以说是盾构机的心脏．是力建立不起来等严重后果．有可能导致盾构拼装机等盾构机的动力之源。但是相比于其他驱动方式，液压系执行机构工作时突发失效或动作不到位．威胁施工安统故障具有隐蔽性、交叉性等特点，并且由于施工现场全。液压油污染原因主要有两点：①液压元器件损坏或条件有限难以对液压系统进行系统的监测．所以当发者是在做工时由于摩擦作用等不可避免产生的金属生故障时，快速的检测故障往往非常困难。根据调查：屑，会对液压系统造成巨大污染；②周围环境中的水、确定液压系统故障原因占液压系统故障总停工时间的空气进入油液．当水进入高温高压正在做工的液压油70

6、％～90％t”。因此，如何在现场有限的条件下快速准确中会导致油液瞬间炸开。严重地会损坏元器件．并且试地检测出液压系统故障的原因并进行排除．是盾构法验表明当液压油中混入水分占0．05％～0．1％时．油的透施工的一个主要难题明度便明显变差，若混入水分占0．2％～0．5％时．会导致1盾构机施工现场常见液压系统故障分析液压油乳化IS]空气则可能从密封损坏或泄漏处进入液盾构机施工现场常见的液压系统故障主要有油液压系统．加速液压油的氧化变质。污染、油温升高、元器件损坏以及液压系统泄漏[2卅。这基金项目：国家973课题(2012CB724308)；国际合作专项

7、(2011DFB71550)收稿日期：2013—06—19作者简介：高会中(1988一)，男，河南新乡人，本科，主要从事盾构施工控制技一术工作。图1滤清器内沉积的金属污染物78HvdraulicsPneumatics&Seals，NO．12．20132)油温升高漏表现为在液压缸、液压管路或液压泵等元件的外部由于盾构外负载的多变性，使得刀盘驱动系统、推渗出液压油(见图4)。内泄漏则多发生在液压阀内部比进系统等大功率液压系统的压力和流量频繁发生变较隐蔽，容易造成系统动力泄漏。如在盾构管片拼装系化，导致部分液压能转化为热能，引起油温升高。另外．统中．液

8、压内泄漏可能会使负责液压系统压力调整的液压弯管或换向阀处．直行的液压油以极高的动能和比例溢流阀失效．系统压力建立不起来导致管片拼装压力碰