一、案例背景

2020年3月，某城市地鐵在建一（yī）期工（gōng）程現場，一台正（zhèng）在進行掘進作（zuò）業的盾構機主（zhǔ）控室主軸承（chéng）潤滑係統齒輪油壓力過高、齒輪油溫度過高的現象，現場（chǎng）停（tíng）機檢查後發現（xiàn），主軸承潤滑係統疑（yí）似受到潤滑脂（zhī）汙染。

盾構機主軸承潤滑油受到潤滑脂汙染，就意味著密封係統的失效，嚴重時可能導致泥水及渣土等進入主軸承潤滑係統，使得（dé）潤滑失效，Z終導（dǎo）致主軸承（chéng）異常磨（mó）損，給盾構施工帶（dài）來不可估量的損（sǔn）失。因此，確定主軸承密封是否（fǒu）失效以及失效的程度，將（jiāng）決定工程師對主軸承維修方（fāng）案的製定，對後續整個維修周期、費（fèi）用、影響等產生決定（dìng）性的影響。客戶立（lì）即送檢（jiǎn）測了主軸承潤滑係統的新油、故障油、主軸承EP2密封脂、主軸（zhóu）承HBW密（mì）封脂四個樣品，委（wěi）托廣研檢（jiǎn）測對樣品進行相關檢測，以（yǐ）評估盾構機主軸承密封的損壞程度。

盾構機及主軸承

客戶送檢的現場油（yóu）脂（zhī）

二、檢測分析

廣研檢測及時對客戶送檢的樣品進行檢（jiǎn）測，檢測結（jié）果顯（xiǎn）示：

1、與新油相比，故障油運動黏度明顯增高，元素Fe(鐵)、Al(鋁)、Si(矽)、Mg(鎂)、Ca(鈣)、P(磷)、Li（鋰）等含量有所增加，表明該油存在一定程度的外界汙染；

2、與主軸承EP2密封脂相比，故障油的（de）Ca(鈣)、Li(鋰（lǐ）)有所增加，表明該油可（kě）能存在少（shǎo）量EP2密封脂汙染；

3、與主軸承HBW密封脂相比，故障油的（de）Al(鋁)、 Si(矽)、 Mg(鎂)、 Ca(鈣)隻有輕微增加（jiā），且Ti(鈦)含量較（jiào）低，表明該油不存在軸承HBW密封脂的汙染或者受到軸承HBW密封（fēng）脂汙染的可（kě）能性較低；

4、綜合分析（xī），該油存在外界汙染，但受到主（zhǔ）軸承密封油脂（zhī）HBW大（dà）量（liàng）汙染的（de）可能性較（jiào）低。

三、密封狀態評估

圖中所示（shì）為其刀盤驅動係統的密封結構。該盾構機由內外兩層密封（fēng）結構組成，其中外密封由三道唇形密（mì）封組成（chéng），道唇形（xíng）密封與密封壓（yā）緊環（huán）之間形（xíng）成的油脂腔采用黏度較（jiào）大的HBW進行密封和潤滑，將土艙內泥（ní）水與（yǔ）主驅動內部（bù）密封腔隔離；第（dì）二（èr）道密封與道密封之間的油脂腔采用黏度相對較小的EP2油脂進行潤滑；在第三道密（mì）封與第二道密封之間的油脂腔為潤滑油腔，外接一個防泄漏油箱，用來收集泄漏油脂並檢測密（mì）封的磨損（sǔn）情況。內密封采用雙唇形密（mì）封，將主（zhǔ）軸承與（yǔ）隧道內的空氣隔（gé）離，雙唇之間采用手動（dòng）方式供給EP2油脂，潤滑唇口，降低摩擦。

主軸承密封圖

基於該盾構機主軸承的密封結構，結合檢（jiǎn）測數據分析判斷可知：

（1）盾構機主軸承齒（chǐ）輪油（yóu）受到EP2密封脂的汙染，EP2有兩個（gè）來（lái）源，一（yī）是內（nèi）密封填充脂，二是第二道外密封填充脂。如果是後者，說明第二、三道外密封以及（jí）內密封都存在損傷，這可以通過檢（jiǎn）查泄露腔中（zhōng）的（de）泄露油脂來確認。從檢測數（shù）據上看，EP2潤滑脂含（hán）量不（bú）多，密封件的損傷程度較輕。

（2）主軸承齒輪油未受到HBW密（mì）封脂的汙染，表明道外密封密完（wán）好（hǎo），未出（chū）現損壞（huài）情況。

四、現（xiàn）場反饋

現場工程師依據檢測報告，對泄露油箱進行（háng）了檢查，未發現異常，說明盾構機（jī）的（de）外密封良好，作業過程中泥漿水與渣土依然可以被有效地隔離在潤滑係統外（wài）。潤滑油中的EP2潤滑脂來源於內密封填充脂，其（qí）含量較少，說明內密（mì）封存在輕微磨損。

因（yīn）盾構施工是（shì）地下作業，現場維（wéi）修或更換密封係統非常困難，現（xiàn）場綜合考慮後，未更換（huàn）內密封，但對潤（rùn）滑係統進行了換油處理。此外現場製（zhì）定了完善的（de）主驅動密封狀（zhuàng）態監測方案，對油（yóu）脂注入量、油溫、泄（xiè）漏進行實時監（jiān）測，同時（shí）定期（qī）進行油樣分析（xī），對軸承及密封件的磨損狀態進行嚴密監控，並（bìng）適時換油。在這種保守的（de）維護方式下，該盾構機又繼續運行了三個月，至今（jīn）運行狀態依然正常，不僅有效的降低了維護費用，更重要的是保障了施工工期，使得施工過程得以順利進（jìn）行。

（來源：嘉峪檢測網）