摘　要：盾構機是目前地下隧道施工的主要工程機械之一，其（qí）中有刀盤軸承、軸承密封、減速機、螺旋輸送機等都需要集（jí）中油脂潤滑係（xì）統對其進行潤（rùn）滑和密封作用，以（yǐ）此來確保盾構機的驅動係統和刀盤（pán）等（děng）主要設備的正常使用，因此集中油脂潤滑係統是盾構機中非常重要的一套（tào）裝置，盾構機的集中潤滑（huá）是強製性潤滑（huá），是雙線式消耗性潤滑（huá）係統。
　　關鍵詞：盾構機（jī）；潤滑；密封；雙線；軸承；集中油脂潤滑係統；電動泵
　　0　引言
　　隨著（zhe）社會發（fā）展（zhǎn）的步伐日益加快，盾（dùn）構機在諸多地下工程施工中（zhōng）被廣泛的采用，盾構機是機（jī）械設（shè）備，必須要有集（jí）中潤滑係統供給其中的傳動、滾動、滑動等關鍵部位的（de）潤滑和密封，確保這些部件能夠（gòu）正常運轉，雙線式集中（zhōng）潤滑係統是保證盾構機順利推進的重要裝置，一旦出現故障，就可能造成例如驅動軸（zhóu）承的咬死（sǐ）、唇口密（mì）封的損壞等，這樣會使盾構機無法推進。目前筆者主要接觸的為日立盾構機，所以（yǐ）下（xià）麵的闡述大部分均為日立公司盾構機的集中潤滑係統（tǒng）。
　　1　集中潤滑係統
　　1.1盾（dùn）構機集中潤（rùn）滑係統（tǒng）的簡要說明（míng）
　　盾構機的集中潤滑裝置一般采用雙線式消耗（hào）型潤滑係統，雙（shuāng）線（xiàn）式集中潤滑係統主（zhǔ）要由電動潤滑泵、換向閥（fá）（通常設置在潤滑泵上）、雙線分配器（qì）、控製裝置、壓力（lì）控製閥類和2條供油（yóu）管路組成，通常情況下還需要油脂轉運泵，自（zì）動補充電動潤滑泵（bèng）的油（yóu）脂供給，電動潤滑泵和換向閥一般布置在盾構機後配套台車上，油脂經電動潤滑泵輸出後經過後配套台車和（hé）操（cāo）作平台上（shàng）主油脂管路達到各個潤滑設備，再經過潤滑（huá）設（shè）備（bèi）附近（jìn）的雙線分配器，被（bèi）輸送（sòng）到（dào）各個潤滑點，其原理簡圖見圖1。 　　1.2雙線式集中潤滑係統的原理
　　雙（shuāng）線式集中潤滑係（xì）統使用2條供油管路交（jiāo）替供油，當其中一條由潤滑泵供油，另一條則向貯油器開放，雙線（xiàn）分配器有2個進（jìn）油口，分別與2根供油管連接（jiē）。
　　雙線式集中潤滑係統（tǒng）的原理是（shì），潤滑泵從貯油器吸入潤滑（huá）脂，經過換向閥由供油（yóu）管輸送到分配器，進（jìn）入分配器後加壓於先導活塞，先導（dǎo）活塞下腔與供油管連通，經換向閥向貯油器開放。先導活塞在供油壓力的作用（yòng）下，移動到下端，使主活塞上腔連通，主活塞下腔（qiāng）與出油口連通，供送的潤滑脂進入主活塞上腔（qiāng），推動主活塞下移，將其下腔的潤滑脂經給油管壓（yā）送到（dào）潤滑點，給油量由主活塞的直徑和（hé）行程確定（dìng）。切（qiē）換供油管，分配器活塞按相同的順序反向進行前述動作，分配器得以循環工作。
　　1.3雙線式集中潤滑係統的結構特點
　　1.3.1給油定量準（zhǔn）確，且可以對其進行手動調節分配器采用容積計量，給油量不受外界因素影響，並且（qiě）分配器有（yǒu）行（háng）程微調裝置，可以在一定範圍內對（duì）給油量進行定點手動調節，準確地調整給油量，確保各潤滑點（diǎn）的（de）油脂（zhī）量穩定充足。
　　1.3.2給油可靠
　　潤滑泵（bèng）輸出的高壓潤滑脂直接推（tuī）動分配器主活塞向潤滑點壓送潤（rùn）滑脂，壓力高，在需要潤滑密封的部位確保給油可靠，確保各潤滑部位的潤滑和密（mì）封作用。
　　2　集中潤（rùn）滑係統潤滑油（yóu）脂的性能指標
　　2.1通用潤滑油脂（zhī）
　　工業鋰基潤滑脂並加有（yǒu）極壓、防鏽和抗氧（yǎng）化添加劑。
　　型號為NLGIO#；滴點不（bú）低於170℃；25℃工（gōng）作錐入度為35～38.5mm；適宜溫（wēn）度為-20～＋120℃。
　　2.2專業軸承密封油脂
　　20℃密度為1.20±0.05；25℃針入度為250～280mm。此類（lèi）油脂防水性（xìng）能好，黏附性（xìng）強，穩定性（xìng）好。
　　3　盾構（gòu）機集中潤（rùn）滑（huá）泵的選型類別
　　盾構機中的集中潤滑（huá）泵通（tōng）常根據盾構開挖（wā）直徑以及（jí）潤滑（huá）點數量有相應不同的選擇（zé），同時也需要考（kǎo）慮到成本方（fāng）麵的（de）問題（tí），以筆者目前所接觸的盾構機中主要有以下3種類別泵或泵組合。
　　3.1直徑4.14m的盾構機
　　通常隻需要選（xuǎn）用19L油脂桶或者說15kg桶用電動潤滑泵，其為非常（cháng）規品，外形如圖2。 　　3.2直徑6.15m的（de）盾構機
　　通常選用注脂泵和油脂轉運泵相結合的方式，油脂轉運泵（bèng）通常為200L標桶類型，而注脂泵為60L桶左右類型，目前常用的都為此種組合，區別在於（yú）海瑞克、羅威特或者NFM公司等采用的泵為氣動式（shì）壓盤柱（zhù）塞泵（bèng），而日立盾構通常采用電動泵，相對於施工方，就目前來說（shuō）電動油脂泵在（zài）同樣施工條件下運轉情（qíng）況十分良好，完全能夠滿足工程需要，而如果采用（yòng）氣動式泵還需要在（zài）配置空壓機時增（zēng）加原需求空壓機的輸出（chū）氣量，確保氣動泵的正（zhèng）常運轉，但其耗氣（qì）量非常大，相當於增加一個小型空壓機。在同等效果下，從成本方麵上考慮推薦采（cǎi）用（yòng）日係的（de）選擇。
　　3.3直徑10m左右（yòu）的盾構機
　　注脂泵可以直接選用200L標桶類型的，手動提升桶類型或者吊裝類型，但也可以選用注脂泵和油脂轉運（yùn）泵相結合（hé）的方式（shì），選型與6m左右盾構一致，所不（bú）同的隻是在PLC上（shàng）更改相應控製程序。
　　4　盾構機集中潤滑泵的控製模式
　　集中潤滑係統通常按照配管方式可分為2類：一是電動潤滑泵終端式係統，二是為電動潤滑泵環式係統。
　　環式電動（dòng）潤滑泵，由泵體、貯油（yóu）器、液壓換向閥等組成，終端式電動潤滑泵，由油泵、貯油器、電（diàn）磁換向閥等組成。
　　雙線環式係統：係統的主管路成環狀布置，由返（fǎn）回潤滑泵（bèng）的（de）主管路末端（duān）的係統壓力來控製液壓換向閥（fá）換向，使兩條主（zhǔ）管路（lù）交替地供送潤滑脂的集中潤滑係統（tǒng）。
　　通常用於潤滑點較多而較集中的場合，直徑6.15m盾構完全適合這種係（xì）統。
　　雙線終端式係統：由主（zhǔ）管路末端的壓力操縱閥來控製電磁換向閥交替地使兩條（tiáo）主管路供送潤滑脂的集中（zhōng）潤滑係統。通（tōng）常用於潤滑（huá）點分布較廣的場合。
　　目前來說通常設備（bèi）的集中潤滑係統會選用電動潤滑泵終端式係統，因為所接觸到的譬如林肯、貝克等所推薦采（cǎi）用的係統或者設備的選型通常為終端式係統係列。而日（rì）立盾構（gòu）機在此方麵有自己的獨特設計，並且不同直徑的盾構機係統原理是不同的（de），下麵以直徑4.14m和直（zhí）徑6.15m盾構為例對日立盾構集中潤滑係統進行簡要說明。
　　4.1直徑4.14m盾構
　　集中潤（rùn）滑線路基本采用終端式係統，但與常規略有不同，它（tā）缺少（shǎo）了壓（yā）差開關（guān），電磁換向閥也更改（gǎi）為液控換向（xiàng）閥，因通常見到的壓差開關基本都是5MPa標準配（pèi）備，但由於盾構機潤滑的壓差壓力是在不同條件下是需要被調整的，同時4.14m盾構機潤滑係統屬（shǔ）於中小型係統（tǒng），所以為方便電（diàn）氣配線日（rì）立在設計集（jí）中潤滑係統中選擇液控（kòng）換向閥（fá），采用前段壓力（lì）控製換向，使其可以對管路達到設置壓力後雙線係統（tǒng）換向供（gòng）油。原理圖（tú）見圖1。
　　4.2直徑6.15m盾構
　　因潤滑點多而（ér）且（qiě）密集所以線路基本采用環式係統，但又在環式係統的基（jī）礎上增加了壓差開關以及（jí）將常用的二位四通換（huàn）向閥更改為三位四通換向閥，三（sān）位四通閥為液壓係統（tǒng）中常見換（huàn）向閥，其功能筆者在此不做贅述。日立盾（dùn）構潤滑（huá）係統采（cǎi）用時間和壓力雙（shuāng）重控製（zhì）方（fāng）式（shì），壓力優先原則，而且設定給油間隔時間自動啟（qǐ）動運轉，再根據現場具體情況，調整時間間（jiān）隔。原理如圖3。 　　無論直徑4.14m還是直徑6.15m盾構，在控製係統都設定了時間繼電器功能，而（ér）且還設有“高、低液（yè）位報警”等限位信號，同時（shí）在（zài）給油脂回路中設置了當發生異常高壓（yā）的場合，在報警的同時刀盤旋（xuán）轉（zhuǎn）立即停（tíng）止的聯鎖係統（tǒng），確保設備（bèi）能正常運行。
　　5　盾（dùn）構機集中潤滑係統設計的建議
　　1）集中潤滑係（xì）統需要在關鍵部位設置（zhì）適當的監測點，可以對潤滑油品適時取樣化驗分析，從而（ér）確定磨損程度（dù），預測零部件的使用情況，進而做出故障預防決（jué）策（cè）。
　　2）集中潤滑係（xì）統的（de）電動泵出口雙線（xiàn）都需要設置壓（yā）力表，通過目視壓力表可以監控泵的使用狀況，確認泵是否正常運行。
　　3）集（jí）中潤滑係（xì）統的管路上設置適當的過濾裝置，確保潤滑係統的潔淨度，從而保證油脂管（guǎn）路暢通，而且有必要定期（qī）對濾網做清（qīng）潔工作。
　　4）集中潤滑係統中設定多重報警裝置，顯示工作狀態，關鍵部（bù）位的分配器須有限位裝置，確保加油脂工（gōng）作正（zhèng）常。如（rú）有（yǒu）密封壓力要求，需加裝壓力開關，對注（zhù）入點進行壓力監測。
　　5）集中潤滑（huá）係統中應當設定“給油時間延長”信號來表示給油工作的異常，確保對係統運行進（jìn）行自動控製和監控。
　　6）環（huán）境溫（wēn）度對集中潤滑油脂有極大的影響，因此，需（xū）要保證合適的環境溫（wēn）度來確保油脂的正常使用。
　　6　結論
　　盾構機集（jí）中了工程機械、電氣、液壓、自動控製等諸多領域的技術，而集中潤滑隻是其中一部分，但卻是非常（cháng）重要的一部分，它都作用在驅動、軸承密封等盾構機的關鍵部（bù）位，由於盾構（gòu）機（jī）工作的特殊（shū）性，外部覆蓋泥（ní）沙，某些部位人員不能達到，一旦發生故障將（jiāng）是致命的。集中潤（rùn）滑係統（tǒng）發生故障，盾構機就（jiù）必須停機。
　　盾構機的集中潤（rùn）滑係統在設計中要正確的（de）選型，根（gēn）據盾（dùn）構機工作的工況選擇合適（shì）的（de）壓力和流入（rù）油（yóu）脂的量，過低的（de）壓力和注油脂的量將不能維持係統的（de）正常工作，過高的工作壓（yā）力和注油脂的量將加（jiā）大油脂的使用（yòng）量（liàng），造（zào）成浪費，增加成本。
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