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淺析盾構機HBW油脂消耗過多的原因

發布時間：2026-01-08

HBW油脂注入系統主要是由氣動油脂泵、電磁氣動閥、帶有計數器的油脂分配器、壓力傳感器、耐壓管路等組成。盾構機主軸承油脂消耗與理論消耗量之間存在較大差距。對此問題本文針對某機型盾構機展開分析和討論。

1.程序設計不合理

程序上對HBW油脂消耗控制采用的是“壓力+流量”的控制方式。油脂注入的流量根據刀盤轉速來確定，刀盤轉速越快，流量也就大。當HBW的壓力小于土壓時，就會發出壓力低報警。如果壓力無法提升時間過長時，程序會報錯導致刀盤停止。在盾構機掘進時，HBW油脂會一直注入，只有當主軸承內部壓力高于程序設定值時，HBW油脂電氣氣動閥才會切斷，這就導致了盾構機的主軸承HBW油脂壓力值一直處于高位運行，而多余的油脂會通過迷宮密封注入到土倉內，白白浪費掉了。

2.油脂泵壓力設定不當

根據現場監測，在其他條件不變情況下，調節油脂泵出口壓力，壓力越大，油脂的消耗量也會不斷增加。當程序檢測到設定脈沖時就會關閉電磁氣動閥。對于HBW系統來說，由于流量要求較大，管路直徑較大，因此采用電磁氣動閥。而氣動閥的開關與電氣信號之間存在一定延遲，如果泵的出口壓力越大，在這個延遲時間內流過分配閥的流量也越大，因此增加了油脂消耗量。

3.元器件安裝位置不合理

通過現場管路的排查，發現HBW的氣動閥距離其分配器的距離為2米。此處的間距過大也會導致油脂過量消耗。究其原因，分配器是靠管道內的油脂壓力驅動，當壓力超過臨界點時，就會開啟油脂分配閥，當電磁氣動閥關閉后，氣動閥與分配器管道內仍存有壓力，當此壓力超過分配器的開啟壓力時，油脂將會通過分配器注入到主軸承密封腔內。

4.氣動閥出現故障

在油脂系統工作過程中，HBW油脂系統的氣動先導閥經常出現卡閥芯、漏氣等不良現象，導致在給出關閉信號后數秒才能完全關閉主閥閥芯。如果漏氣嚴重，甚至不能完全關閉主閥閥芯。在這種情況下，油脂將不受控制，造成極大浪費。

5.迷宮密封間隙過大

該機型盾構機的迷宮密封間隙設計值為5mm，由于該值是由主驅動端面與刀盤法蘭端面的配合尺寸，因安裝精度存在誤差或者是設備長距離掘進造成磨損，會導致迷宮密封間隙值變大，甚至會超過10mm。迷宮密封的出口間隙越大，HBW油脂的壓力越不容易保持。結果需要強制注入大量油脂，才能保證主驅動密封HBW油脂的壓力大于土壓，從而大大增加了油脂的消耗量。

6.人為因素

有些盾構機操作手責任心不強，在掘進時將HBW油脂注入一直采用自動模式，未根據掘進狀態對HBW油脂壓力進行適當調節，導致油脂壓力處于較高的狀態運行，導致油脂的浪費。

以上的分析和討論希望能夠對盾構機現場管理人員有所幫助。各位可根據現場盾構機的實際情況進行有針對性的調整，降低油脂消耗量。

來源：盾構TBM技術在線

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