赵军军

（中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司，523000）

　　1　故障现象

　　我单位盾构机在地铁盾构施工中，其泥浆罐轴端密封经常损坏。我们历时3个月跟踪了4台泥浆罐，对其运行状态做了详细调研和统计，其结果如附表所示。由附表可知，4台泥浆罐轴端密封在3个月期间发生故障33次，平均每个月发生故障11次。泥浆罐外形如图1所示。

　　更换新的轴端密封件影响施工工期、费用较高。因此，泥浆罐轴端密封损坏后只是被动维修，维修过程中还会浪费浆液和污染施工环境，不利于文明施工。

　　2　轴端密封结构

　　泥浆罐设有泥浆搅拌轴，泥浆搅拌轴两端安装在短轴和长轴上。短轴和长轴通过NSK-22217EAE4型调心滚子轴承安装在泥浆罐罐体两侧，短轴端外侧采用3道O形密封圈，长轴端外侧采用2道O形密封圈，以阻止泥浆浸入短轴和长轴内部密封件。

　　短轴和长轴内部密封件均采用1道95mm×120mm×12mm的NAK牌油封和2道100mm×120mm×11.8mm的Y型密封圈，用于防止泥浆进入轴部，对轴承具有良好保护作用。短轴端和长轴端密封结构如图2和图3所示。

 

　　3　润滑缺陷及改进方法

　　（1）润滑缺陷

　　该轴端的润滑脂为手动加注方式，即由人工用黄油枪加注润滑脂。这种加注方式存在2个缺陷：一是若操作人员责任心不强，很难做到定时、定量加注润滑脂，且人工成本较高；二是操作人员使用黄油枪加注润滑脂时，无法测定轴端内部已有润滑脂的压力，很难控制加注量。由上述2个缺陷可知，润滑脂加注方式存在缺陷，是导致泥浆罐轴端故障的关键因素。

　　（2）改进方法

　　经研究，我们决定将润滑脂加注方式由手动改进为自动，改进方法主要是在泥浆罐上安装具有定时、定量和时间设定等功能的油脂泵。油脂泵打出的润滑脂通过管路输送到每个轴端注油口，以此润滑轴承和轴端密封件。

　　4　油脂泵选型及时间设定方法

　　（1）油脂泵选型

　　我们计算了泥浆罐短轴和长轴密封腔室容积及搅拌轴转速，得出单润滑点位润滑脂流量及压力。油脂泵选型时必须具备以下功能或特性：油脂泵必须是高压油脂泵，具有时间控制器；配备过滤器，具有较好的抗振动能力；具有8个以上的分配油路，采用高压油管输出润滑脂。此外，油脂泵出现故障时，能够人工加注油脂。

　　根据上述选型原则，搜集相关产品信息，Z终选择了南京苏庆辰科技有限公司生产的DB0112-12K型高压油脂泵，其结构如图4所示。

　　DB0112-12K型高压油脂泵为电动柱塞泵，可由直流电动机或交流电动机驱动，通过涡轮、蜗杆及偏心轮机构带动柱塞做往复运动，可使润滑脂不断从出油口排出。其活塞机构采用特殊合金钢制作，精度高、压力稳定、使用寿命长，适合隧道恶劣的施工环境。其输出的额定压力为25MPa，油脂罐容积为2L，额定流量为5.5mL/min，可输送Z高黏度为NLGI2^#的润滑脂；使用环境温度为-20℃～＋55℃。

　　该型高压油脂泵自带刮油机构并附带压送油脂功能，可将润滑脂输送到活塞机构的吸取口，以保证高压油脂泵可靠输送高黏度润滑脂；高压油脂泵上安装CK-1型时间控制器，可对其润滑和休止时间进行控制；配备型号为10033的过滤器，其过滤精度达到150μm，过滤性能优良；该高压油脂泵采用配备8个油路的U-8M型分油器，能够完成泥浆罐轴端油脂分配任务。该高压油脂泵电气原理如图5所示。

　　（2）时间设定方法

　　该型高压油脂泵润滑和休止时间设定方法如图6所示。左侧为该型高压油脂泵润滑时间设定旋钮，箭头所指的数字、字母为16个润滑时间代码，Z短润滑时间可设定为1min，Z长润滑时间可设定为16min。右侧为该型高压油脂泵休止时间设定旋钮，箭头所指数字、字母为16个休止时间代码，Z短休止时间为0.5h，Z长休止时间为8h。用一字形螺丝刀旋转面板上的这2个旋钮，可设定该型高压油脂泵润滑时间和休止时间。

　　5　改进效果

　　泥浆罐自动注脂系统适用于海瑞克、中铁装备等生产制造的隧道盾构掘进机。改进后我们对泥浆罐进行了跟踪检验，在其使用的3个月时间内使用效果良好，平均每个月仅发生故障2.4次，相比改造前故障率有了显著下降。

本文来自《工程机械与维修》2017第4期