Research and Exploration |研究与探索•监测与诊断
隧道掘进机（TBM)主轴承系统的
状态检测技术探讨
吴国梁
(北方重工集团有限公司工程成套分公司，辽宁沈阳110141)
摘要：本文从隧道掘进机（TBM)主轴承系统状态检测技术检测目的入手，对技术方案设计进行了简要分析，并从技
术检测周期、技术检测标准、技术诊断措施三个方面分析了隧道掘进机（TBM)主轴承系统状态检测技术的关键要素。
关键词：隧道掘进机；TBM主轴承系统；状态检测；技术中图分类号：U455.31
文献标识码：A
文章编号：1671-0711 ( 2017) 03 (上）-0084-02
TBM
是全断面隧道掘进机的简称，在隧道施工 水分等参数，为隧道掘进机（T
BM
)主轴承系统运
项目上应用的非常广泛，整体项目处理能力和管控 结构都具有一定的设备优势。集复杂化、自动化以 及精密化于一身，其中主轴承系统是决定整个设备 运行效果和实际发展结构的重要组件之一。在掘进 机工作开始之后，设备管理人员要针对设备的施工 进度、设备运行情况等参数进行集中管控，并且使 保养方案能有序进行。
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隧道掘进机（TBM)主轴承系统状态检测目的
行提供最基本的物质保证。其次，要对磨损进行综合 分析，主要是对轴承的磨损程度进行综合分析，并集
中处理清洁度分析和理化指标的现场分析数值，集中 对磨损监测项目进行优化升级。在实际管理过程中， 直读式铁谱分析数值和分析式铁谱分析数值能够对磨 损故障的部位、严重程度、发展趋势及产生的原因进 行精密分析和监测，提升整体主轴承结构的运行效 率。再次，要借助振动信号对轴承元件的损坏程度进 行分析和处理，并定期对轴承的轴向间隙磨损程度集 中检测。最后，要利用工业内窥镜对轴承内不同元件 的磨损情况进行深度分析和集中处理，优化传感器和 地面站的运行效率，实现定期监测。
另一方面要有效检测主轴承的密封情况，主要 是借助日常维护工作对迷宫式密封处液体流动情况 等材料进行综合解析，并集中对油质结构进行系统 调整，确保不会出现灰尘、水等物质侵入的现象， 从而定期进行油质分析操作，也是间接测量密封性 的方式。特别要注意的是，要保证每半个月对油样 进行光谱分析，集中检测其中Si和Al的实际含量。
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隧道掘进机（TBM )主轴承系统状态检测
在实际设备管理过程中，技术人员要针对具体
问题进行集中管控，设定有效的检测方案和检测控 制系统，才能进一步推动整个施工项目的良性发展。 全断面隧道掘进机（TBM)主轴承系统状态检测技 术主要是为了能更加精准地了解轴承的运行状态， 并对能够根据实时监测数据对其出现的问题给予相 应处理。只有在不断摸索和状态检测的过程中，才 能有效的了解设备的磨损规律，针对可能出现的问 题和迹象进行深度管控，做到预防为主，正确的判 断设备故障从而及时选取维修技术。
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隧道掘进机（TBM )主轴承系统状态检测
技术关键要素3.1检测周期
技术方案设计
一方面主要是对主轴承进行监测，在监测方案 运行过程中，技术人员要对主轴承的监测难点和关 键要素进行集中梳理，并对施工现场的实际条件等 因素进行处理和综合管控，确保管理效果贴合实际 需求。首先要对润滑系统进行集中监测，主要是利 用温度对润滑油的实际冷却情况进行优化和整合， 并且要借助电子检测元件对滤油器的堵塞程度进行 检测，从而保证分析结构呈现出动态化和规范化的 项目优势，严格监督油品自本身的粘度、清洁度、
在检测周期判断过程中，第一，要保证每天都 对油质的实际情况进行集中观察和综合分析，若是 发现问题就要尽快分析原因，从而确定有效的处理 方案。第二，要定期对现场的油质进行综合分析， 主要对其油质的清洁度以及理化指标进行检测，在 参数结构和数据分析基础上，对整体隧道掘进机 (TBM)主轴承系统状态进行汇总，保障润滑油等 物质的良好状态，并针对具体问题进行换油操作。 第三，要每15天进行一次光谱分析，主要是利用直
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读式铁谱分析和分析式铁谱分析，只有数据参数的 稳定，才能一定程度上保证整个工程项目的运行质 量，确保隧道掘进机（TBM)主轴承系统良好。第 四，相关技术人员要根据实际需求，对相关运行结 构的系统进行测试，并对主轴承实行在线实时监督， 从而提高问题的纠察时限，更好的辅助隧道掘进机 (TBM)主轴承系统的优化运行。第五，项目管理 人员要利用工业内窥镜对其进行管控，保证时间的 固定性，对电涡流进行系统化检测。
3.2 诊断标准
第一，要利用绝对判断标准对其进行监督和管 理。主要是要求对设备的同一个部位按照相关要求 进行表征状态值和判断标准进行系统化管控，从而 对隧道掘进机（TBM)主轴承系统的整体状态进行 判断，保证技术要求和系统需求能够符合标准。在 隧道掘进机（TBM)主轴承系统技术材料中，一些 元器件的运转性有具体的数值参数，其中润滑泵要 求180L/mm，工作压力要在0.5 ~ 0.7MPa之间， 且正常情况下内部元件福斯CLP460的运行温度要 在70°C以下，且警戒温度要70〜90°C之间，若是 温度超过90°C，则需要判定是否需要换油。除此之 外，还要对隧道掘进机（TBM)主轴承系统中不同 油品的参数进行集中分析和综合测定，其中液压油 为B20，齿轮油为福斯CLP460，主轴承的密封脂是 LAW25等，并保证脂泵常规压力在0.5 ~ 0.7MPa 之间。第二，要利用相对判断标准对其进行监督和 管理。主要是针对设备的同一个部位进行量值的系 统化测定，在测量对比系统中，将设备的初始状态 设计为初始数值，然后按照时间节点的顺序对其进 行分段，并对不同时间段内的设备运行性能参数进 行标注，主要包括隧道掘进机（TBM)主轴承系统 中设备的振动参数、冲击力、适宜工作温度/压力、 设备流量等，并对油品的参数进行系统化分析，主 是污染度、粘度、清洁度、水分含量等。另外，设 备检测人员要对整体隧道掘进机（TBM)主轴承系 统进行测定，并对主轴承间隙测量进行测量，特别 要在隧道掘进机（TBM)主轴承系统组装结束后， 设备运行之前，以此状态数据为原始数据，确保能 对轴承损坏程度等参数进行对比管控，当间隙累积 到1.7mm时，就要对隧道掘进机（TBM)主轴承系 统进行修复，若是问题较为严重就要进行及时更换， 减少由于磨损导致的设备不良问题。
3.3诊断措施
第一，在进行实际抽样分析的过程中，要对铁
谱分析和光谱分析进行重点关注，确保两者能够为 隧道掘进机（TBM)主轴承系统磨损状态的测定 提供有效的信息数据。一方面，铁谱分析主要是在 设备完整运行状态下进行测定，是对磨合阶段、常
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规化磨损阶段以及剧烈磨损阶段的检测，运行动态 化测定的方式，并结合三线控制对整体系统的运行 结构和基本参数系统进行分析。特别要注意的是， 三线主要包括正常线、警告线以及危险线，能够为 不同磨损状态提供不同的参数数据。另一方面，光 谱分析也是对三线数值进行测定，对磨损元素等浓 度值进行集中测定，并保证基线数值，利用线性回 归的测定方式对样本数值进行拟合分析。第二，在 进行电涡流测试时，主要是对主轴承内线圈进行电 涡流传感结构分析，要保证滚道线圈的实际传输信 号有效输出，并且保证接口阻抗数值。若是数值检 测结果偏大，说明隧道掘进机（TBM)主轴承系 统内部滚道结构出现了损坏，相关技术人员要针对 其问题进行及时处理。另外，滚道信号接口阻抗为 60,此时设备依旧可以使用，要保证电涡流传感器 的信号接口能在连接螺栓的第一象限和第四象限的 分界区域。第三，在进行内窥镜测试时，主要是利 用内窥镜检测系统，在隧道掘进机（TBM)主轴承 系统正上方设置窥镜孔，重点对齿圈以及设备中的 滚道等进行及时观测和分析。针对具体问题进行具 体分析，并且建立有效的系统处理方案和管控系统， 确保整体运行结构和运行参数贴合实际需求以及隧 道掘进机（TBM)主轴承系统的长期运行要求。第 四，要对轴承轴向间隙进行重点测量，管理人员要 针对检测工具的精度进行分析和甄别，保证精度控
制在0.01毫米左右。不仅要调整隧道掘进机（TBM) 主轴承系统刀盘的位置，同时保证其在测量过程中，
相关刀具滚子结构符合参数要求，并对隧道掘进机 (TBM)主轴承系统的密封结构进行甄别和检测。 除此之外，要对磁座的百分表进行系统化分析，确 保刻度刀结构等元件能得到集中测量。
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结语
总之，在对隧道掘进机（T
BM
)主轴承系统检
测技术进行系统化分析的过程中，要保证能实现连 续监测，从而提升整体设备的运行水平和运行效果， 切实维护设备的常规化运行要求，及时对系统的异 常情况进行系统化判定，从而有效的处理相关故障 问题，进一步对设备进行预防和维修。只有从根本 上提高整体隧道掘进机（TBM)主轴承系统的检测 效果，才能更好的实现隧道施工工程的连续性。
参考文献：
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