小直径土压平衡盾构重型承载式内啮合轴承齿面修复

(整期优先)网络出版时间:2019-07-17
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小直径土压平衡盾构重型承载式内啮合轴承齿面修复

龚宝荣

上海隧道工程有限公司200127

摘要:目前国内盾构机驱动轴承多采用进口轴承,进口轴承的采购价格高,采购周期长也制约了盾构机维修的发展。本文通过工程实例,对大轴承齿面出现压溃和崩裂的情况进行研究和分析,并进行合理的修复工作,在工期制约因素较大的情况下,完成了盾构机的维修工作确保了工程的进度。

关键词:压溃;崩裂;修复;

前言:随着我国盾构机不断发展,盾构机的主要部件还依赖进口,进口的部件不代表完全可靠,在出现例如大轴承的齿面损坏问题时,如何合理的对损坏原因进行分析,对提高我国轴承的修复工艺有很大的帮助,特别是对于盾构机处于高扭矩的施工空旷下,轴承修复显得尤为重要。

一、修复背景介绍

海瑞克生产的s-636盾构曾在2012年7月在杭州地铁2号线施工时由于正面压力过高造成驱动密封损环,并在隧道内进行过主驱动密封的更换,所以在2013年11月8日完成施工后对主驱动进行解体检查,发现驱动大轴承的齿圈损坏,由于下阶段施工任务时间紧张,新购轴承时间较长,需要对大轴承进行全面的检查,并进行可靠的修复工作。

该盾构为全新制造,盾构推进里程为3039米。驱动轴承为重型三排滚子承载式内啮合轴承,轴承直径为2700mm,制造厂家为德国SKF。大轴承出现的损坏情况如下图所示,主要出现在端面单侧边缘处,出现的损坏的齿数占60%。主要的现象是崩裂损坏处最大深度为2-3mm。

图中可见齿面进行线圈热处理的痕迹,深浅不一,可根据颜色来判断热处理的情况,浅色区域的硬度比深色区域低5-8度,虽然不会直接影响表面硬度,但是在啮合过程中,容易造成传力不均,出现压溃和点蚀的情况。

2)齿边缘倒角太小。

图10齿面修复示意图

我们首先对齿面出现损坏的区域进行统计,集中在齿面靠近齿顶处的位置,根据左图中虚线靠右的位置。其次对于出现崩裂的位置根据右图所示,对灰色区域进行打磨,打磨的深度为0.2-0.6mm,宽度为9-12mm,这种修复方法主要使小齿轮和大轴承进行啮合时,不在接触原来已出现损坏的接触面。最后在完成修复后在后期使用时,由于啮合时的接触面减小,轴承的使用扭矩应适当控制,应设定为原设计扭矩的80%-85%。

该盾构轴承经过上述修复后,成供的完成了上海轨道交通13号线8标汉中路-江宁路区间推进施工。

结论:对于轴承的每个部件进行完成的测量和检测,是判断轴承寿命的重要依据,合理的修复工艺配合合理的施工措施,是确保盾构机设备安全的重要因素。

参考文献:

[1]贾群义《滚动轴承的设计原理与运用技术》.2007.12

[2]于群《最新轴承设计与技术规范》.,2015.11

[3]万长森《滚动轴承的分析方法》.2018.7