主轴承和齿轮箱故障的逻辑诊断.docx
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主轴承和齿轮箱故障的逻辑诊断
主轴承和齿轮箱故障的逻辑诊断
1、功能简介
驱动组件的关键部分是主轴承，同时也是TBM主机最关键部件。
由传动轴传输的动力，通过主轴承传递给刀盘，进而带动刀盘旋转。
刀盘破岩时的巨大推力由主轴承的双排推力滚子承受，而主轴承自身重量则由轴承径向滚子承担。
主轴承内部机件一旦损坏，在洞内几乎无法更换，隧道掘进工程将陷于瘫痪。
2、结构组成及工作原理
2.1结构组成
主轴承由8个小驱动齿轮轴组件、大齿圈（轴承内圈，与刀盘相连接）、前部单排推力滚子、后部双排推力滚子、径向支承滚子、保持架、内外迷宫密封等主要部件构成（结构图详见《TBM技术资料》第四卷3010249号图）。
为保证轴承工作正常，专门设计了轴承的油润滑系统及相应的油冷却系统，轴承内外迷宫的脂润滑系统，以及定期监测轴承滚子、滚道、保持架磨损情况的电涡流ECMS系统。
2.2工作原理
（1）动力传递路线：
传动轴动力经小齿轮轴组件传递给主轴承内圈上的大齿圈（该大齿圈与刀盘通过液压张紧螺栓连接成一个整体），进而带动刀盘旋转；
（2）主轴承的润滑方式有浸油润滑和强制压力润滑二种，分别润滑小齿轮轴组件两端轴承、大小啮合齿轮、各类滚子、滚道。
润滑原理图见《TBM技术资料》第四卷3109113号图；
（3）为避免刀盘旋转时粉尘、石渣侵入主轴承结构内部，在主轴承与刀盘连接处内外迷宫部位设置了润滑脂密封系统，润滑系统图见《TBM技术资料》第四卷3109113号图；
（4）为防止轴承长期高温工作，使润滑油的运动粘度始终保持在合理的工作范围，特设了润滑油冷却系统，工作原理见《TBM技术资料》第四卷号图3109113
3、状态检测
要求
项目
测试手段
测试工况
评判标准
检查部位
检查周期
归类
油位
目测
停机
规定位置
透明油管
每保养班
F
油色
目测
随时
透明无气泡
透明油管
每保养班
F
润滑油温度
目测
连续掘进
〈55℃
仪表盘
每周一7时
C
润滑油压力
压力表
连续掘进
3～4bar
可接入
每周一7时
F
内迷宫脂挤出情况
目测
停机
明显有脂
刀盘内
每周
F
外迷宫脂挤出情况
目测
停机
明显有脂
刀盘内
每周
F
脂泵压力
观察
连续掘进
<160bar
压力表
掘进工班
F
水分
试剂
热机取样
〈0．5～1%
润滑油
每月或需要
D
运动粘度
粘度计
热机取样
±10%或>310cSt
润滑油
每月或需要
D
污染指数
综合污染仪
热机取样
趋势分析
润滑油
每月或需要
D
光谱
送检
热机取样
趋势分析
润滑油
每月或需要
D
铁谱
送检
热机取样
趋势分析～<20000ppm
润滑油
每月或需要
D
污染度
污染度测试
热机取样
ISO440618/21
润滑油
每月或需要
D
镜检
内窥镜
停机
观察趋势
监视孔
每季
F
异响和振动
测振仪
空载运转
趋势分析
水平、垂直
每季
A
轴向间隙
百分表
停机
<1．7mm
刀盘内
半年
F
电涡流
CEMS系统
空载〈1rpm
正常与否
检测孔
半年
F
观察操作室面板指示灯或故障提示面板是否显示如下故障:
a.润滑油流量不足
b.滤芯堵塞报警
c.润滑脂脉冲指示故障（每分钟9次）
观察
运行
故障提示
仪表盘
掘进工班
F
附注：
主轴承光谱、铁谱分析标准
主轴承光谱、铁谱趋势分析标准
4、故障现象及故障原因逻辑分析
4.1主轴承运转是否异常的故障现象分类如下表：
一级分类
二级分类
三级分类
1、主轴承润滑系统工作异常
1.1油温过高
1.2流量不足
1.3滤芯堵塞
2、主轴承脂润滑系统故障
2.1脂泵系统故障
2.2泵脂气路故障
2.3脂泵传感器故障
2.4油脂分配阀故障
4.2故障原因逻辑分析
1、主轴承润滑系统工作异常
故障现象1.1油温过高
故障现象1.2流量不足
故障现象2.3滤芯堵塞
2、主轴承脂润滑系统故障（祥见油润滑、脂润滑系统故障的逻辑诊断）
故障现象2.1脂泵系统故障
故障现象2.2脂泵气路故障
故障现象2.3脂泵传感器故障
故障现象2.4油脂分配阀故障
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