CN116100248A - 一种隧道掘进机主驱动密封跑道现场快速修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道掘进机主驱动密封跑道现场快速修复方法，包括以下步骤：步骤一、拆卸主驱动密封跑道；步骤二、焊前准备；步骤三、对磨痕周围区域进行预热；步骤四、磨痕堆焊；步骤五、对堆焊部位进行粗磨；步骤六、探伤；步骤七、判断是否存在焊接缺陷，若是，剖开缺陷部位后进行补焊，并返回步骤五；若否，进行到步骤八；步骤八、半精磨；步骤九、二次探伤；步骤十、再次判断是否存在焊接缺陷，若是，剖开缺陷部位后进行补焊，并返回步骤八；若否，进行到步骤十一；步骤十一、精磨；步骤十二、抛光；步骤十三、检测验收，完成主驱动密封跑道的修复。本发明具有现场可实施，操作简单、修复成本低，加工周期短的优点。
Description
技术领域
本发明涉及隧道工程技术领域，具体涉及一种隧道掘进机主驱动密封跑道现场快速修复方法。
背景技术
主驱动密封系统被誉为隧道掘进机的“免疫系统”，是隧道掘进机庞大复杂系统中最重要的部分之一，其主要作用是防止开挖仓中的物质如砂土、碎石、泥浆、水进入到主轴承，避免主轴承损毁而导致起隧道掘进机无法掘进。密封跑道作为主驱动密封系统的关键零部件，是一种环形合金结构，在长期使用过程中，隧道掘进机主驱动系统中密封跑道与密封圈相对旋转摩擦，对磨面常出现磨痕，导致密封压缩量的减小，当磨痕达到一定深度和宽度时，密封跑道与唇形密封圈不能紧密接触，造成主轴承密封失效，整台隧道掘进机将不能继续服役。
密封跑道在磨损后，一般选择更换新制密封跑道或者修复后再次使用。然而以往更换新制密封跑道来解决磨损问题，换新成本高昂、工期长，不利于项目施工的正常开展，鉴于其受损形式单一，因而修复后再次使用是其保价增值的重要途径之一。相关技术中隧道掘进机主驱动密封跑道修复方法主要有：期刊《机电工程技术》2018年9期文献（170-173页）《盾构机主驱动密封跑道再制造》中提到了一种对磨损后的密封跑道进行堆焊，然后再进行机加工的修复方法；期刊《金属热处理》2022年1期文献(202-211页)《面向盾构机密封跑道修复的激光熔覆Fe基涂层制备工艺》中提到了激光熔覆的修复方法，但是上述两种修复方法均需要场外操作，实施较为复杂，花费时间必然较长，不能满足现场施工节时保效的要求。因此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种隧道掘进机主驱动密封跑道现场快速修复方法，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明为解决目前针对主驱动密封跑道修复的方式需要场外操作，操作难度大，存在修复周期长，导致工程进度慢的问题，提出了一种隧道掘进机主驱动密封跑道现场快速修复方法，具有现场可实施，操作简单、修复成本低，加工周期短的优点。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种隧道掘进机主驱动密封跑道现场快速修复方法，包括以下步骤：
步骤一：拆卸主驱动密封跑道；
步骤二：焊前准备；
焊前用去油清洗剂、酒精等将磨痕周围区域擦洗干净，去除密封跑道表面的油污和锈迹；
步骤三：对磨痕周围区域进行预热；
焊前采用气割枪预热至80～150℃；
步骤四：磨痕堆焊；
堆焊采用短焊道、多焊层的方法进行，并留出堆焊加工余量；
步骤五：对堆焊部位进行粗磨；
步骤六：探伤；
步骤七：判断是否存在焊接缺陷；
若是，剖开缺陷部位后进行补焊，并返回步骤五；若否，进行到步骤八；
步骤八：半精磨；
步骤九：二次探伤；
步骤十：再次判断是否存在焊接缺陷；
若是，剖开缺陷部位后进行补焊，并返回步骤八；若否，进行到步骤十一；
步骤十一：精磨；
步骤十二：抛光；
步骤十三：检测验收，完成主驱动密封跑道的修复。
进一步地，步骤四中焊接电流为120～150A。
进一步地，步骤五粗磨时以与油脂腔接触的平面作为基准平面，使用装有砂轮的角磨机对堆焊的余量进行粗磨，并留有二次加工余量。
进一步地，步骤六探伤采用DPT-5着色渗透探伤剂进行探伤检测。
进一步地，步骤十三检测验收包括对堆焊修复后的密封跑道硬度、平面度以及密封跑道的直径和圆度进行验收操作。
通过上述技术方案，本发明的有益效果为：
本发明无需借助大型机加工设备，修复工具轻便，修复全程操作简单，保证密封跑道磨损后隧道掘进机能够快速地再次投入掘进。
本发明不仅能够快速完成对磨损密封跑道的修复，降低修复难度，大幅缩短维修周期，而且能够大幅降低修复成本，还能够提高修复全程的安全性。
附图说明
图1是本发明一种隧道掘进机主驱动密封跑道现场快速修复方法的流程图；
图2是磨痕修复前的示意图；
图3是磨痕堆焊后的示意图；
图4是磨痕修复后的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“横向”“竖向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一
如图1所示的流程图，一种隧道掘进机主驱动密封跑道现场快速修复方法，包括以下步骤：
步骤一：拆卸主驱动密封跑道。
拆卸主驱动密封跑道后，一方面，利用深度尺测量密封跑道磨痕深度，另一方面，利用游标卡尺测量磨痕宽度，根据测量值确定需要修复的磨痕，一般认为当磨痕深度大于0.5mm时需要修复；需要说明的是，在实际测量时，应沿密封跑道圆周每间隔90°取一个测量点，最后求取平均值，另外，为对比判断磨痕在修复后的硬度是否符合要求，需要对修复前密封跑道的硬度进行测试，具体做法为：使用便携式硬度计在磨痕外选5处相对平整的区域测得多个测量点的硬度值，并计算硬度值的平均值，而在计算平均值时，除掉一个最大值和最小值有效避免了测量误差，使得测量结果更精确。
步骤二：焊前准备，焊前用去油清洗剂、酒精等将磨痕周围区域擦洗干净，去除密封跑道表面的油污和锈迹。
步骤三：对磨痕周围区域进行预热。
本实施例中，步骤三预热时用气割枪烘烤密封跑道磨痕上下5cm区域，预热至80～150℃，单次烘烤长度为50cm；当烘烤长度大于50cm时，用纤维棉覆盖预热区域进行保温，防止烘烤后出现退火现象。
步骤四：磨痕堆焊，焊接电流为120～150A，堆焊采用短焊道、多焊层的方法进行，具体包括：
取下步骤三中覆盖的铝纤维棉，首先用铁刷将烘烤区域刷净，然后对第一道磨痕进行第一层氩弧焊；当第一层焊接痕迹长度达到40cm时，返回至第一层氩弧焊的初始位置进行第二层氩弧焊；完成40cm局部焊接后，同样用纤维棉覆盖已焊接部位，然后在氩弧焊结束的当前位置重复上述步骤，直至第一道磨痕堆焊完成；在第一道磨痕堆焊完成后，重复上述操作，直至所有磨痕堆焊完成，并留出堆焊加工余量。
实践表明，采用本发明堆焊方法，工艺手段简单，焊接成型美观，出现焊接缺陷的几率很低，对操作人员的技能水平要求不高，焊接质量稳定，提高了修复效率和一次焊接合格率。
步骤五：对堆焊部位进行粗磨，粗磨时以与油脂腔接触的平面作为基准平面，使用装有砂轮的角磨机对堆焊的余量进行粗磨，并留有二次加工余量，便于随后的半精磨。
步骤六：探伤，粗磨后采用DPT-5着色渗透探伤剂进行探伤检测，着重检查裂纹、气孔等缺陷。
步骤七：判断是否存在焊接缺陷，若是，剖开缺陷部位后进行补焊，具体为：用角磨机将其刨去，直至刨到基体，然后对缺陷处进行补焊，并返回步骤五；若否，进行到步骤八。
步骤八：半精磨，使用角磨机再次打磨，直至出现焊接界线。
上述精磨和半精磨过程中，当砂轮外径被磨损60mm时需更换砂轮。
步骤九：二次探伤，与步骤五六相同。
步骤十：再次判断是否存在焊接缺陷，与步骤七相同，具体地：若是，剖开缺陷部位后进行补焊，并返回步骤八；若否，进行到步骤十一。
步骤十一：精磨，更换百洁布抛光轮后使用角磨机进行光洁处理，消除焊接界线。
步骤十二：抛光，利用砂带机完成抛光加工。
步骤十三：检测验收，完成对主驱动密封跑道的修复。
具体地，上述步骤十三检测验收包括对堆焊修复后的密封跑道硬度、平面度以及密封跑道的直径和圆度进行验收操作，确保修复后能够达到原有的密封性能。
本发明不仅能够快速完成对磨损密封跑道的修复，降低修复难度，大幅缩短维修周期，而且能够大幅降低修复成本，还能够提高修复全程的安全性。
以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。
Claims (5)
1.一种隧道掘进机主驱动密封跑道现场快速修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：拆卸主驱动密封跑道；
步骤二：焊前准备；
焊前用去油清洗剂、酒精等将磨痕周围区域擦洗干净，去除密封跑道表面的油污和锈迹；
步骤三：对磨痕周围区域进行预热；
焊前采用气割枪预热至80～150℃；
步骤四：磨痕堆焊；
堆焊采用短焊道、多焊层的方法进行，并留出堆焊加工余量；
步骤五：对堆焊部位进行粗磨；
步骤六：探伤；
步骤七：判断是否存在焊接缺陷；
若是，剖开缺陷部位后进行补焊，并返回步骤五；若否，进行到步骤八；
步骤八：半精磨；
步骤九：二次探伤；
步骤十：再次判断是否存在焊接缺陷；
若是，剖开缺陷部位后进行补焊，并返回步骤八；若否，进行到步骤十一；
步骤十一：精磨；
步骤十二：抛光；
步骤十三：检测验收，完成主驱动密封跑道的修复。
2.根据权利要求1所述的一种隧道掘进机主驱动密封跑道现场快速修复方法，其特征在于，步骤四中焊接电流为120～150A。
3.根据权利要求1所述的一种隧道掘进机主驱动密封跑道现场快速修复方法，其特征在于，步骤五粗磨时以与油脂腔接触的平面作为基准平面，使用装有砂轮的角磨机对堆焊的余量进行粗磨，并留有二次加工余量。
4.根据权利要求1所述的一种隧道掘进机主驱动密封跑道现场快速修复方法，其特征在于，步骤六探伤采用DPT-5着色渗透探伤剂进行探伤检测。
5.根据权利要求1所述的一种隧道掘进机主驱动密封跑道现场快速修复方法，其特征在于，步骤十三检测验收包括对堆焊修复后的密封跑道硬度、平面度以及密封跑道的直径和圆度进行验收操作。
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Publications (1)
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2022
- 2022-12-27 CN CN202211681965.2A patent/CN116100248A/zh active Pending
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