盾構液壓油的凈化技術
在盾構施工中，由于隧道作業(yè)環(huán)境條件十分惡劣，液壓系統(tǒng)常處于高溫連續(xù)作業(yè)狀態(tài)，液壓油中易混人大量的銅屑、鐵屑和油泥等雜質，嚴重影響液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性，甚至會堵塞濾芯、損傷設備，導致盾構無法工作。因此保持液壓油的清潔度等級是液壓系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關鍵。以往盾構施工中，需定期檢測液壓油質量，當發(fā)現(xiàn)油品不能滿足盾構施工要求時即停機濾油或直接更換液壓油，耗費時間較長且成本較高。這里通過工程實例介紹一種盾構不停
機濾油技術，可減少停機時間，提高盾構掘進的效率。
1．盾構液壓系統(tǒng)簡介
某工地采用兩臺德國海瑞克6250型土壓平衡盾構施工，它的盾構推進系統(tǒng)、刀盤驅動系統(tǒng)、鉸接系統(tǒng)、螺旋機系統(tǒng)、拼裝機系統(tǒng)等均由液壓系統(tǒng)進行驅動。液壓設備主要有液壓泵、液壓油箱、千斤頂、油馬達、各種閥件、油管等。其中盾構推進系統(tǒng)主要由1個功率為75kW的油泵驅動30支推進千斤頂和14支鉸接千斤頂組成，刀盤驅動系統(tǒng)主要由3個315kW的油泵和8個液壓驅動馬達組成，所有液壓系統(tǒng)的液壓油均由盾構拖車上的1個5ma油箱供應。
盾構液壓系統(tǒng)工作原理：首先由電動機帶動油泵從油箱中吸油，然后將具有壓力的油液通過管路輸送到刀盤驅動馬達或推進千斤頂，將壓力轉化為機械能，驅動刀盤轉動或千斤頂伸縮。盾構液壓循環(huán)如圖3所示。在工作時，隧道穿越地層主要為礫砂層、淤泥質黏土以及砂質黏性土。
2．油品凈化獨立循環(huán)裝置
根據(jù)實際情況，液壓油的凈化采用了獨立循環(huán)裝置，在油箱上設置了獨立的凈化油路，通過油泵將液壓油從油箱底部吸出，送進潔油器中，潔油器轉桶在壓力油的作用下高速旋轉，產(chǎn)生強大的離心力將比重不同的油和雜質分離開來，液壓油流回油箱，雜質留在轉桶的內(nèi)壁上，該過程不影響盾構正常掘進。
如圖4所示為凈化油品裝置示意圖。油品凈化獨立裝置由油泵、進油管、潔油器、回油管、斜壓管和閥組構成。
(1)進、回油口的設置。該套系統(tǒng)需配置1個進油口、2個回油口，且進油口位于油箱底部，回油口位于油箱頂部，這樣設置有利于液壓油的循環(huán)。進油口和回油口盡量利用油箱上現(xiàn)有出口進行改造，避免在油箱上增加新的出口，尤其是在充滿油時。
(2)凈化裝置安裝位置。凈化裝置安裝在油箱的旁路，通過齒輪油泵將液壓油從油箱底部吸出，送進凈油機中。
(3)潔油器的結構與工作原理。潔油器中有一個雙噴式的轉軸，利用液壓油所產(chǎn)生的壓力驅動轉軸高速旋轉，其轉速能達到6000r/min以上，所產(chǎn)生的離心力約為重力的2000倍以上。
在強大的離心力作用下機械雜質從液壓油中分離出來，液壓油流回油箱，雜質留在轉桶的內(nèi)壁上，從而大幅度提高液壓油的清潔度。通過對液壓油中產(chǎn)生雜質成分的具體分析和對不同型號凈油機的綜合比較，選定菲爾德FED-22型離心式凈油機，其適用油箱容積為1000～5000L，適合各種潤滑液壓油，可過濾0.26um以上的雜質，可以滿足盾構施工需要。
3．具體實施方式
(1)確認管路通暢。打開進油閥和卸壓閥，啟動油泵，確認油泵正常工作，觀察壓力表讀數(shù)，確認管路通暢。
(2)確認潔油器工作正常。打開回油閥，觀察壓力表讀數(shù)，此時潔油器開始轉動；待潔油器轉動平穩(wěn)后，關上卸壓閥，觀察壓力表讀數(shù)，確認潔油器工作正常。
(3)關閉凈油機系統(tǒng)步驟。需要關閉凈油機系統(tǒng)時，先打開卸壓閥，觀察壓力表讀數(shù)。
(4)關閉油泵步驟。待潔油器轉動平穩(wěn)后，關閉油泵。
(5)潔油器停止轉動后的工作。潔油器停止轉動后，關閉進油閥、回油閥和卸壓閥。
(6)最后的工作。將潔油器轉桶拆出，清洗轉桶內(nèi)壁的雜質，重新安裝回去。
4．凈化系統(tǒng)的技術特點
(1)凈化裝置過濾精度高，可過濾0.26μm以上的雜質。
(2)凈化過程不影響液壓油的黏度和質量。
(3)獨立進行循環(huán)，不影響盾構液壓系統(tǒng)的工作。
(4)運行成本低，沒有易損件，不用更換濾芯，耗電很少。
(5)容量大，容納很多雜質也可工作。
5．應用效果
在海瑞克6250型土壓平衡盾構S-470上安裝凈油系統(tǒng)后，經(jīng)過2個月的實際運行，效果顯著，液壓油的清潔度得到了明顯提高，液壓系統(tǒng)保持穩(wěn)定，液壓油、濾芯消耗大幅度降低。
在安裝凈油機系統(tǒng)之前，推進410環(huán)，共更換各種濾芯16個，停機2次，用濾油機過濾液壓油，每次1個班，共更換濾油機濾芯2個。在410環(huán)時，進行過一次液壓油質量檢測，發(fā)現(xiàn)液壓油中存在少量的金屬粉末，如銅屑、鐵屑等。
安裝凈油機系統(tǒng)后，共推進420環(huán)，共更換濾芯4個，無停機濾油。最后進行液壓油質量檢測時，發(fā)現(xiàn)液壓油中雜質含量較少，仍滿足使用要求，無需進行液壓油更換，可以在下個區(qū)間中繼續(xù)應用，本項凈化工藝效果良好。