盾构机刀盘液压故障分析（1）
液压驱动装置体积小，适于中小盾构。电机驱动体积较大，适于中大特大盾构。电机驱在脱困情况下若刀盘卡死（电机堵转），此时受到变频器及电机特性限制，实际扭矩仅为脱困扭矩的60%左右。而液压驱动在脱困情况下溢流阀处于溢流状态，刀盘驱动扭矩一直保持脱困扭矩下脱困。因此频繁正反转脱困时液压驱动比电机驱动响应快且脱困效果更好。在砂卵石及上软下硬地层掘进时由于载荷变化频繁，液压马达比电机适应性更好，因此液压驱动相对于电机驱动抗冲击能力好。在后配套上装有电机驱动液压泵，通过闭式回路的功率控制变量液压泵,液压马达可实现双向无级调速。变量泵和变量马达的联合使用可将刀盘适宜的转速控制在0-2.5rpm之间，刀盘的最大扭矩为5213KNm（脱困扭矩）。刀盘驱动液压马达如图1所示。
图1 刀盘驱动液压马达
1.驱动液压马达；2.主轴承
刀盘旋转系统可分为补油回路、主工作回路、外部控制供油泵、主泵外部控制回路、马达外部控制回路。刀盘旋转系统是为刀盘切割岩石或土壤时提供转速和扭矩，要求根据岩石地质的变化转速能够方便的调整。为了得到较大的功率和扭矩，该系统采用3台315KW的双向变量液压泵并联，带动8台双向两速低速大扭矩液压马达。图2为盾构刀盘驱动液压系统原理图。
图2 盾构机刀盘驱动液压系统原理图
液压系统故障是指液压设备因偏离其设计状态而丧失部分或全部功能的现象。液压系统的工作状况随时间的延长会逐渐恶化，发生故障的可能性也随时间的延长而增大，由于故障的发生具有随机性，很难预测故障发生的确切时间，因此，可以用累计故障率、故障密度和故障率定量表示。
⑴累计故障率：即故障发生的时间比率。
⑵故障密度：故障密度表示为累计故障率随时间的变化率。
⑶故障率：故障率有两种。设备在某瞬时产生故障的概率是瞬时故障率，在一段时间内产生故障的概率是平均故障率。
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