盾构机铰接油缸行程内置式传感器用国产化替代

连文江

情况说明：2014年6月25日成都地铁7号线项目部中铁装备52#盾构机下井组装已经完成，正在进行盾构机系统调试。在调试过程中发现，盾构机的铰接油缸行程传感器有4个存在故障，经检查判定盾构机内置式铰接油缸行程传感器损坏。离7月1日盾構始发工期节点较近，更换铰接油缸行程传感器和更换铰接油缸困难较大，而且成本较高。

由于铰接油缸是盾构机姿态的修正的一个重要参数，如果缺失易造成盾构姿态脱离设计线路，严重者造成盾构施工事故，影响很大。故铰接油缸行程传感器必须进行维修安装。

一、维修难度：

维修铰接油缸行程传感器必须将铰接油缸缸体进行拆除，由于盾构机已经下井组装完成，拆除很困难。铰接油缸几乎都被电箱管道包住，间隙比较小，悬挂葫芦位置困难，拆除比较困难。如果要维修，则需要破坏铰接油缸周边的结构件，这样对维修和恢复造成很大的困难。而且维修时间紧张，还需要等待配件2个星期，这样会大大影响盾构始发的节点工期。

铰接油缸行程传感器（内置式）中铁装备卖出价格是8700元/套，4套铰接油缸传感器价格是34800元，维修配件费用较高。

铰接油缸（带行程）分部情况

二、解决方法：

成都项目部机电部根据现场实际情况，针对现场铰接油缸行程传感器维修困难的问题，查阅图纸、说明书和相关参数，了解到行程传感器的行程是150mm，电路控制范围是4-20mA。根据小松盾构机的推进油缸拉线行程传感器的原理，采用类似于拉线行程传感器的方式进行中铁装备铰接油缸内置式行程传感器的替代，替代成外置式行程传感器。这样一来在铰接油缸没有损坏的情况下，不用拆开铰接油缸进行传感器的维修，可以直接在铰接油缸外部安装行程传感器，这样不仅可以减小维修的劳动强度，而且维修也比较方便。

三、改造方案：

通过上网咨询厂家，了解行程传感器的工作原理，比对适用于铰接油缸的工作环境和安装尺寸，选用防水设计IP65级的MIRAN米朗牌LWH-150mm拉杆式位移传感器，由于该电子尺配备的计量模块是电压式的而非电流式的，故需要选配4-20mA的电流模块进行替换。

MIRAN米朗牌LWH型拉杆式位移传感器

MIRAN米朗牌LWH型拉杆式位移传感器参数

MIRAN米朗牌LWH型拉杆式位移传感器安装尺寸

四、节约成本：

通过淘宝网进行该位移传感器的价格查询，深圳MIRAN米朗牌LWH型拉杆式位移传感器价格为500元/套，而中铁装备的内置式铰接行程传感器价格却在8700元/套。这次总共需要更换4套，故国产化配件替代的成本只需2000元，比原来内置式行程传感器的成本节约了32800元。若是更换内置式行程传感器，最起码需要花费2-3天时间，而且维修困难。而用外置式的行程传感器的安装很方便，只需要30分钟左右就能安装完成，大大降低了人力的投入和减少了维修时间且不影响施工生产。故选用外置式的铰接油缸行程传感器改造方案是可行的，而且是比较合理。

五、改造使用结果：

现场安装时，先将传感器各配件组装好，插上电流模块，最后只需要在铰接油缸伸缩臂上焊接一个固定杆。把带有关节轴承配件跟固定杆固定好之后，调节电子尺的位移长度与电脑显示的是否一致，如果一致则用扎带先进性捆绑固定，之后再将传感器的固定螺栓上紧，这样安装很方便省去了拆装铰接油缸的费用投入。

现场铰接行程传感器安装情况

采用外置式的铰接行程传感器的方案之后，中铁装备52号盾构机的铰接位移数据与实际测量的数据相一致，使盾构机的导向系统能够比较准确的测出目前盾构的掘进姿态。经过中铁装备52、53号两台盾构机现场使用情况来看，效果还是可以满足盾构施工要求的。到目前为止，这些铰接行程传感器还在使用当中，质量和效果不比原装进口的内置式铰接行程传感器差。

通过这次铰接行程传感器的替代，不仅节约了维修成本，而且在工期紧张的情况下满足盾构始发要求。在成都地区，我部对内置式铰接行程传感器的成功替换不仅得到其他兄弟单位的借鉴，也得到了中铁装备技术服务分公司的肯定。