主动铰接盾构机的中前盾体加工变形及纠正工艺措施

张明胜

（济南重工股份有限公司，济南 250109）

主动铰接盾构机的中前盾体，直径6.6m，高度2m，由于盾体的刚性较差，很容易引起铰接部分变形，导致铰接部分的盾体厚度30+2.5-0.5mm加工后厚度不均，无法保证图纸要求，如图1和图2所示。

图1 中前盾体结构示意图

图2 铰接部分盾体示意图

按照示意图3所示，对中前盾体的毛坯的上部、中部、下部的圆度进行反复检测，铰接部位的毛坯外圆椭圆度为5mm，造成后续加工壁厚30+2.5-0.5mm不均匀，加工后的厚度在26～31mm不等，无法保证图纸要求。对中前盾体的铰接部位进行毛坯调圆处理后，转机械加工工序。

图3 中前盾体毛坯测量示意图

立车加工卸活后，对平置在地面上的中前盾体的铰接部位的内孔进行测量，如表1所示，发现已加工内孔椭圆度为3mm左右，将中前盾体转180°，仍然测量内孔同一位置点，尺寸发生了变化，但椭圆度仍然为3mm左右。

1 原因分析

（1）受焊接车间和机械加工车间的行车结构的限制，在毛坯、立车工序、钳工工序的过程中，盾体平移和翻个，钢丝绳斜吊盾体的吊耳，造成盾体的铰接端受挤压变形。

表1 中前盾体的铰接部位内孔测量数据表

（2）在立车工序的加工过程中，装夹力不均匀，导致盾体铰接端变形。

（3）水平放置过程中，底部垫铁不平，盾体刚性较差，导致盾体铰接端变形。

2 采取的工艺措施

（1）在焊接车间和机械加工车间现有的行车条件下，盾体的平置平移的起吊，必须采用横担起吊，如图4所示。

图4 盾体横担起吊示意图

（2）盾体的翻个，必须用行车进行空中翻个，如图5所示。

图5 盾体空中翻个示意图

（3）立车加工

立车8个卡爪上活找正。

立车加工盾体铰接端口内孔尺寸，要按三步工序执行：第一，粗加工，留余量；第二，半精加工：松卡爪，借偏调整壁厚均匀性，轻夹紧，车加工留余量；第三，精加工：再次松压板，轻夹紧，精车达图要求。

（4）中前盾体平放，须用6件等高垫铁垫平后，方能测量盾体铰接端口的加工尺寸，如图6所示。

图6 中前盾体垫平示意图

表2 平置上盾体后测量数据表

经现场分析，4个支撑点虽然已经打平，但4个点的位置没有均布在圆周上，其中有2个点距离偏大，约在三分之一圆弧上，盾体的自重下垂导致上部变形。将6个支撑点打平，平置上盾体后再次测量（见表2），椭圆度在1mm以内。

3 结语

按照上述工艺措施，经过加工后检验，主动铰接盾构机的中前盾铰接部分的尺寸加工精度，达到了盾构机设计性能要求。