盾构机电气系统与故障问题排除技术分析

吴豫飞

摘要：盾构机是一种集合机电、液态控制、电气系统的等各种学科技术工艺于一体的机器设备，主要也是应用在建筑工程、隧道工程挖掘施工的一种技术密集型设备。但是现如今，我们通过大量的实践能够发现，盾构机电气系统在具体运行的过程中，很有可能会因为各种客观因素的影响，而产生一系列的故障。这些故障也会导致安全隐患的出现。本文主要通过阐述盾构机电气系统的主要组成，以及发生故障的具体特征，对盾构机电气系统运行中产生故障的相关问题进行分析探讨，并且有针对性地提出行之有效的解决措施，尽可能的排出所有的故障问题，确保盾构机电气系统能够顺利、稳定、安全的运行，确保工程项目施工的稳定、顺利展开。

关键词：盾构机;电气系统;故障问题;排除技术;研究分析

引言：

在实际应用盾构机的过程中，一定要结合盾构机的具体特征，以及施工的具体位置特点，还有电气系统的组成，进行相应的分析，第一时间发现盾构机电气系统在具体运行中出现的故障，并且针对实际出现的问题，提出行之有效的解决处理措施。一般情况下，在排除盾构机电气系统故障的过程中，需要先对简单的故障进行排除，最后对复杂的故障进行排除，先从外部进行排除，随后在排除内部的具体原则。在机械设备实际运行的过程中，相对而言程序上出现的问题比较少，绝大多数都是电气系统的外部出现了故障。

一、盾构机电气系统概述

现如今，为了能够进一步的满足社会经济发展的实际需要，降低交通运输工程的核心压力。我们国家各大城市在基础建设的过程中，不断强化增加了地下隧道的开挖，特别是近些年来，随着社会各领域进一步的发展，科学信息技术的不断发展，隧道工程的施工技术，同样也迎来了前所未有的创新与进步。通过对盾构机这类技术密集型设备的应用。能够进一步的保证隧道工程地下开挖技术的稳定、安全性不满足现代化隧道工程项目施工的具体需求，但是，盾构机的电气系统在实际进行的过程中，相对来说会比较复杂，也会受到用电量持续增大的影响，导致在施工的过程中特别容易发生相应的故障，这样一来，就无法确保盾构机的电气系统能够正常、稳定的运行。

（一）盾构机分析

盾构机是集机电技术、液压控制技术、自动化技术于一体的综合性知识密集型机械设备，盾构机可以进行隧道工程的地面开挖、切割、运输、支护。同样，这项技术也有一定的进步。盾构机由机械操作系统、液压控制系统和电气系统三部分组成。机械操作系统包括盾构体、台车、连接桥、刀盘等硬件部件，是整个盾构机主系统的重要支撑。液压控制系统主要指泵站、油缸、馬达、管道路线等等设备，可以为整台机械设备的运转提供动力来源。电气系统主要是通过可以编程的控制技术的应用，确保整个系统安全稳定的运行。实际上在盾构机设备具体应用的过程中，因为盾构机会消耗特别大的电力，再加上施工的情况比较复杂，如果在施工作业中没有及时的注意排查相应的故障隐患，就会从一定程度上增加整个施工作业的风险，导致盾构机的电气系统在运行过程中发生故障，影响到隧道工程施工的质量与安全性。

（二）盾构机电气系统的主要构成

盾构机电气系统主要包括高压供电系统、低压配电系统、传感系统和PLC控制系统。整个盾构机设备、外部供应10 kv高压电源，通过高压电线电缆沿着隧道里面，直接传输到车辆上的变压器，也可以通过主变压器降至400伏特，为了更好地利用盾构机设备。由变压器产生的低压电源可分别供泵站、供电柜、变电所柜、各控制柜使用。可以编程的逻辑控制器，也就是PLC，作为整台盾构机设备的“大脑”，将其安装在主控室中，每一个部分的传感器可以检测到的实时情况，需要直接传送给可编程逻辑控制器，控制器能够通过分析各个部分传递来的信号数据，将其提供给操作界面的工作人员进行处理，除此之外，也可以收到操作人员的具体指示，进一步的控制盾构机的运行。盾构机设备在运行的过程中，每一个部位的控制柜都是可以编程的逻辑控制器的分站，通过相关的通信线路以及和P LC的连接，将传感器和执行电磁阀连接在一起，控制每一个部位的设备运转。传感系统主要是由传感器，编码器已以及近开关等所有的感应设备构成，可以直接检测到盾构机油缸的压力，还有管道线路的流量以及这些机构的具体角度和位置，为可以编程控制器的具体运算，提供更加精确的数据信息。

二、盾构机的具体故障已经排除的主要方法分析

落实故障排查，首先需要对外部的故障进行排除，随后再考虑内部的程序系统上的故障，这样一来，也能够提升整个盾构机电气系统排查的及时性与有效性，满足盾构机电气系统安全、稳定运行的基本需求，为隧道工程的顺利开挖，创造良好的条件。（一）连接线路的故障以及具体的排除方法

盾构机电气系统所有故障中，元器件与模块之间的连接，以及通信网络的连接中，都有可能出现电路故障的问题。如果说线路在连接过程中接触不良，又或者是发生短路的现象。就会直接导致信息数据传递不流畅，或者是传递错误的状况。没有办法及时的将信息数据传递给控制室，而且，没有办法满足盾构机电系统运行的基本需要。在连接线路故障的故障排除，因为这些行是更复杂的，线很长，员工需要短路线的一端，为了测量的另一端，如果检测结果是通过，就意味着电路是正常的，如果它坏了，那么这意味着失败。此时工作人员应及时检查故障，重新连接线路，确保盾构机设备稳定安全运行。

（二）元器件故障以及具体的排除方式

如果说元器件发生故障，那么就会给整个盾构机的运行带来非常大的影响。首先盾构机电气系统中，接触器的元件出现损坏或者是烧坏的状况，那么整个系统就没有办法正常的启动，也不能输出信号。所以说在实际排除的过程中，需要仔细观察继电器的运行状况 检查系统诊断路之后，再观察接触点是否良好，其次，如果说电磁阀、传感器发生故障，那么就要及时的采用排查方法，将传感器连接到其他的传感器接口上，观察传感器运行是否不正常，如果不能正常就判断有问题，那么就要对接口进行更换，随后对传感器线路故障进行检修。

（三）各个参数以及程序的故障和排除方式

盾构机电气线路和元器件故障排除后，如果说电气系统依然无法恢复正常工作，那么就需要考虑程序是否出现问题。在实际检查的过程中，工作人员需要对输送机进行调试，通过检测线路、元器件都没有故障，PLC的信号传输也正常，那么就可以测量相关的参数，重新调整参数，有效地解决盾构机电气系统参数与程序发生故障的问题。对于参数和程序的修改，不仅需要工作人员具备专业的编程能力，还需要具备综合素质，并且对于程序的改动，要尽可能的少。

三、结束语

总的来说，如果发现盾构机电气系统在运行过程中出现了故障。那么就需要第一时间检测出现故障的具体原因，有针对性地进行排查，利用先简单后复杂，先外部后内部的原则进行，因为系统中的控制器程序出现问题比较少，所以要对电气系统进行检查，在所有的环节都没有问题之后，再考虑P LC系统是否存在问题，确保盾构机电气系统在运行过程中的安全与稳定。通常情况下，需要根据故障的具体问题，制定相应的排除方案，确保故障检测的及时性与有效性。提高整个盾构机电气系统故障解决的质量与效果，为盾构机设备在隧道工程中的顺利应用，创造良好的条件。

参考文献：

[1]高瑞兰，例析机、电、液、PLC在盾构推进系统故障排除中的综合应用[J].现代制造技术与装备，2018（9）：98-101.

[2]李侃闻，江帆，葛建强，浅论盾始发前项目监理部应当做好的一些预控工作[J].建设监理，2016（4）：61-63.