田 偉

(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司，四川 成都 610072)

1 概 述

Coca Codo Sinclair水電站項(xiàng)目位于厄瓜多爾共和國(guó)Napo和Sucumbios省內(nèi)，總裝機(jī) 容 量 為

1 500 MW。主要建筑物包括首部樞紐、輸水隧洞、調(diào)蓄水庫(kù)、壓力管道、廠房發(fā)電系統(tǒng)等。輸水隧洞總長(zhǎng)度為24.83 km，設(shè)計(jì)引用流量為222 m3/s，設(shè)計(jì)內(nèi)徑為8.2 m，采用全襯砌結(jié)構(gòu)形式。輸水隧洞開(kāi)挖采用2臺(tái)雙護(hù)盾TBM掘進(jìn)機(jī)施工，輔以鉆爆法施工。由我公司承建的TBM2輸水隧洞總長(zhǎng)度為13. 8 km。

2 φ19in刀具的維修

根據(jù)刀圈磨損情況，按刀具更換指導(dǎo)手冊(cè)的要求決定刀具是否需要更換刀圈或重裝。

2.1 準(zhǔn)備工作

(1)高壓清洗刀具總成整體，去除淤泥，應(yīng)盡可能清理干凈。

(2)清理所有零件，去毛刺，清潔所有配合表面。

(3)拆除并清理管塞及壓力補(bǔ)償閥。

2.2 檢 查

(1)如果刀具不能轉(zhuǎn)動(dòng)，刀具密封管部位漏油或能看見(jiàn)大的金屬塊粒在管塞周?chē)鷷r(shí)即需要重裝。

(2)測(cè)量刀具旋轉(zhuǎn)扭矩，具體步驟如下：

①將刀具總成垂直放置。

②將扭力環(huán)D7251-T9的六角螺柱向上放置在刀體開(kāi)口環(huán)末端，將手柄擰緊到刀體上。將扭矩扳手放置在扭力環(huán)六角螺柱上，手柄徑向向外延伸。

③將刀具總成夾在工作臺(tái)上或放置在千斤頂上，使用較小的壓力壓住軸承來(lái)承受刀具旋轉(zhuǎn)的作用力。

④用扭矩扳手旋轉(zhuǎn)刀體，在旋轉(zhuǎn)完整一周過(guò)程中讀取旋轉(zhuǎn)扭矩值。旋轉(zhuǎn)刀體應(yīng)盡可能地緩慢且連續(xù)。

(3)如果實(shí)際旋轉(zhuǎn)扭矩為27～46 N·m，并且變化范圍不大于8 N·m時(shí)不需要重裝，只需進(jìn)行刀圈和潤(rùn)滑油脂的更換即可。

(4)如果實(shí)際的旋轉(zhuǎn)扭矩不在27～46 N·m范圍內(nèi)，或者變化范圍大于8 N·m時(shí)就需要進(jìn)行刀具的完全重裝。

2.3 更換刀圈和油脂

2.3.1 檢 查

刀具總成壓力測(cè)試的步驟：緊固下端蓋上的1/4"管塞和1/8"壓力補(bǔ)償器閥，緊固上端蓋上的壓力補(bǔ)償器閥。用密封測(cè)試工具替換上端蓋上的螺紋管塞，適當(dāng)擰緊。將裝配體增壓到 21～34 kPa。如果刀具總成保壓時(shí)間低于5 min，則說(shuō)明有漏氣。對(duì)于漏氣的原因必須查明并糾正，必要時(shí)進(jìn)行完全重裝。

2.3.2 刀圈的拆卸

將刀具總成放在千斤頂托架上，使用碳弧氣刨將刀圈和開(kāi)口環(huán)刨開(kāi)，刨開(kāi)位置分為兩處，切進(jìn)刀體表面的深度最大不超過(guò)5 mm。如果刀體上已經(jīng)有鋸痕，則只能在這些位置上切割，沒(méi)有必要將整個(gè)刀圈部分100%切割開(kāi)。使用冷鑿和大錘將刀圈和開(kāi)口環(huán)鑿開(kāi)分成兩塊，直到它們脫離刀體。最后將刀具總成放在工作臺(tái)上。

2.3.3 刀圈的安裝

安裝刀圈：將刀體總成垂直放置，刀體上的開(kāi)口環(huán)槽向上。用強(qiáng)力溶劑去除刀圈孔和刀體上裝刀圈表面處的殘油。擰開(kāi)螺栓并拆除上端蓋,用感應(yīng)加熱器或烘箱加熱刀圈，最高溫度可達(dá)160 ℃。將刀圈滑入刀體外徑，并將靠著刀體軸肩的光滑面朝下，重新安裝上端蓋并用螺栓固定。

安裝開(kāi)口環(huán)：將開(kāi)口環(huán)滑入刀體上的開(kāi)口環(huán)槽，焊接槽位置向上。用開(kāi)口環(huán)夾夾住開(kāi)口環(huán)，將夾子的空隙部位對(duì)準(zhǔn)開(kāi)口環(huán)焊接槽。將焊機(jī)接地端接在開(kāi)口環(huán)夾上。坡口焊開(kāi)口環(huán)切口部位。將刀具總成冷卻至室溫。檢查刀具旋轉(zhuǎn)扭矩，決定是否需要進(jìn)行刀具完全重裝。

2.3.4 將新油脂加入刀具總成

拆除1/4"管塞、1/8"壓力補(bǔ)償器閥、透氣塞。

將密封膠654-022涂在所有塞子上，將1/8"壓力補(bǔ)償器閥在端蓋上進(jìn)行適當(dāng)緊固，將透氣塞安裝在每個(gè)閥的頂部。

將油泵管接到下端蓋的1/4"管塞端，加入Mobilith SHC 460油脂，直到有油脂從上端蓋1/4"管塞端流出。

將帶1/4"接頭的一根膠管安裝到上端蓋，將膠管輸出端通到廢油容器里。

將帶閥空氣管接到下端蓋1/4"管塞端，打開(kāi)通往刀具總成的空氣閥，只需要讓油脂像“打嗝”般產(chǎn)生一個(gè)氣穴即可，用以承受刀具工作過(guò)程中由升溫導(dǎo)致的膨脹。

2.4 刀具總成完全重裝

2.4.1 拆 卸

如果需要更換新刀圈，按照前述方法拆除刀圈和開(kāi)口環(huán)。

拆除1/4"管塞、1/8"壓力補(bǔ)償器閥、透氣塞。

將滲透油涂在螺紋接觸表面，拆除每個(gè)端蓋上的帶帽螺絲。

拆除端蓋和刀體上的密封，使用新的密封圈。

拆除軸承每個(gè)面上的O型圈。

從刀具總成上拆除軸承：將刀具總成放置在軸連接體B63179-1和千斤頂平臺(tái)D63178上，將軸承延伸到軸連接體中間。把軸承往下壓，通過(guò)軸連接體使軸承內(nèi)圈與軸承松開(kāi)。

拆除軸承擠壓隔墊并丟棄。

如果軸承需要更換，則拆除并保留軸承內(nèi)圈。

如果軸承需要更換，按以下步驟從刀體上拆除軸承外圈，將刀體放在千斤頂平臺(tái)上。將外圈拆卸工具和外圈拆卸隔墊調(diào)整至適當(dāng)位置放置，將工具放在刀體內(nèi)孔中間并固定。將底部外圈從刀體上壓下來(lái)通過(guò)千斤頂平臺(tái)，將刀體翻轉(zhuǎn)，把剩余的外圈通過(guò)千斤頂平臺(tái)從刀體上壓下來(lái)。

2.4.2 檢 查

(1)如果存在下列情況中的任何一種，則需更換整套軸承：外圈/內(nèi)圈滾道有明顯壓痕；外圈/內(nèi)圈滾道有明顯剝落或點(diǎn)蝕；外圈/內(nèi)圈滾道表面發(fā)現(xiàn)裂紋。

(2)如果存在下列情況中的任何一種，則需更換刀軸：沿軸長(zhǎng)度方向有明顯的表面裂紋；軸被軸承內(nèi)圈明顯嚴(yán)重擦傷。

(3)更換其他任何過(guò)分磨損或損壞的零件。

(4)清理所有零件，去除毛刺并清潔所有配合零件表面。如果軸承外圈已經(jīng)拆除，應(yīng)使用砂紙磨平刀體裝軸承內(nèi)孔部位的擦痕。如果軸外徑上存在臺(tái)階狀表面，應(yīng)使用有溶解性的手用油石進(jìn)行光潔。

2.4.3 裝 配

(1)如果刀圈和開(kāi)口環(huán)沒(méi)有裝上，應(yīng)按上述步驟將新刀圈和開(kāi)口環(huán)安裝到刀體上。

(2)如果外圈已經(jīng)拆除，則按照以下步驟將軸承外圈安裝刀體：在刀體裝軸承的內(nèi)孔處和軸承外圈上涂一薄層抗咬合劑，將蓋板和刀體放入千斤頂。使用軸承外圈安裝工具，唇口邊朝下，將軸承外圈壓入刀體，最大壓力為10 t。

(3)按照以下步驟安裝刀體和端蓋的端面密封：

去除所有刀體和軸端蓋密封蓋上的殘油及端面密封。展開(kāi)密封安裝工具C48245-1并將其繞在一個(gè)密封的半圈上，用其抓住端面密封內(nèi)面，而密封的外曲面靠著工具底部，確保曲面接合線繞密封圓周方向安裝一致。在安裝工具的反向末端均勻地用力往下壓，將半圈密封安裝到每個(gè)密封蓋內(nèi)，直至其進(jìn)入。

(4)將4～6滴油均勻滴到每個(gè)半邊密封的表面。

(5)緩慢地將管塞和壓力補(bǔ)償器閥擰入端

蓋，防止污染物進(jìn)入裝配體。

(6)將軸承插入一個(gè)端蓋并用4個(gè)帶帽螺絲固定位置。

(7)將軸承和端蓋垂直放置，端蓋朝下。

(8)將底部軸承內(nèi)圈裝入軸承：使用感應(yīng)加熱器將軸承內(nèi)圈加熱到160 ℃，將內(nèi)圈安放到軸承上；將裝配體冷卻到室溫。滴幾滴油到軸承內(nèi)圈的滾柱與滾道之間。

(9)將裝上軸承外圈的刀體開(kāi)口環(huán)朝上放到軸承上。

(10)將軸承擠壓隔墊安裝到軸上并靠著軸承內(nèi)圈，擠壓部位朝上。

(11)將頂部軸承內(nèi)圈安裝到軸上：用感應(yīng)加熱器或烘箱將軸承內(nèi)圈加熱，最高溫度達(dá)160°，將內(nèi)圈滑入軸直到其完全靠在刀體里面的軸承外圈上，等待裝配體冷卻。將幾滴油滴入滾柱與滾道之間。

(12)擠壓軸承隔墊：將工具D7251-T4安裝到軸承上并壓至軸承內(nèi)圈。將扭力環(huán)安裝到刀體上，并將扭矩扳手安裝到扭力環(huán)上。按照上述方法測(cè)量刀具的旋轉(zhuǎn)扭矩，注意旋轉(zhuǎn)扭矩的數(shù)值。緩慢增加壓力，使用千斤頂壓下工具，擠壓軸承隔墊。

(13)安裝O型圈到軸承上面的O型圈槽內(nèi)，在O型圈上涂抗咬合劑。

(14)安裝上端蓋:將軸末端和端蓋內(nèi)側(cè)涂上抗咬合劑。將端蓋從軸末端滑入。用端蓋對(duì)齊工具將上端蓋和下端蓋的平面對(duì)齊。將4個(gè)帶帽螺絲安裝到上端蓋并用扳手?jǐn)Q緊。將壓力補(bǔ)償器閥在上端蓋處適當(dāng)擰緊，將透氣塞安裝到壓力補(bǔ)償器閥。將管塞緩慢擰進(jìn)上端蓋，防止污染物進(jìn)入刀具總成。

(15)按照上述步驟進(jìn)行刀具總成壓力測(cè)試。如果刀具總成通過(guò)壓力測(cè)試，則進(jìn)行步驟(14)。

(16)將新油脂加到刀具總成內(nèi)。將密封膠涂在1/4"管塞上，并將其適當(dāng)擰緊到上端蓋。

(17)將硅密封膠涂在軸端蓋和刀體的間隙內(nèi)、軸端蓋的孔內(nèi)、還有管塞孔內(nèi)，防止其裝配不牢固。至此，刀具已經(jīng)準(zhǔn)備好，可以使用。

3 結(jié) 語(yǔ)

TBM使用的刀具造價(jià)昂貴，每一個(gè)滾刀總成折合人民幣數(shù)萬(wàn)元。另外，刀具屬消耗品，其消耗量在每一條隧洞的掘進(jìn)中都非常大，所以，加強(qiáng)對(duì)刀具的管理，合理地維修好每一個(gè)刀具，將極大地降低隧洞的生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

作者簡(jiǎn)介:

田 偉(1978-)，男，四川都江堰人，技師，從事刀具維修工作.

(責(zé)任編輯：李燕輝)