盾构螺旋输送机维修方法及修复过程

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　　在盾构施工中螺旋输送机存在的主要问题表现为：螺旋杆叶片容易磨损，致使刀具碎块容易进入螺旋叶片外缘与筒体之间，易将螺杆卡死，并造成螺旋器磨损严重，使得叶片与筒体内径之间间隙过大，影响出土效率；螺杆焊接位置容易断开。为使盾构机系统正常工作，有必要对螺旋器进行改造。
　　1盾构机螺旋器的磨损情况
　　盾构机在施工过程中均发生了螺旋轴断裂的故障，且在完成项目后，发现螺旋轴叶片磨损严重，单边磨损达100mm左右。
　　2盾构机螺旋轴断裂原因分析
　　2.1材料因素
　　原盾构机螺旋器轴采用20#制造。螺旋轴设计强度足够，发生断裂的主因不是材料因素。
　　2.2磨损因素
　　螺旋器的叶片磨损严重，致使刀具碎块进入螺旋器的叶片外缘与筒体之间，易造成螺杆卡死，导致传输转矩过大。
　　2.3焊接因素
　　螺旋轴首次断裂后采用焊接进行补修，现场检查发现，焊接质量受现场焊接操作条件的限制，使得角焊缝未能达到焊接规范要求；同时由于工期紧，修复后设备立即投入使用，导致焊接产生的残余应力未能得到很好消除和释放。因此，焊缝质量不良是导致螺旋轴多次断裂的潜在原因之一。
　　2.4渣土性能因素
　　通常土压平衡盾构机为方便开挖，需要注入发泡剂以改良碴土的密水性和流动性，这样有利于出土、减磨和调节土仓压力，同时发泡剂还有润滑的功能。
　　现场勘测和相关计算表明，由于地质和水文条件的变化，使得原机所配的发泡剂系统供给量不足，直接导致长期超负载运行。这也是螺旋轴多次断裂的原因之一。
　　3盾构机螺旋轴改造方法及修复过程
　　3.1叶片的改造
为不影响整机工作能力，螺旋叶片采用原设计，即节距不变、螺旋叶片厚度不变。但从设备使用结果来看，叶片磨损严重，故改造时在保证原叶片外圆尺寸的情况下，在螺旋叶片的外圆焊接北京固本耐磨焊丝，以增加其耐磨性能。

　　螺旋轴的制造工艺如下：
　　(1)将螺旋轴轴头拆下，加工止口φ154×10，实测长度以保证螺旋轴与轴头焊接后的总长度为9171mm。
　　(2)调直钢管，保证直线度为5mm。
　　(3)叶片用模具压制成型，在钢管上校焊，焊接时保证螺距。
(4)焊接北京固本耐磨板。

　　(5)将螺旋轴轴头装回轴承座。
　　(6)固定轴承座并调平，螺旋轴的另一端焊接工艺轴，用托轮支承，将螺旋轴与轴头焊接，保证同轴度为6mm。
　　螺旋轴制造的技术要求如下：
　　(1)叶片和螺旋轴分段对称施焊。
　　(2)北京固本耐磨板和母材在焊接前必须先进行高温烘烤。
　　(3)焊接完成后整条螺旋轴校正直线度。
　　(4)新制螺旋轴和原固定端螺旋轴在焊接前应严格校对同轴度。
　　3.2发泡剂系统的改造
　　增加发泡剂系统的工作能力，可有效地降低旋转轴所承受的扭矩。改造过程中还针对发泡剂系统作了重大的技术改进，这里不再详述。