土壓平衡式Φ6 140型盾構(gòu)機(jī)刀盤支撐法蘭與主驅(qū)動(dòng)連接處有一道端面密封，用于防止泥砂進(jìn)入軸承內(nèi)。在長(zhǎng)期的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，其刀盤支撐法蘭密封位極易出現(xiàn)磨損。

在檢修2臺(tái)已完成5 km推進(jìn)的盾構(gòu)機(jī)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其刀盤支撐法蘭密封位處均已經(jīng)出現(xiàn)不同深度凹槽，多唇密封的3道唇邊均已磨損。磨損區(qū)域及磨損情況如圖2所示。經(jīng)測(cè)量和試驗(yàn)分析認(rèn)為，產(chǎn)生磨損的原因有3種：一是泥砂類雜物侵入；二是潤(rùn)滑油脂泵泵送能力下降，使每個(gè)點(diǎn)的油脂注入量下降，潤(rùn)滑效果變差；三是外側(cè)環(huán)縫鋼板磨損后間隙增大，使得了泥砂涌入的幾率增大。分析認(rèn)為，防止泥砂進(jìn)入法蘭盤面的關(guān)鍵是防止密封位磨損。

1.選擇修復(fù)方式

盾構(gòu)刀盤支撐法蘭密封位磨損，一般可采用以下3種修復(fù)方式：

(1) 直接補(bǔ)焊磨損部位

即利用CO2氣體保護(hù)焊，采用分段焊方式進(jìn)行修復(fù)。該機(jī)支撐法蘭密封位局部磨損量較大，需要分層焊接，但因法蘭厚度僅有40 mm，控制變形量存在一定的困難。

(2) 磨損部位鑲嵌圓環(huán)

即在磨損部位鑲嵌圓環(huán)，并采用螺栓固定。但因鑲嵌圓環(huán)寬度較窄，厚度較薄，固定圓環(huán)的螺栓孔位較淺，使得圓環(huán)在磨損過程中易被磨穿。且在原法蘭上加工較多的螺栓孔，對(duì)法蘭的強(qiáng)度有一定的影響。此外，該方法加工復(fù)雜、定位困難，存在一定的安全隱患。

(3) 鑲嵌圓環(huán)加補(bǔ)焊

即在磨損部位鑲嵌圓環(huán)，利用CO2氣體保護(hù)焊焊接固定。此方式相對(duì)方式1焊接量大大減小，而相對(duì)方式2對(duì)法蘭本身影響較小，圓環(huán)固定更為可靠。綜合比較以上3種修復(fù)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，決定采用第3種方式進(jìn)行修復(fù)。

2.修復(fù)前的準(zhǔn)備工作

(1) 清理和測(cè)繪

刀盤支撐法蘭密封位處圓周尺寸較大且深度較深，為了確保圓環(huán)整體鑲嵌的精度，應(yīng)先將法蘭清理干凈，再測(cè)繪出磨損部位的尺寸。通過檢驗(yàn)，確定法蘭的母材材質(zhì)為Q235鋼，所以圓環(huán)也采用Q235鋼。

(2) 采用立車加工圓環(huán)

采用立式車床，將與法蘭盤同材質(zhì)的厚度為25 mm鋼板，按照測(cè)繪尺寸加工1個(gè)直徑為3  270 mm的圓環(huán)，并保證圓環(huán)圓度、平面度。再將圓環(huán)單側(cè)面切削5 mm，作為鑲嵌圓環(huán)與法蘭的結(jié)合面。

(3) 固定與車削

利用立式車床轉(zhuǎn)盤上的固定夾具分別從徑向的內(nèi)、外2個(gè)方向，將刀盤支撐法蘭的6個(gè)牛腿固定在立車轉(zhuǎn)盤上，用百分表先找好外周圓度。再找好6個(gè)牛腿與法蘭的平行度，并用壓板來調(diào)整固定，如圖3所示。結(jié)合繪制尺寸、加工完成圓環(huán)的實(shí)際尺寸，車削法蘭安裝槽，在槽底平面兩側(cè)向上2 mm處加工40°坡口，作為預(yù)留焊口。車削過程中比對(duì)圓環(huán)實(shí)際尺寸，若有偏差及時(shí)調(diào)整，直到把圓環(huán)與法蘭安裝槽完全吻合為止。

3.焊接工藝

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