盾構(gòu)機電氣系統(tǒng)與故障問題排除技術(shù)分析

朱少瓊

摘要：盾構(gòu)機電氣系統(tǒng)集中了多種學(xué)科的知識，在隧道開挖的過程中發(fā)揮著重要作用。在運行過程中，盾構(gòu)機電氣系統(tǒng)可能會發(fā)生各種故障，給系統(tǒng) 的正常運行帶來了較大的隱患。為此，需要深入研究盾構(gòu)機的組成結(jié)構(gòu)及故障發(fā)生的特征，提出針對性的解決策略，提高盾構(gòu)機電氣系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。本文主要闡述了盾構(gòu)機電氣系統(tǒng)與故障問題排除的方法。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)機電氣系統(tǒng);故障問題排除策略;PLC 控制系統(tǒng)

當(dāng)前，社會經(jīng)濟發(fā)展速度日益加快，交通壓力日益增加，為了保證隧?道開挖工程的穩(wěn)定性，需要不斷革新盾構(gòu)電氣系統(tǒng)，滿足施工過程的需求。

一、盾構(gòu)機電氣系統(tǒng)概述分析

（一）盾構(gòu)機概述

當(dāng)前，盾構(gòu)機融合了機電技術(shù)、液壓技術(shù)和自動控制技術(shù)，是一種綜 合性較強的機械設(shè)備，能夠開挖土壤，完成輸送支護任務(wù)。該技術(shù)的先進 性較強，在處理大型工程時具有十分重要的應(yīng)用。機械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和 電氣系統(tǒng)是組成盾構(gòu)機的三個主要部分。首先，機械系統(tǒng)主要包括刀盤、?連接橋及臺車等硬件設(shè)備，對整個骨架起著重要的支撐作用。液壓系統(tǒng)包 括油缸、馬達及管道等多種設(shè)備，給設(shè)備的正常運行帶來源源不斷的動力，使其能夠順利完成傳動工作。電氣系統(tǒng)運用了以 PLC 技術(shù)為基礎(chǔ)的編程工 作，能夠提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與可靠性。盾構(gòu)機設(shè)備的用電量較大，工 程狀況十分復(fù)雜，需要及時排除作業(yè)隱患，確保電氣系統(tǒng)的正常運行。

（二）盾構(gòu)機電氣系統(tǒng)的組成分析

高壓供電系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)、傳感器裝置及 PLC 輸出裝置均為盾構(gòu) 機電氣系統(tǒng)的重要組成部分。供電過程中的電壓值高達 10KV，能夠沿著電 纜傳輸?shù)阶儔浩魃?，為主變壓器提供電力源泉。變壓器產(chǎn)生的低壓供電可 以提供給電源柜、電泵站及控制柜使用。在主控制空間當(dāng)中，安裝著 PLC 控制系統(tǒng)，是整個設(shè)備的核心。PLC 控制系統(tǒng)能夠讀取系統(tǒng)中的信號，將 其傳輸?shù)讲僮鹘缑娈?dāng)中，為操作人員提供可操作機會，使其能夠準確接收 指令信息，以便快速完成盾構(gòu)機的掘進與拼裝任務(wù)。位于各個設(shè)備處的控 制柜屬于 PLC 分層控制系統(tǒng)，可以通過通信線和主控制中心連接起來，以 便能夠控制局部的設(shè)備。

二、盾構(gòu)機電氣系統(tǒng)發(fā)生的故障及其排除方法分析

（一）將盾構(gòu)機電氣系統(tǒng)的線路連接起來

在分析盾構(gòu)機電氣系統(tǒng)故障時，需要分析元器件和模塊的連接問題，避免出現(xiàn)接觸不良或者是短路的情況，確保信息傳輸過程的流暢性，降低 傳輸過程中發(fā)生錯誤的概率，確保信號能夠傳輸?shù)叫盘柼幚砟K當(dāng)中，確 保電氣系統(tǒng)的正常運行。盾構(gòu)機線路的連接線路較長，內(nèi)部組成十分復(fù)雜，作業(yè)人員需要通過線路短接測量其通斷情況，確保線路傳輸工作的正常進 行。若電路中的電阻值較高或者出現(xiàn)了斷路問題，說明線路無法維持正常 運行狀態(tài)，需要重新組裝電路中的各個元件，提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性。

（二）排查元器件的故障

在元器件發(fā)生故障時，會限制系統(tǒng)的正常運行情況，需要及時排除隱 患。首先，若盾構(gòu)機電氣系統(tǒng)中的繼電器發(fā)生了故障，需要考慮元件損壞 或者是燒壞情況，確保電機能夠持續(xù)輸出信號信息。在排查時，電磁線圈 上的繼電器運行穩(wěn)定，需要檢查系統(tǒng)的失電情況，確保繼電器能夠維持到 復(fù)位狀態(tài)。在線圈連接電源時，需要檢查觸點的連通性，避免發(fā)生連接中?斷情況。同時，若傳感器或者電磁閥門等部位發(fā)生了元器件故障，會導(dǎo)致 此處的電流強度較弱，難以及時排除隱患。為了有效改善此類問題，需要 將傳感器連接到對應(yīng)的連接口上，使得系統(tǒng)維持正常的運行狀態(tài)，判斷傳 感器接口的有效性。若接口發(fā)生了故障情況，需要科學(xué)選擇故障檢測方法，提高維修效率。第一，需要控制拼裝機油缸的平行移動位置及運動情況，確保電磁閥門處于正常的運行狀態(tài)。第二，需要檢查手柄上的警報指示燈是否處于正常的工作狀態(tài)，確保系統(tǒng)發(fā)射及接收信號過程的質(zhì)量。第三，在拆封遙控器時，需要檢查彈簧與電路接觸板接觸性能，使得電路維持正 常的運行狀態(tài)。

（三）排查程序及參數(shù)的故障

在排除元器件及電路的隱患之后，盾構(gòu)機的電氣系統(tǒng)可能仍然無法處 于正常的工作狀態(tài)下，需要檢查 PLC 控制程序的合理性，調(diào)整程序運行參 數(shù)。首先，相關(guān)人員需要調(diào)試螺旋輸送機的運行情況，測試其最大的轉(zhuǎn)速 值，避免檢測結(jié)果與測試結(jié)果之間出現(xiàn)較大差異。檢測表明，螺旋輸送機 的線路及元器件均為發(fā)生故障狀況，核心控制系統(tǒng)的信號傳輸過程也處于 正常狀態(tài)。檢測人員需要提高閥門板的參數(shù)值，降低電流輸出值，排除放 大板中存在的各種隱患，積極調(diào)整程序中的做個參數(shù)。在此過程中，檢驗 人員的專業(yè)素質(zhì)水平及編程能力必須過硬，盡量少改動程序中的參數(shù)。

三、解決盾構(gòu)機電氣系統(tǒng)中故障的有效策略分析

在解決系統(tǒng)故障時，需要將電源作為檢測的重點部位，確保外部線路 的完整性，首先檢查 PLC 運行程序的故障情況，排除故障點信息，確保系 統(tǒng)維持穩(wěn)定的狀態(tài)。

首先，在遇到線路連接故障時，需要檢查線路之間的短路及接觸不良 情況，確保信號能夠正常運輸，及時傳送到數(shù)據(jù)處理模塊中。實際上，盾 構(gòu)機內(nèi)部的線路構(gòu)成十分復(fù)雜，處理短路故障及電路斷開問題具有較大的 難度。

在處理該問題時，可以運用電線短接電箱中的線路，測量另一端的電 阻情況，驗證線路的運行情況。若出現(xiàn)了斷路情況，需要檢查接頭處是否 有松動的情況，迅速查找故障所在的位置，確保所有設(shè)備的正常運行。

其次，在解決元器件的故障情況時，可以逐個檢查元器件的故障情況，使得設(shè)備處于正常的運行狀態(tài)。

最后，若在排查了元器件及線路外部的故障問題之外，線路仍然不能 維持正常的運行狀態(tài)，需要檢查放大板參數(shù)的質(zhì)量問題，確保 PLC 控制程 序正常運行。例如，在調(diào)試盾構(gòu)機質(zhì)量問題時，螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速較低，與預(yù)定值之間存在著較大的差別。因此，需要仔細檢查程序中的異常狀況，尋找問題發(fā)生的原因，調(diào)整參數(shù)狀況，提高螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速大小，滿足 設(shè)計標準值。

結(jié)束語：

綜上所述，為了提高發(fā)現(xiàn)故障的效率，作業(yè)人員需要檢查掌握電氣系 統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)成情況，尋找故障產(chǎn)生的原因，按照由簡單到復(fù)雜、由外向內(nèi) 的順序完成故障檢測工作，避免 PLC 控制程序中出現(xiàn)較多問題，構(gòu)建起有 效的檢測機制，提高盾構(gòu)機電氣系統(tǒng)運行過程的穩(wěn)定性。

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