從德國引進的全斷面巖石掘進機（TBM），在西康鐵路秦嶺I線北口施工中，發生了罕見的主軸承潤滑系統污染主液壓系統的故障。故障發生時，里程為DK68＋295．48m，TBM的純掘進時間為2896．5h。故障發生起源是TBM在施工中發現主液壓系統頻繁出現多處控制閥不動作，或時而動作時而不動作，液壓濾清器頻繁發生堵塞報警，迫使TBM自動停機、施工中斷。

1故障檢測及分析

為了準確判定故障原因，進行了多方面的油質檢測和故障診斷工作。

（l）多次提取不同部位的主液壓系統的油樣，先后在西安和北京、蘭州等地油水檢測中心進行光譜、鐵譜分析，結果發現油樣含有大量的SIOZ顆粒和油質發生變化。判斷可能是液壓系統內進人了石粉和其它油品，但污染源究竟在什么部位，當時仍然在查找中。

（2）對、TBM主機的電氣控制元件進行了逐個檢測，未發現電氣控制元件有問題，參數及動作正常。

（3）對液壓元件進行了重點檢測，有個別元件還進行了拆檢，如4＃、5＃液壓泵，l＃、2＃皮帶機液壓馬達和一些控制閥。除了正常磨損外，在清潔的液壓系統中工作正常。

（4）為了準確尋找主液壓系統的污染源，對污染物可能進人液壓系統的各個環節進行了分析。污染物可能進人主液壓系統的環節有：

a、液壓管路被巖石砸破而處理不及時、不恰當；

b、與石碴有直接或間接接觸的液壓元件，如油箱的防塵蓋呼吸器、鋼拱架安裝系統、混凝土罐吊機系統、材料升降平臺系統、上部材料吊機系統、1＃與2＃皮帶機系統、主軸承潤滑系統的液壓馬達、護盾系統等。

2故障診斷與查找

經過多方分析、查證，逐步將懷疑重點縮小至護盾系統和主軸承潤滑系統。理由是經過3次主液壓系統的換油、濾油、試機（換油在一萬升以上），工作一段時間后，主液壓系統內的油樣中仍有大量的SIOZ顆粒，主液壓系統的濾芯仍然頻繁堵塞，TBM自動停機，說明污染源一定在與石碴接觸頻繁且污染途徑暢通的位置。經查護盾系統的油缸。油管、控制閥完好，可以排除，唯一的懷疑目標只有主軸承潤滑系統的液壓馬達，經檢查主軸承的潤滑系統的齒輪油內含有大量石粉顆粒，主軸承潤滑系統的濾清器嚴重堵塞。為了準確查清主軸承潤滑系統的污染物進人主液壓系統的原因，檢查了主軸承潤滑系統與主液壓系統的關系，兩者相連的部件只有液壓馬達。該液壓馬達與主軸承潤滑油泵通過一封閉的聯軸器相連，經拆解該液壓馬達和油泵，密封已損壞，最終造成污染物通過這條途徑長驅直人主液壓系統。根據主軸承潤滑系統發生的現象及檢測、化驗、分析，我們對故障診斷如下：

（1）主軸承內、外圈迷宮密封和內、外圈各三道唇形密封均已破損；

（2）內圈、外圈密封油脂量供給不足，也未形成連續的環形粉塵阻隔帶；

（3）掘進期間刀盤內粉塵無阻擋地直人主軸承齒輪箱，從而使主軸承潤滑系統嚴重污染；

（4）由于主軸承潤滑系統的電傳感器已壞，又無配件更換，機械式報警裝置被坍落的巖石砸壞，不能正常報警，致使主軸承潤滑系統污染不能及時掌握、排除；

（5）由于主軸承潤滑系統污染時間較長，致使潤滑油泵和液壓馬達的密封破損，通過密閉的聯軸器腔，使已嚴重污染的齒輪油進人主液壓系統，引起嚴重的液壓系統故障。

3制定解決方案

這次故障的根源在于主軸承迷宮密封和唇形密封的失效，加之在隧道內進行故障排除，工作難度相當大。我們制定了兩套解決方案。

方案一：不更換主軸承迷宮密封和唇形密封。

（1）更換主軸承潤滑系統的油泵和液壓馬達。改封閉聯軸器腔為下部開放式，以便解決串油問題；

（2）連通所有凡、凡油脂通道，視情況提高油脂泵的工作頻率；

（3）在密切監測的前提下，增加濾油裝置，及時更換齒輪油；

（4）要求主軸承廠商和國內軸承研究機構及現場技術人員對主軸承進行全面檢測、檢查，并進行磨粒磨損分析，評估主軸承的剩余壽命。

此方案考慮到施工油耗、工程工期問題，若主軸承在剩余工程量的掘進過程不會發生致命故障，暫時解決問題。但是此方案以犧牲主軸承壽命為代價，并且對工程的工期冒有很大的風險。

方案二：更換主軸承迷宮密封和唇形密封。

（1）在洞內拆下刀盤和碴斗；

（2）使刀盤和主軸承脫開，并退讓出足夠的空間，進行主軸承迷宮密封和唇形密封的更換；

（3）在洞內裝回碴斗和刀盤。

該方案是一種根本的解決辦法，但是時間長。技術難度大，在世界隧