專利名稱：盾構(gòu)密封接觸面修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及盾構(gòu)設(shè)備，特別涉及盾構(gòu)密封接觸面修復(fù)方法。
背景技術(shù)：
盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，因外部泥沙等雜質(zhì)與驅(qū)動(dòng)密封接觸平面長(zhǎng)期摩擦，導(dǎo)致大軸承轉(zhuǎn)動(dòng)過程中密封接觸面與唇口密封圈發(fā)生不同程度的磨損而產(chǎn)生凹槽。如不修復(fù)，將會(huì)影響以后施工。唇口密封接觸平面不符合施工要求，將導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)損壞。因驅(qū)動(dòng)密封面與接觸面(盾構(gòu)A環(huán))相摩擦導(dǎo)致的A環(huán)凹槽，以往使用更換A環(huán)來解決這一問題，此方法成本高，工期長(zhǎng)，不利于項(xiàng)目施工的正常開展。當(dāng)接觸面(盾構(gòu)A環(huán))產(chǎn)生凹槽后，重新根據(jù)凹槽深度定制符合尺寸要求的驅(qū)動(dòng)密封，確保密封性。此方法治標(biāo)不治本，新制驅(qū)動(dòng)密封需要重新制作模具，相對(duì)成本較高，并且因接觸面(盾構(gòu)A環(huán))磨損程度不同，凹槽深度也不同，因此新定制的驅(qū)動(dòng)密封在密封性能上效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供一種盾構(gòu)密封接觸面修復(fù)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種盾構(gòu)密封接觸面修復(fù)方法，包括熔焊填補(bǔ)步驟，包括至少兩個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)包括對(duì)所述密封接觸面上形成的凹槽進(jìn)行熔焊填補(bǔ)；以及消除所述熔焊引起的應(yīng)力；對(duì)所述熔焊填補(bǔ)形成的堆焊進(jìn)行打磨至原始平面高度。其中，所述每個(gè)循環(huán)中對(duì)所述凹槽進(jìn)行熔焊填補(bǔ)的厚度高于接觸平面。其中，所述消除所述熔焊引起的應(yīng)力通過將所述密封接觸面所在的工件放置冷卻來進(jìn)行。其中，所述熔焊填補(bǔ)步驟中使用507焊條。其中，所述每個(gè)循環(huán)中對(duì)所述凹槽進(jìn)行熔焊填補(bǔ)的厚度高于接觸平面為 0. 5mm-0. 8mm。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于避免了原有工藝熔焊填補(bǔ)過程中的熱變形問題，使得操作人員在過程中也可對(duì)熔焊填補(bǔ)進(jìn)行控制，以求最后控制的平整度；該方法成本較低、 修復(fù)工期短、效果佳、密封性能優(yōu)良。


圖1是本發(fā)明方法的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。盾構(gòu)關(guān)鍵部件唇口接觸平面修復(fù)具有以下兩個(gè)特點(diǎn)1、部件尺寸大，由于磨損部位與切口環(huán)為一焊接整體，外形尺寸較大，客觀上帶來了較大的修復(fù)困難。2、平面修復(fù)要求高，由于磨損部位的功能是提供密封平面，對(duì)修復(fù)后的表面光潔度、平整度、表面硬度及耐磨度都有較高的明確的要求。根據(jù)平整度行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，唇口密封接觸平面的平整度Imm;表面光潔度不得低于微辨加工痕跡方向的精度；表面硬度和耐磨度均須符合施工要求。通過盾構(gòu)施工原理的分析，唇口密封對(duì)于盾構(gòu)的驅(qū)動(dòng)起到?jīng)Q定性作用。如若放任此類磨損不修復(fù)，就無法保證其密封性，在施工過程中很可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)損壞。在隧道的施工環(huán)境中，關(guān)鍵部件一旦受損，不便于更換，甚至無法更換，以致影響到整個(gè)隧道工程。為了掌握維修平面準(zhǔn)確的磨損情況，以及在維修過程中的存在的問題，首先對(duì)修復(fù)平面進(jìn)行了勘驗(yàn)和測(cè)量。經(jīng)測(cè)量后，發(fā)現(xiàn)磨損嚴(yán)重，最大磨損深度可達(dá)到8mm，寬度達(dá)到 IOmm0本方法通過采用多層多次熔焊填補(bǔ)，以及合理有效的檢測(cè)手段來確保接觸面的修
復(fù)質(zhì)量。多層多次熔焊填補(bǔ)，針對(duì)熱變形、退火等影響，采取每次熔焊填補(bǔ)厚度控制，控制在0. 5mm-0. 8mm之內(nèi)，每次熔焊填補(bǔ)后，將修復(fù)面放置冷卻，再進(jìn)行下一層堆焊。最后將堆焊的高度控制在高于原始平面高度，便于隨后的打磨。此工藝避免了原有工藝熔焊填補(bǔ)過程中的熱變形問題，使得操作人員在過程中也可對(duì)熔焊填補(bǔ)進(jìn)行控制，以求最后控制的平整度?？紤]到修復(fù)時(shí)需要熔焊填補(bǔ)和打磨，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員平時(shí)使用的焊接材料(焊條)以及打磨機(jī)進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)一般焊條不滿足修復(fù)面的使用要求；普通的磨光機(jī)精度較低，還需要增加拋光的工具以達(dá)到修復(fù)后的所需精度。經(jīng)調(diào)研測(cè)算，選用507焊條，507焊條屬于低氫焊藥皮的Cr5Mo鋼焊條適用于要求塑性、韌性及抗裂性較高的重要結(jié)構(gòu)件，通常應(yīng)用于結(jié)構(gòu)類焊接中的需要高強(qiáng)度級(jí)別的碳鋼類焊接，可焊接性非常良好。通過參考借鑒了盾構(gòu)機(jī)的設(shè)計(jì)圖紙和各機(jī)械類的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)后，確立了平整度 (0. 1mm，光潔度不低于微辨加工痕跡方向的精度，硬度和耐磨性符合施工要求。根據(jù)熔焊填補(bǔ)的操作基礎(chǔ)，使用多層多次填補(bǔ)。每次操作時(shí)控制填補(bǔ)的厚度，填補(bǔ)到要求的尺寸，并使填補(bǔ)量略高于接觸平面。這樣多層填補(bǔ)比較有利于平整度的控制，可以將平整度控制在精度范圍內(nèi)。同時(shí)采用符合要求的填補(bǔ)材料，確保修復(fù)后質(zhì)量。首先對(duì)凹槽進(jìn)行熔焊填補(bǔ)，考慮熱變形、退火等影響，每次熔焊填補(bǔ)厚度控制在 0.5mm-0.8mm，每次熔焊填補(bǔ)后，將修復(fù)面放置冷卻。根據(jù)材料的熱擴(kuò)散率公式a = λ/cp 得出碳鋼的熱擴(kuò)散率a = 0. 012，由于熔焊過程中產(chǎn)生的高溫會(huì)使材料經(jīng)受不均勻加熱和冷卻，不同程度的熱變形會(huì)在焊件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力。為保證加工面的特性，盡可能消除內(nèi)應(yīng)力， 并結(jié)合實(shí)際工況和成本，采用振動(dòng)的方法消除殘余應(yīng)力，即敲擊焊縫表面。消除熱變形和熱應(yīng)力后，進(jìn)行下一層堆焊。最后將堆焊的高度略高于原始平面高度，便于隨后的打磨。圖1是本發(fā)明方法100的流程圖。熔焊填補(bǔ)步驟110包括至少兩個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)包括對(duì)所述密封接觸面上形成的凹槽進(jìn)行熔焊填補(bǔ)112 ；以及消除所述熔焊引起的應(yīng)力114。之后，對(duì)所述熔焊填補(bǔ)形成的堆焊進(jìn)行打磨至原始平面高度120。此工藝避免了原有工藝熔焊填補(bǔ)過程中的熱變形問題，使得操作人員在過程中也可以對(duì)熔焊填補(bǔ)進(jìn)行控制，以求最后控制的平整度。檢測(cè)方法用寬坐角尺與修復(fù)平面貼合，用塞尺檢測(cè)角尺和修復(fù)平面之間的間隙。最大間隙如滿足目標(biāo)值< 士 0. 1mm，則合格。表1示出了多個(gè)檢測(cè)結(jié)果。根據(jù)表1可知經(jīng)過本發(fā)明的方法修復(fù)的工件能夠達(dá)到使用要求。表 權(quán)利要求
1.一種盾構(gòu)密封接觸面修復(fù)方法，其特征在于，該方法包括 熔焊填補(bǔ)步驟，包括至少兩個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)包括對(duì)所述密封接觸面上形成的凹槽進(jìn)行熔焊填補(bǔ)；以及消除所述熔焊引起的應(yīng)力；對(duì)所述熔焊填補(bǔ)形成的堆焊進(jìn)行打磨至原始平面高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)密封接觸面修復(fù)方法，其特征在于，所述每個(gè)循環(huán)中對(duì)所述凹槽進(jìn)行熔焊填補(bǔ)的厚度高于接觸平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)密封接觸面修復(fù)方法，其特征在于，所述消除所述熔焊引起的應(yīng)力通過將所述密封接觸面所在的工件放置冷卻來進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)密封接觸面修復(fù)方法，其特征在于，所述熔焊填補(bǔ)步驟中使用507焊條。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)密封接觸面修復(fù)方法，其特征在于，所述每個(gè)循環(huán)中對(duì)所述凹槽進(jìn)行熔焊填補(bǔ)的厚度高于接觸平面為0. 5mm-0. 8mm。
全文摘要
本發(fā)明公開一種盾構(gòu)密封接觸面修復(fù)方法，包括熔焊填補(bǔ)步驟，包括至少兩個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)包括對(duì)所述密封接觸面上形成的凹槽進(jìn)行熔焊填補(bǔ)和消除所述熔焊引起的應(yīng)力；以及對(duì)所述熔焊填補(bǔ)形成的堆焊進(jìn)行打磨至原始平面高度。本發(fā)明避免了原有工藝熔焊填補(bǔ)過程中的熱變形問題，使得操作人員在過程中也可對(duì)熔焊填補(bǔ)進(jìn)行控制，以求最后控制的平整度。該方法成本較低、修復(fù)工期短、效果佳、密封性能優(yōu)良。
文檔編號(hào)B23P6/00GK102489933SQ201110398320
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者吳忠明, 張 杰, 張?chǎng)╈o, 王煒顥, 王勝勇 申請(qǐng)人:上海隧道工程股份有限公司