一种顶管机的齿轮箱油检测、再生系统及循环清洗方法与流程

本发明涉及顶管机隧道施工领域，具体指一种顶管机的齿轮箱油检测、再生系统及循环清洗方法。

背景技术：

1、由于顶管机设备制造精度、质量、技术水平参差不一，顶管机在长距离高负荷掘进条件下，受富水地层作用，易出现主轴密封失效的设备故障，造成中心齿轮箱泥水侵入，影响设备工作性能。渗漏严重时，中心齿轮箱侵入的泥砂加剧各行星小齿轮磨损，影响齿轮啮合，同时对连接齿轮箱的各减速机密封造成渗漏风险，进一步渗漏后，直接对减速机及驱动电机造成破坏，导致顶管机无法掘进作业而停机。

2、顶管机主轴密封失效是一种重大设备故障，在地下掘进过程中无法拆除更换修复，且业内暂无较好的处置措施。常规情况下采用地面开挖竖井，取出顶管机在地面维修或更换，耗用工期长、安全风险大、费用高，且在穿越水域、建筑群等受地形条件限制下，无法实施。

3、发明专利公开号“cn108466603b”公开了一种齿轮箱清洗系统，包括:齿轮箱进油口接头、纳米微气泡发生器、油箱、滤油器、第一泵和齿轮箱出油口接头，齿轮箱进油口接头连接纳米微气泡发生器的出液端，纳米微气泡发生器的进液端连接第一管路且第一管路伸入至油箱中，滤油器的出液端连接第二管路且第二管路伸入至油箱中，进液端通过管路连接第一泵的出液端；第一泵的进液端通过管路与齿轮箱出油口接头相连接，第一泵和纳米微气泡发生器由电机驱动。

4、发明专利公开号“cn105952879b”公开了一种船载海上风力发电机变速齿轮箱换油系统与方法。其系统由油桶、接口箱ⅰ、滤油模块、新油注入模块、清洗模块、多功能模块、齿轮箱、接口箱ⅱ、抽油模块和冲洗油罐组成。其方法的操作步骤包含四个流程：新油过滤流程、废油抽取流程、齿轮箱清洗流程和新油注入流程。

5、上述两种对齿轮箱油的更换清洗方法均在齿轮箱停机状态下进行，不适用于顶管机齿轮箱油的清洗，且无法在检测顶管机主轴的密封状态。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是解决上述背景技术的不足，提供一种可检测顶管机主轴的密封状态，实现齿轮箱不停机清洗齿轮箱、过滤和再生齿轮油的顶管机的齿轮箱油检测、再生系统及循环清洗方法。

2、本发明采用的技术方案是：一种顶管机的齿轮箱油检测及再生系统，包括，油质在线检测模块、泵油模块、油料过滤再生模块和新油储备模块；齿轮箱的出油管与所述油质在线检测模块的进油管通过并联的第一管路和第二管路连接，油质在线检测模块的出油管通过设有第二阀门的第四管路连接所述泵油模块；泵油模块的出油管连接齿轮箱的回油管；所述新油储备模块的出油管连接泵油模块的进油管；

3、所述第二管路上依次连接有第一阀门和油料过滤再生模块；

4、所述油质在线检测模块检测不合格的油料通过第三管路流入油料过滤再生模块。

5、进一步地，所述油料过滤再生模块包括依次连接的齿轮油过滤模块和再生油模块。

6、进一步地，所述齿轮油过滤模块包括依次连接的滤油桶和滤油泵，所述滤油泵的出油端连接所述再生油模块；所述再生油模块包括再生油桶。

7、进一步地，所述滤油桶包括一级滤油桶和连接在一级滤油桶出油端的二级滤油桶；所述一级滤油桶和二级滤油桶均在底部设有的排渣孔。

8、进一步地，所述二级滤油桶内设有滤网罩，所述滤网罩包括设有放置口的容置空间；所述滤油泵的进油口设于滤网罩的容置空间内。

9、本发明的另一方面，提供一种顶管机的齿轮箱油循环清洗方法，使用上述顶管机的齿轮箱油检测及再生系统，包括以下步骤：

10、依据油质在线检测模块检测齿轮箱油的油质数据判断油料状态；检测合格则经泵油模块泵入齿轮箱中，正常循环使用；

11、检测不合格，则启用油料过滤再生模块，包括以下步骤：

12、s1、开启第一阀门，使齿轮箱油流入油料过滤再生模块；

13、s2、油料过滤再生模块对齿轮箱油依次进行过滤、再生；

14、s3、油质在线检测模块检测再生的再生油油质数据；

15、s4、再生油油质数据检测合格则经泵油模块泵入齿轮箱使用；再生油油质数据检测不合格，则启用新油储备模块，并将再生油泵入油料过滤再生模块，重复s2～s3步骤至再生油检测合格。

16、进一步地，所述油质数据包括油液粘度(v)、水分(w)和污染颗粒(p)；所述齿轮箱油质的油液粘度(v)变化率在+20％～-10％，水分(w)质量占比≤1％，污染颗粒(p)质量占比≤0.5％，则检测合格。

17、进一步地，所述齿轮箱油质的油液粘度(v)变化率在+20％～+30％或-10％～-20％内，或水分(w)质量占比在1％～3％，或污染颗粒(p)质量占比在0.5％～1％内，该状态为油料正常磨损状态，进行一次油质过滤、再生即可；

18、所述齿轮箱油质的油液粘度(v)变化率＜-30％，或水分(w)质量占比＞5％，或污染颗粒(p)质量占比＞3％，则说明顶管机主轴密封失效。

19、进一步地，所述齿轮箱油循环清洗方法还包括，

20、注入油脂，顶管机主轴密封失效时，向顶管机主轴的密封结构注入油脂维持顶管机主轴的密封压力。

21、进一步地，所述s2步骤中，油料过滤再生模块齿轮箱油依次进行过滤、再生的方法包括，使用轻质柴油作为再生添加剂加入过滤后的齿轮箱油中，并搅拌均匀。

22、本发明的优点包括：1、通过油质在线监测模块可在线检测到齿轮箱油的油质数据，对比油质数据的指标与油料状态对应的指标范围，从而判断出顶管机主轴的密封状态；其特殊的连接关系可实现在顶管机主轴密封失效时，保证齿轮箱继续工作的状态下对齿轮箱对清洗及齿轮油的过滤和再生，同时对再生的再生油进行检测，再生油检测不合格时循环过滤、再生，并启用新油储备模块，保证齿轮箱在清洗状态下不停机；

23、2、通过齿轮油过滤模块和再生油模块可对齿轮箱污油进行过滤和再生处理，避免过滤后的油料稠度偏高，处理达标后泵入齿轮箱循环使用；

24、3、通过滤油桶和滤油泵可对齿轮箱污油进行多次过滤，同时滤油泵可将过滤后的过滤油泵入再生油模块进行再生处理；

25、4、一级滤油桶可将污油中的泥水、细砂等杂质与齿轮油分层，便于将沉积在桶底的泥水及细砂等重杂质通过排渣孔排出；二级滤油桶可对污油中悬浮的细砂颗粒及少量水分进行分层，通过排渣孔排出，便于进一步去除污油中的杂质；

26、5、通过滤网罩可避免细小杂质被滤油泵泵入再生油模块，进一步过滤齿轮油；

27、6、本发明的顶管机的齿轮箱油循环清洗方法，可对齿轮箱油进行在线监测，对不合格的油料进行循环过滤、再生处理，同时可根据需要启用新油储备模块使新油泵入齿轮箱中循环使用，确保齿轮箱不停机进行清洗；

28、7、油质数据的指标包括油液粘度(v)、水分(w)和污染颗粒(p)，根据以上指标综合反应油质情况，判断顶管机主轴密封状态；

29、8、根据检测的油质数据可反应油料的三种状态，包括检测合格的正常状态、磨损状态和主轴密封失效状态，以便于采取不同的措施；

30、9、通过向顶管机齿轮箱主轴的密封结构注入油脂，有助于维持主轴的密封压力，减少杂质进入齿轮箱中；

31、10、齿轮箱污油经过多级过滤后可能会导致油料稠度偏高，使用轻质柴油加入过滤后的油料中可降低油料稠度，避免稠度过高进一步促进齿轮箱中的杂质粘附于箱壁上。

32、本发明的顶管机的齿轮箱油检测及再生系统，可对油料进行在线监测，油质线监测模块可检测到齿轮箱油质数据，进而判断顶管机主轴的密封状态，以便于采取对应的措施；同时保证齿轮箱在不停机的状态下进行循环过滤、再生处理。