خرابی یاتاقان کاتر TBM یک مشکل رایج در عملیات حفاری تونل با TBM است. این مطالعه به تحلیل چنین خرابیهایی میپردازد، علل ریشهای آسیب یاتاقان ابزار را شناسایی میکند و اقدامات فنی برای جلوگیری از چنین خرابیهایی ارائه میدهد و در نتیجه پایهای محکم برای بهبود ساختاری و بهینهسازی طراحی ایجاد میکند.
۱
اضافهبار یاتاقان
اضافهبار یاتاقان از چرخش عادی جلوگیری میکند و منجر به سایش ناهموار ابزار برشی میشود. پیشبار بیش از حد یاتاقان همچنین میتواند باعث گشتاور راهاندازی بیش از حد برای برشدهنده شود و آن را به چرخش متناوب وادار کند و در نتیجه سایش ناهموار روی حلقه برش ایجاد شود.
سایش برشدهنده
هنگامی که سایش ابزار در حین عملیات حفاری تونل بهموقع شناسایی نشود، بسیار پرخطر است؛ چنین مواردی باید در اسرع وقت شناسایی و برطرف شوند. آسیب همچنین میتواند ناشی از لقی داخلی بیش از حد کم یاتاقان، روانکار نامناسب یا ناکافی، بارهای بیش از حد، خوردگی شدید، یا نصب نادرست یاتاقان باشد. همه این عوامل میتوانند به آسیب سطحی فلسمانند روی سطوح مسیر غلتش و سطوح غلتکها در اثر خستگی غلتشی منجر شده و باعث لایهلایهشدن شوند. برای جلوگیری از لایهلایهشدن ناشی از اضافهبار، انتخاب لقی داخلی مناسب یاتاقان، بازبینی روش روانکاری و نوع روانکار، و اطمینان از نصب صحیح یاتاقان ضروری است.
۲
داغ شدن یاتاقان در حال کار
خرابی سیستم خنککننده سر برش میتواند باعث داغ شدن بیش از حد و قفل شدن یاتاقانها شود؛ سایش بیش از حد متعاقب که منجر به خرابی میشود میتواند ابزارهای برشی مجاور را تحت اضافهبار و خرابی قرار دهد و در نتیجه گسترش سریع خرابی را تا زمانی که تمام ابزارهای برشی روی کل سر برش از کار بیفتند، آغاز کند.
۳
خوردگی حفرهای یاتاقان
خوردگی حفرهای نوعی آسیب ناشی از خستگی غلتشی در مواد است که با تشکیل حفرههای نقطهای کوچک روی سطح غلتش مشخص میشود. علل خوردگی حفرهای شامل نصب نامناسب، تاب برداشتن شفت، یا دقت ماشینکاری ضعیف شفت یا محفظه است. برای جلوگیری از خوردگی حفرهای، باید مرکزیت مناسب شفت انجام شود و کیفیت ماشینکاری شفت یا محفظه بهبود یابد.
سایش بین مسیر غلتش و گوی
۴
خزش بلبرینگ
پدیدهای که در آن سطوح تماس یاتاقان نشانههایی از سایش، تغییر رنگ یا خطوخش ناشی از حرکت لغزشی از خود نشان میدهند، یا حلقه یاتاقان در حین کار نسبت به شفت یا محفظه جابهجایی محیطی پیدا میکند – به عنوان خزش یاتاقان شناخته میشود. علل اصلی خزش، تداخل نامناسب یا سفتکردن ناکافی حلقه یاتاقان است. برای جلوگیری از خزش یاتاقان، باید تداخل افزایش یافته و حلقه یاتاقان بهطور مناسب سفت شود.
۵
شکست یاتاقان
پدیدهای که در آن شکستگی در حلقه بیرونی، حلقه داخلی یا عناصر غلتشی رخ میدهد و منجر به انتشار ترک در قطعه و تشکیل دو یا چند قطعه جدا از هم میشود. علل چنین شکستگیهایی عبارتاند از: تداخلِ بیش از حد، شعاع گوشه بیش از حد بر روی شفت یا محفظه، ضربه بیش از حد، یا پیشرفت لایهشدگی یا آسیب سوختگی؛ یا ضربه بیش از حد یا پیشرفت لایهشدگی. برای جلوگیری از چنین شکستگیهایی، باید نشیمنگاه مناسب انتخاب شود، شعاع گوشه شفت یا محفظه باید کوچکتر از ابعاد پخ بلبرینگ باشد و شرایط بارگذاری مجدداً تنظیم شود.