Awaria łożyska noża tarczy TBM jest częstym problemem występującym podczas drążenia tuneli maszyną TBM. Niniejsze badanie analizuje takie awarie, identyfikuje pierwotne przyczyny uszkodzenia łożysk narzędzi oraz proponuje środki techniczne zapobiegające takim awariom, co stanowi solidną podstawę do ulepszeń konstrukcyjnych i optymalizacji projektowej.
1
przeciążenie łożyska
Przeciążenie łożyska uniemożliwia normalny obrót, prowadząc do nierównomiernego zużycia narzędzia skrawającego. Nadmierny napięg wstępny łożyska może również powodować zbyt duży moment rozruchowy frezu, co prowadzi do jego przerywanego obrotu, a tym samym do nierównomiernego zużycia pierścienia frezu.
Zużycie rozwiertaka
Podczas drążenia tuneli niezwykle niebezpieczna jest sytuacja, gdy zużycie łożysk nie zostanie wykryte na czas; takie przypadki należy identyfikować i eliminować jak najwcześniej. Uszkodzenia mogą również wynikać z nadmiernie małych luzów wewnętrznych łożysk, niewłaściwego lub niewystarczającego smarowania, przeciążeń, silnej korozji lub nieprawidłowego montażu łożysk. Wszystkie te czynniki mogą prowadzić do łuskowatych uszkodzeń powierzchni bieżni i powierzchni rolek na skutek zmęczenia tocznego, powodując złuszczanie się materiału. Aby zapobiec złuszczaniu wywołanemu przeciążeniem, należy dobrać odpowiedni luz wewnętrzny łożyska, ponownie ocenić metodę smarowania i środek smarny oraz zapewnić prawidłowy montaż łożyska.
2
łożysko nagrzewa się podczas pracy
Awaria układu chłodzenia głowicy frezującej może spowodować przegrzanie i zatarcie łożysk; następujące po tym nadmierne zużycie prowadzące do uszkodzenia może narazić sąsiednie narzędzia skrawające na przeciążenie i uszkodzenie, co wywołuje szybkie rozprzestrzenianie się awarii, aż do uszkodzenia wszystkich narzędzi skrawających na całej głowicy frezującej.
3
Korozja wżerowa łożyska
Korozja wżerowa to rodzaj uszkodzenia spowodowanego zmęczeniem tocznym materiałów, charakteryzujący się powstawaniem małych, punktowych wżerów na powierzchni tocznej. Przyczyny korozji wżerowej obejmują nieprawidłowy montaż, wygięcie wału lub słabą dokładność obróbki wału lub obudowy. Aby zapobiec korozji wżerowej, należy przeprowadzić prawidłowe centrowanie wału oraz poprawić jakość obróbki wału lub obudowy.
Zużycie pomiędzy bieżnią a kulką
4
Pełzanie łożyska
Zjawisko, w którym powierzchnie współpracujące łożyska wykazują zużycie, odbarwienia lub zarysowania spowodowane ruchem ślizgowym, lub w którym pierścień łożyska ulega przemieszczeniu obwodowemu względem wału lub oprawy podczas pracy – nazywane jest pełzaniem łożyska. Głównymi przyczynami pełzania są niewystarczający wcisk lub niedostateczne dokręcenie pierścienia łożyska. Aby zapobiec pełzaniu łożyska, należy zwiększyć wcisk i odpowiednio dokręcić pierścień łożyska.
5
Pęknięcie łożyska
Zjawisko, w którym dochodzi do pęknięcia w pierścieniu zewnętrznym, pierścieniu wewnętrznym lub elementach tocznych, prowadzące do propagacji pęknięć w elemencie i powstania dwóch lub więcej oddzielnych fragmentów. Przyczyny takich pęknięć obejmują: nadmierny wcisk, nadmierny promień zaokrąglenia na wale lub w oprawie, nadmierne obciążenie udarowe lub rozwój rozwarstwienia bądź uszkodzenia przypaleniowego; lub nadmierne obciążenie udarowe albo postęp rozwarstwienia. Aby zapobiec takim pęknięciom, należy dobrać odpowiedni wcisk, promień zaokrąglenia wału lub oprawy powinien być mniejszy niż wymiar fazowania łożyska, a warunki obciążenia należy ponownie skonfigurować.