در دستگاه حفار تونل، بیرینگ‌های اصلی، دیسک کاترها و جک‌ها همگی در محیطی کار می‌کنند که پر از گل، آب و ذرات ساینده سنگ است. تنها چیزی که این محیط را از روانکار و سطوح غلتش جدا می‌کند، سیل دستگاه حفار تونل یا همان سیل TBM است. قیمت سیل در مقایسه با بیرینگ یا مجموعه دیسک کاتر کم است، اما نشتی آن می‌تواند به آسیب گران‌قیمت و توقف طولانی حفاری منجر شود.
در این مقاله به ترتیب می‌بینیم سیل TBM چیست، در کدام بخش‌های دستگاه نصب می‌شود، چه انواعی دارد، چرا نشتی رخ می‌دهد و چگونه باید آن را انتخاب کرد. برای آشنایی با مفاهیم پایه بیرینگ، مقاله انواع بیرینگ را ببینید. مقاله‌های بیرینگ TBM (به‌زودی)، بیرینگ دیسک کاتر TBM (به‌زودی) و علل خرابی بیرینگ صنعتی (به‌زودی) هم مکمل این مطلب هستند.
آخرین به‌روزرسانی: مهر ۱۴۰۵
سیل TBM قطعه‌ای است که در دستگاه حفار تونل روغن روانکار را نگه می‌دارد و مانع ورود گل، آب و ذرات سنگ به بیرینگ‌ها، هاب دیسک کاتر، جک‌ها و دم شیلد می‌شود. خرابی آن می‌تواند به آسیب بیرینگ و توقف حفاری منجر شود.
آب‌بندی TBM همزمان با چند عامل کار می‌کند: فشار آب و گل در جبهه کار، ذرات ساینده سنگ، بار و ضربه، دمای ناشی از اصطکاک و دسترسی بسیار محدود برای بازرسی در حین حفاری. در یک کارخانه معمولی می‌توان ماشین را متوقف و سیل را عوض کرد؛ در TBM معمولاً باید تا زمان توقف برنامه‌ریزی‌شده صبر کرد و تعویض داخل تونل و در فضای تنگ انجام می‌شود. به همین دلیل معمولاً روی سیل‌ها، هم در انتخاب و هم در نگهداری، حساسیت بیشتری وجود دارد.
سیل‌های TBM در پنج بخش اصلی نصب می‌شوند: بیرینگ اصلی (main drive)، کاترهد، دیسک کاترها، دم شیلد و جک‌های هیدرولیک. هر بخش نوع آب‌بندی، فشار و ریسک متفاوتی دارد و نباید قطعات آن‌ها را بدون تطبیق با مشخصات سازنده جایگزین کرد.
| بخش دستگاه | وظیفه آب‌بندی | نوع آب‌بندی رایج | پیامد نشتی |
|---|---|---|---|
| بیرینگ اصلی (Main Drive) | نگه‌داشتن روغن و جلوگیری از ورود گل و آب | مجموعه آب‌بندی چندمرحله‌ای (لبه‌دار، لابیرنت و مکانیکی) | آسیب بیرینگ اصلی و توقف طولانی |
| کاترهد | جداسازی محفظه‌ها و مسیرهای روغن و گریس از محیط حفاری | سیل‌های ثابت و دوار، اورینگ، آب‌بند گریس | ورود گل به مجموعه و آلودگی روانکار |
| دیسک کاتر | آب‌بندی هاب و بیرینگ‌های مخروطی | سیل مکانیکی (Face Seal) به‌همراه اورینگ | خرابی بیرینگ و سایش یا گیرکردن دیسک |
| دم شیلد | جلوگیری از ورود آب و دوغاب به داخل تونل | برس‌های سیمی و آب‌بندهای ویژه | نشت آب و دوغاب و آلودگی محیط کار |
| جک‌های هیدرولیک | نگه‌داشتن روغن پرفشار و حذف آلودگی از شفت | سیل شفت، سیل پیستون، گردگیر، رینگ راهنما | افت نیرو، نشتی روغن و آلودگی هیدرولیک |
TBM main drive seal بیرینگ اصلی سه‌ردیفه را از گل و آب جبهه کار جدا می‌کند و روغن داخل محفظه را نگه می‌دارد. آب‌بندی بیرینگ اصلی معمولاً چندمرحله‌ای است، یعنی مرحله بیرونی ذرات درشت را متوقف می‌کند و مراحل داخلی از روغن محافظت می‌کنند. این آب‌بندی در بسیاری از طراحی‌ها به یک سیستم روانکاری تحت کنترل و گاهی هوا یا گریس بارریزی وابسته است. جزئیات به طراحی سازنده دستگاه بستگی دارد.
سیل کاترهد مسیرهای روغن، گریس و آب را در کاترهد از محیط حفاری جدا می‌کند. چون کاترهد در تماس مستقیم با زمین است، این سیل‌ها در معرض فشار، ساییدگی و ضربه قرار دارند و معمولاً با بازرسی دوره‌ای و تعویض زمان‌بندی‌شده نگهداری می‌شوند.
هاب دیسک کاتر با سیل مکانیکی (Face Seal یا Floating Seal) و اورینگ‌های همراه آب‌بندی می‌شود تا بیرینگ‌های مخروطی از گل و ذرات سنگ دور بمانند. جزئیات این بخش، شامل دلایل خرابی و نشانه‌های آن، در مقاله بیرینگ دیسک کاتر TBM (به‌زودی) بررسی شده است.
سیل شیلد معمولاً به آب‌بندی دم شیلد گفته می‌شود که فاصله بین پوسته شیلد و سگمنت‌های بتنی را می‌بندد تا آب، گل و دوغاب وارد تونل نشوند. این آب‌بندی در بسیاری از طراحی‌ها از چند ردیف برس سیمی یا آب‌بند فلزی و تزریق گریس مخصوص تشکیل می‌شود. نوع و تعداد ردیف‌ها به قطر تونل، فشار آب زمین و طراحی سازنده بستگی دارد.
جک‌های پیشران، جک‌های مفصلی و جک‌های ارکتور با سیل شفت، سیل پیستون، گردگیر و رینگ راهنما آب‌بندی می‌شوند. در بیشتر موارد این قطعات به‌صورت «کیت سیل» عرضه می‌شوند و تعویض آن‌ها بدون باز کردن کامل مجموعه دیسک یا بیرینگ انجام می‌شود.
سیل‌های TBM از نظر ساختار شامل سیل مکانیکی، لبه‌دار، اورینگ، لابیرنت و آب‌بندهای هیدرولیکی هستند و از نظر جنس معمولاً از NBR، FKM، پلی‌یورتان (PU) و PTFE ساخته می‌شوند. انتخاب نهایی به دما، فشار، روانکار و محیط کار بستگی دارد.
نوع سیل | کاربرد در TBM | مزیت | محدودیت |
|---|---|---|---|
سیل مکانیکی (Face Seal) | هاب دیسک کاتر و بعضی مجموعه‌های دوار | مقاومت خوب در برابر ذرات ساینده | حساس به خط و خش سطح تماس و نصب نادرست |
سیل لبه‌دار (Lip Seal) | مرحله مکمل در بیرینگ اصلی و کاترهد | ساده و قابل تعویض | در برابر ذرات درشت و فشار زیاد محدود است |
اورینگ و رینگ پشتیبان | آب‌بندی ثابت بین اجزا | ارزان و در دسترس | برای حرکت دورانی سنگین مناسب نیست |
آب‌بند لابیرنتی | مرحله بیرونی بیرینگ اصلی | بدون تماس و بدون سایش | به‌تنهایی مانع کامل نفوذ آب و گل نمی‌شود |
سیل هیدرولیکی (شفت، پیستون، گردگیر) | جک‌های TBM | تنوع زیاد و کیت آماده | باید با فشار، سرعت و روغن سازگار باشد |
جنس | ویژگی | دمای کاری تقریبی | نکته |
|---|---|---|---|
NBR | مقاوم در برابر روغن معدنی، ارزان | حدود ۳۰- تا ۱۰۰+ درجه سانتی‌گراد | برای دمای بالا و روغن‌های خاص مناسب نیست |
FKM (ویتون) | مقاومت حرارتی و شیمیایی بهتر | تا حدود ۱۵۰+ درجه سانتی‌گراد | گران‌تر؛ در دمای خیلی پایین سخت می‌شود |
پلی‌یورتان (PU) | مقاومت سایشی و فشاری بالا | حدود ۳۰- تا ۱۰۰+ درجه سانتی‌گراد | پرکاربرد در سیل جک‌های هیدرولیک؛ با آب داغ مناسب نیست |
PTFE (ساده یا پرشده) | اصطکاک کم و دامنه دمایی وسیع | تا حدود ۲۰۰ تا ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد | نیاز به طراحی و نصب دقیق دارد |
اعداد جدول تقریبی هستند و محدوده دقیق هر ترکیب را باید از کاتالوگ سازنده همان سیل بررسی کرد.
کد 360/200×800 معمولاً قطر داخلی سیلندر ۳۶۰ میلی‌متر، قطر شفت ۲۰۰ میلی‌متر و کورس ۸۰۰ میلی‌متر را نشان می‌دهد. Hydrosaar بر اساس اطلاعات منتشرشده سازنده سیلندرهای هیدرولیک و سیستم‌های هیدرولیکی سفارشی است و از سال ۱۹۶۴ فعالیت می‌کند. این شرکت عضو گروه HYDAC است و سیلندرهایی با کورس تا ۱۲ متر و قطر تا ۱۰۰۰ میلی‌متر می‌سازد. در سیلندری با این ابعاد، آب‌بندی شامل سیل شفت، سیل پیستون، گردگیر و رینگ‌های راهنما است که معمولاً با کیت سیل اختصاصی همان سیلندر تعویض می‌شود.
پیش از سفارش کیت سیل برای چنین سیلندری، پلاک سیلندر، نقشه یا ابعاد شیارهای سیل و فشار کاری را بررسی کنید. اطلاعات مربوط به جنس سیل‌های استفاده‌شده، فشار طراحی و کاربرد این سیلندر در TBM در منابع عمومی سازنده ذکر نشده و باید با مشخصات سازنده یا پلاک سیلندر تطبیق داده شود.
Simrit یکی از برندهای شناخته‌شده آب‌بندی صنعتی و هیدرولیکی است که معمولاً به گروه Freudenberg نسبت داده می‌شود. کد 250/140 در کیت سیل جک معمولاً به قطر سیلندر ۲۵۰ و قطر شفت ۱۴۰ میلی‌متر اشاره دارد. چنین کیتی معمولاً شامل سیل شفت، سیل پیستون، گردگیر و رینگ‌های راهنما است و برای بازسازی جک‌های هیدرولیک سنگین، مثل جک‌های پیشران یا مفصلی، کاربرد دارد. محتوای دقیق کیت (تعداد و نوع قطعات و جنس آن‌ها) باید با کد کامل قطعه و کاتالوگ سازنده تطبیق داده شود.
مورد مقایسه | Hydrosaar 360/200×800 | Simrit 250/140 |
|---|---|---|
نوع قطعه | سیلندر هیدرولیک کامل | کیت سیل جک |
ابعاد بر اساس کد | قطر ۳۶۰، شفت ۲۰۰، کورس ۸۰۰ میلی‌متر | قطر ۲۵۰ و شفت ۱۴۰ میلی‌متر |
کاربرد | جایگزینی یا تامین سیلندر | بازسازی و تعویض سیل جک |
مورد تامین | سیلندر و کیت سیل مرتبط | کیت سیل |
موارد لازم برای تطبیق | پلاک، نقشه، ابعاد شیار سیل، فشار کاری | کد کامل قطعه، ابعاد، جنس و فشار کاری |
نشتی سیل TBM معمولاً از سایش ذرات ساینده، دمای بالا، فشار و ضربه، آلودگی روانکار، سطح آسیب‌دیده شفت یا هاب، نصب نادرست یا فرسودگی ناشی از عمر کاری ایجاد می‌شود. بازرسی دوره‌ای و تعویض به‌موقع سیل، مهم‌ترین راه پیشگیری از این مشکل است.
علت | نشانه | اقدام پیشنهادی |
|---|---|---|
سایش ذرات ساینده | نشتی تدریجی، خط و خش روی سطح تماس | بازرسی سطح تماس و تعویض سیل و در صورت لزوم قطعه مقابل |
دمای بالا | سخت‌شدن یا ترک خوردن اورینگ و لبه سیل | بررسی روانکاری و دمای کاری؛ استفاده از جنس مقاوم‌تر در صورت نیاز |
فشار و ضربه | نشتی ناگهانی، له‌شدگی لبه سیل | بازبینی فشار کاری و شیار سیل |
آلودگی روانکار | روغن کدر یا همراه ذرات | نمونه‌گیری و تعویض روغن، یافتن مسیر نفوذ |
نصب نادرست | نشتی بلافاصله پس از تعویض | رعایت روش نصب، ابزار مناسب و تمیزکاری |
فرسودگی | نشتی پس از عمر کاری مناسب | برنامه تعویض بر اساس ساعت کارکرد |
در عمل، نشتی کوچک روغن، افزایش مصرف روغن یا گریس، افزایش دمای مجموعه، وجود ذرات فلزی در روغن و تغییر صدای مجموعه از نشانه‌هایی هستند که معمولاً قبل از خرابی کامل دیده می‌شوند. نادیده‌گرفتن نشتی کوچک و ادامه حفاری یکی از رایج‌ترین دلایل تبدیل یک تعویض سیل ساده به تعویض کامل بیرینگ است.
برای انتخاب سیل TBM، ابتدا مدل دستگاه، محل نصب و کد یا نقشه سیل را مشخص کنید. سپس ابعاد، جنس، فشار، دما و روانکار را با مشخصات سازنده تطبیق دهید و تامین‌کننده‌ای انتخاب کنید که مشخصات فنی و پشتیبانی ارائه دهد.
اطلاعات لازم برای استعلام | چرا مهم است؟ |
|---|---|
نوع و مدل TBM | طراحی آب‌بندی هر سازنده متفاوت است |
محل نصب سیل | تعیین نوع سیل و شرایط کاری |
کد قطعه، نقشه یا ابعاد | تطبیق دقیق و جلوگیری از سفارش اشتباه |
جنس و شرایط کاری فعلی | بررسی نیاز به ارتقای جنس |
تعداد و زمان تحویل | برنامه‌ریزی برای توقف تعمیراتی |
اگر نشتی زود تشخیص داده شود و سطح تماس سالم باشد، تعویض سیل معمولاً کافی است. اگر شفت، هاب یا بیرینگ آسیب دیده باشد، باید قطعه مقابل هم ترمیم یا عوض شود و سیل تنها به‌عنوان بخشی از بازسازی کامل تعویض می‌شود.
وضعیت | اقدام معمول | ملاحظه |
|---|---|---|
نشتی اولیه، سطح تماس سالم | تعویض سیل یا کیت سیل | تعویض همه سیل‌های هم‌خانواده با هم توصیه می‌شود |
خط و خش روی شفت یا هاب | ترمیم یا تعویض قطعه مقابل و سپس سیل جدید | سیل جدید روی سطح معیوب زود خراب می‌شود |
آلودگی روانکار یا ذرات فلزی | بازرسی بیرینگ و تعویض روغن همراه سیل | احتمال آسیب بیرینگ باید بررسی شود |
آسیب شدید مجموعه | بازسازی یا تعویض مجموعه | تصمیم بر اساس بازرسی فنی |
آکو صنعت کویر سیل، کیت سیل، سیلندر هیدرولیک و بیرینگ‌های مرتبط با TBM را تامین می‌کند. برای استعلام دقیق، مدل دستگاه، محل نصب، کد یا ابعاد قطعه و شرایط کاری را اعلام کنید تا جایگزین مناسب بررسی و پیشنهاد شود.
اگر کد قطعه را ندارید، عکس قطعه یا پلاک و ابعاد اندازه‌گیری‌شده می‌تواند برای شناسایی کمک کند. برای بیرینگ‌های TBM و آب‌بندی بیرینگ اصلی هم می‌توانید همزمان استعلام بگیرید تا بیرینگ و سیل هم‌خانواده تامین شوند.
سیل TBM در بیرینگ اصلی، کاترهد، دیسک کاتر، شیلد و جک‌ها نقش حیاتی دارد. انتخاب درست بر اساس محل نصب، جنس و شرایط کاری، همراه با بازرسی منظم و تعویض به‌موقع، خطر آسیب به بیرینگ و توقف طولانی حفاری را کاهش می‌دهد.
سیل را نباید قطعه‌ای کم‌اهمیت دانست. نشتی کوچک نخستین نشانه مشکل است و رسیدگی زودهنگام معمولاً بسیار ارزان‌تر از تعویض بیرینگ تمام می‌شود.
برای تامین سیل و بیرینگ TBM می‌توانید به صفحه تامین بیرینگ و سیل TBM و دسته انواع سیل صنعتی مراجعه کنید یا برای استعلام قیمت با ما تماس بگیرید.
در این بخش به رایج‌ترین پرسش‌ها درباره سیل TBM، آب‌بندی بیرینگ اصلی، سیل کاترهد، سیل شیلد، جنس سیل‌ها و کیت سیل جک پاسخ داده‌ایم. برای انتخاب نهایی، همیشه کد قطعه، پلاک و مشخصات سازنده دستگاه حفار را مبنا قرار دهید.
سیل TBM قطعه آب‌بندی دستگاه حفار تونل است که روغن را نگه می‌دارد و از ورود گل، آب و ذرات سنگ به بیرینگ‌ها، جک‌ها و دیسک کاترها جلوگیری می‌کند.
TBM main drive seal مجموعه آب‌بندی بیرینگ اصلی دستگاه است. معمولاً چندمرحله‌ای است و بیرینگ اصلی را از گل و آب جبهه کار جدا می‌کند و روغن داخل محفظه را نگه می‌دارد.
سیل کاترهد مسیرهای روغن، گریس و آب را از محیط حفاری جدا می‌کند و مانع ورود گل و ذرات ساینده به مجموعه کاترهد می‌شود.
سیل شیلد یا آب‌بندی دم شیلد، فاصله بین پوسته شیلد و سگمنت‌های بتنی را می‌بندد تا آب، گل و دوغاب وارد تونل نشوند.
معمولاً از NBR، FKM، پلی‌یورتان و PTFE استفاده می‌شود. انتخاب جنس به دما، فشار، روغن یا گریس و شرایط کاری بستگی دارد و باید با مشخصات سازنده تطبیق داده شود.
نشتی روغن یا گریس، افزایش مصرف روانکار، بالا رفتن دما، ورود گل به روغن و ذرات فلزی در روغن از نشانه‌های رایج هستند.
معمولاً شامل سیل شفت، سیل پیستون، گردگیر و رینگ‌های راهنما است. نوع و تعداد دقیق قطعات به مدل جک بستگی دارد و باید با کد کیت یا ابعاد جک تطبیق داده شود.
مدل TBM، محل نصب، کد یا نقشه قطعه، ابعاد، جنس و شرایط کاری، و تعداد مورد نیاز مهم‌ترین اطلاعات هستند. برای جک‌ها، قطر سیلندر و قطر شفت هم لازم است.
