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液压凿岩机,主要应用于隧道、矿山等硬岩钻进施工。本文围绕凿岩机的结构及常见故障进行分析,提出故障预防措施,为规范使用液压凿岩机提供相关经验。
一、液压凿岩机结构
液压凿岩机主要由蓄能器、回转马达、壳体、齿轮箱、蓄能器、驱动总成、冲击总成、钎尾等部件组成,如下图所示。
液压凿岩机结构组成
二、液压凿岩机常见故障及分析
1.钎尾后导套磨损
钎尾后导套安装在钎尾后端,用于将钎尾回弹的冲击力传递给缓冲活塞, 钎尾后导套的典型故障是碎裂,其碎裂情况如下图。
钎尾后导套损坏
钎尾后导套损坏
1.1故障分析
气润滑系统故障是导致后导套碎裂的关键因素。当气润滑系统出现故障时,后导套将无法获得充分的润滑和冷却。这将导致后导套的温度上升。高温不仅会损坏后导套,还会降低其强度。在活塞和钎尾的持续冲击下,会发生断裂。
1.2故障预防措施
在每个班次开始前,需要对钻机的气动润滑系统进行严格的检查,以确保机头的润滑油喷射系统正常工作。检查人员应仔细观察钎尾上的油膜分布情况,确保油膜均匀覆盖,以满足设备的润滑标准。只有在确认润滑系统符合技术要求后,方可启动钻机进行钻孔作业。
2.蓄能器损坏
蓄能器是吸收凿岩机冲击脉冲的零件。其典型故障是膜片损坏破裂,其损坏情况如下图。
蓄能器膜片损坏
蓄能器膜片损坏
2.1故障分析
(1)蓄能器使用一段时间后在氮气压力不足时仍进行打钻,未及时按照要求进行充气,高压的液压油将导致蓄能器膜片损坏。
(2)蓄能器充气压力过高,高压氮气将导致蓄能器膜片损坏。
2.2故障预防措施
(1)冲击进油管及冲击回油管抖动时立刻停机,检查蓄能器压力并及时充气。
(2)需严格按照规定的充氮压力进行充气。
3.冲击活塞损坏
冲击活塞是凿岩机重要的零部件之一,凿岩机的冲击功由冲击活塞产生。冲击活塞的典型故障是气蚀和断裂,其故障情况如下图。
冲击活塞断裂
3.1故障分析
(1)凿岩机长期在过低的推进压力下运行,使凿岩机冲击力太低,钎尾异常回弹,造成冲击活塞做功位置异常,换向阀抖动,导致冲击活塞产生气蚀。
(2)凿岩机长期在高盐雾环境下工作,使冲击活塞的冲击面形成腐蚀凹槽。
(3)侧螺栓断裂或拧紧力矩不均衡,同轴度不够,导致冲击活塞受到不应有的径向剪切力而断裂。
3.2故障预防措施
(1)需减少凿岩机低推进压力下的运行时间。
(2)严格按照规定的方法进行凿岩机的维护保养。
4.冲击活塞导套损坏
冲击活塞导套作为支撑冲击活塞的重要部件,在运行中持续面临高温、摩擦和撞击等交变应力。一旦导套发生故障,可能引起冲击活塞变形。气蚀是该部件常见的故障类型,其故障情况如下图。
冲击活塞导套气蚀
4.1故障分析
(1)凿岩机长期在低推进压力下运行,凿岩机冲击力低,钎尾异常回弹,造成冲击活塞做功位置异常,换向阀抖动,导致冲击活塞导套产生气蚀。
(2)蓄能器损坏或充氮压力过高。
4.2故障预防措施
(1)需减少凿岩机在低推进压力下的运行时间。
(2)严格按照规定的充氮压力进行充气。
(3)发现蓄能器损坏后应立即换下。
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