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掘进凿岩钻孔台车液压系统故障分析与故障判断

1、前期故障,即由于设计不周密等引起的故障,主要反映在以下几个方面: 

1.1 新车无法定位 

新车刚到位时,钻臂端千斤顶支腿控制采用左端横向纵向联动,右端横向和纵向联动,联动的支腿油缸同时伸出同时缩回。这样,定位时,当纵向支腿触地后,系统压力油通过安全阀卸压回油,定位操作被迫中止。将联动方式改为:左右端的横向联动和左右端的纵向联动,或者改变联动控制为单独控制,掘进凿岩钻孔台车都可以实现定位。 

1.2 安全阀灵敏度不高,引起故障分析与故障判断:

定位系统钻臂端千斤顶支腿可纵向伸缩,也可横向伸缩,正确的定位方法是:钻孔前先横向伸出,后纵向伸出,钻孔完成后,先纵向缩回后横向缩回。如果操作顺序有误,由于定位系统所依的安全阀灵敏度不高,就会使得定位压力骤增时,出现使用初期的“定位爆管、漏油”等故障,既浪费,又耽误隧道作业时间。 

1.3 误操作引起的故障分析与故障判断: 

虽然定位泵停止了工作,但定位系统仍有压力,如果误碰或误操作控制手柄,将可能产生故障,甚至造成事故。只要对液压系统进行适当改进,就可实现误操作过载保护,在爆管前泄油,定位系统得到保护,并可提高台车钻孔时定位系统的可靠性,消除事故隐患。 

1.4 压力油路过滤系统不完善引起的故障分析与故障判断: 

由于掘进凿岩钻孔台车压力油路过滤系统的原理是当过滤器堵塞时,压力油不回油箱,而是继续进入系统。这样就很容易引起系统失控,使用初期常出现的推进油缸失控就是这个原因。对压力油路过滤系统改进即可减少系统失控故障。 

2、使用性故障分析与故障判断: 

使用性故障就是使用过程中不熟悉设备的工作原理,使用不当,设备常常带病工作,使得设备长期失去许多应有的安全保护措施,智能控制功能不完善引起的故障。故障出现后,对设备损害很大,常见的使用性故障有: 

2.1 水路引起的故障分析与故障判断: 

蓄水池等水源不干净,机内水滤网就会堵塞破损,如不及时检查更换,砂石进入后会引起增压水泵叶片打碎或加速磨损,这样,工作水压下降,水控气阀打不开,全车气路控制部分不能工作。如果想继续工作,就必须改变气路,拔掉N8气管,使得气路不受水压控制,台车低水压工作。由于水控气阀不动作,断水时就不能停钻,必然发生卡钎,旋转马达受阻,油压急剧升高,这时,防卡钎阀再不动作,就不能泄压回油,定会发生钻杆钻头卡死,液压油管破裂,系统漏油或油温升高现象。水路中,液压油散热器循环不良也会引起油温高。 

2.2 压力表损环引起的故障分析与故障判断: 

九路压力表分别对三个臂的防卡钎压力、定位压力、推进返回压力起着监测作用,三个冲击压力表可以监测三个臂的冲击压力,如果这些压力表损坏后不及时更换,就会出现下述问题:(1)由于液压元件磨损,压力油泄漏,使得液压系统失去控制,不能正常工作;(2)或者为了工作盲目调高压力,就会经常出现油管爆裂、漏油。在现场发现:三个臂的推进压力为正常压力的1.2-1.5倍;三个臂的推进返回压力为正常压力的2-2.5 倍;三个臂的冲击压力也偏高;防卡钎没能协调工作,初卡钎时不返回,经常爆管、漏油,这些都是压力表损坏后,调高压力,勉强工作造成的故障。同时,这也是钻头、钻杆超耗的原因之一。 

2.3 回油系统故障分析与故障判断: 

回油过滤器在回油系统中起过滤杂质和散热冷却作用。回油过滤器的工作情况通过感应器传到配电柜的报警电路,回油警示灯亮时,提示更换回油过滤器。如果由于感应器损坏,又不及时更换,回油过滤器的工作情况就会恶化。首先是堵塞引起回油压力增高、散热差,再不更换回油过滤器,就会引发液压元件磨损泄漏,液压管路爆裂。 

2.4 电路引起的故障分析与故障判断: 

凿岩台车采用高压供电,低压控制。电路出现故障后勉强工作就会失去平衡,电器元件发热间接影响液压油温,如充电器损坏不修理就会引起控制变压器发热,而脉冲发生器损坏就会引起润滑油不工作,磨损凿岩机,引起漏油、升温。 

3、油料选用不当引起的液压系统故障分析与故障判断: 

液压油、液压油管在掘进凿岩钻孔台车的使用中,对掘进凿岩钻孔台车的性能影响非常大。如果不按标号、特性选用合格的液压油,那么液压油的机械杂质含量就偏高、含有水分、抗磨性不好;如果选用的液压油管是伪劣产品,特别是超过保质期的积压产品,使用时就会出现内层脱落,有的接头加工粗糙,残屑就会进入液压系统;这些都会引起油路不畅,造成油缸、马达早期磨损,液压阀堵塞或磨损,*终导致内泄外漏,压力不足,控制失灵,要想工作只能是调高压力,强制钻孔,为液压系统埋下故障隐患。 

同时,液压系统在组装时带入系统的固有杂质,及使用过程中产生的氧化物和维修装配时外界侵入的粉尘、水、空气等污染物都会直接或间接引起各种故障,只要加强系统的污染控制,保持系统清洁,就会减少和避免故障发生。

 

如何提高凿岩台车长孔钻凿精度的措施

凿岩台车钻孔作业时,其所钻岩孔会出现一定偏差,且钻孔越深,岩孔偏差越大。例如在具有较坚硬层面叶理结构的岩石上钻孔,岩孔偏差可达5%~10%。因此,要想获得较好的爆破效果,就需要提高凿岩台车的钻凿精度。

1.合理选用和修磨钻头

钻头的结构和形状会对钻孔精度产生影响。实践表明,用前端扁平或前端*凹下去的钻头钻孔比前端凸起的钻头钻孔效果好。

无论用哪种钻头钻孔,要想获得*佳的钻孔精度,都必须确保钻头纽扣形状和金刚石锋利度。钻头纽扣变形或金刚石磨损变钝时,必须修磨钻头。修磨钻头时,应把钻头端面整体往下磨,不能只把纽扣根部附近磨掉,否则会使钻头端部岩屑流动空间变小,排渣效果差。如必要,钻头体上的冲渣孔和冲渣沟槽也要修磨。

在实践中,钻头受岩渣的影响容易发生摆动。这不仅会造成其推进力不均匀,也会造成一定的钻孔偏差。减少钻头摆动*有效的方法是使用中间凹槽环状裙边钻头。这种钻头裙边直径与头部直径一致,钻孔过程中产生的碎片、杂质可从钻头裙边凹槽冲出,且裙边尾部在每一个凹槽之间都有切削刃切削岩石,因而具有较高的稳定性。与标准钻头相比,中间凹槽环状裙边钻头可以钻更直的孔。

2.改进钻杆结构

在相同的钻进条件下,钻杆直径越大,钻孔精度越高。这是因为钻杆直径越大,会增加钻孔时抗摆动的稳定性。在钻头后面加导管(杆),可以增强钻长孔的稳定性。在使用导管(杆)的情况下钻长孔,可将钻孔偏差降低到3~5% 。

导管(杆)连接方式如图所示:*种连接方式是38mmT螺纹快换钻杆+38mmT螺纹快换钻杆+标准球齿钻头,第二种连接方式是45mmT螺纹快换钻杆+45m m T导向钻杆+易反导向球齿钻头,第三种连接方式是64mmTDS导向钻管+64mmTDS导向钻管+易反导向球齿钻头。

3. 提高操作技能

要想获得质量较高的长孔,必须做到开孔位置准确、钻孔方向正确,且钻孔深度与钻孔计划相吻合。推进装置上装有转角指示器和钻孔深度指示器,通过测量、计算可得出钻孔的位置、深度。钻进时要严格按照预定的位置、规定的深度进行钻进,以获得钻凿精度高的岩孔。这就需要操作手具备熟练的操作技能。通常认为钻孔偏差与钻孔深度成正比。实践表明,钻孔偏差大小取决于钻孔方向与岩石层面的角度。钻凿硬岩速度过慢以及钻凿软岩时速度过快,都会造成较大的钻孔偏差,另外,打滑也会造成一定的钻孔偏差。因此,操作手要明确区分软岩与硬岩,制定合理可行的钻孔计划,并严格按计划钻进,以确保长孔钻凿的精度。

4.控制冲击压力

操作手必须根据特定的钻孔环境来确定冲击压力的大小。当钻孔深度没有超过钻杆弯曲长度时,凿岩台车可在较高的冲击压力下工作;若钻孔深度超过钻杆弯曲长度,必须对冲击压力进行控制,以防钻杆发生弯曲,进而使钻杆的转动扭矩减小。

影响凿岩台车长孔钻凿精度的因素很多,其中包括操作因素、地质条件、岩体状况以及设备自身状况等。实践表明,通过选用合适的钻孔设备并按照正确的方式进行凿岩作业,可以明显提高长孔钻凿的精度。

 

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