YYG18U是安百拓针对国内市场开发的一款液压凿岩机,主要应用于隧道、矿山等硬岩钻进施工。本文基于安百拓YYG18U 凿岩机两年多的使用经验,介绍该凿岩机的结构及典型故障,并对故障的原因进行分析,提出故障预防措施,为液压凿岩机使用提供相关经验。
随着隧道、矿山、洞库等硬岩施工的机械化普及,凿岩设备得到较大程度的推广应用。液压凿岩机是凿岩设备的核心零部件,其性能的稳定性、可靠性将直接影响凿岩设备效能的发挥。液压凿岩机结构比较复杂,具有冲击、回转、冲洗等功能,使用过程中需定期保养维护,本文针对安百拓YYG18U常见故障进行分析,以便为液压凿岩机的使用者带来帮助。
安百拓YYG18U液压凿岩机主要由钎尾、冲击活塞、冲击活塞导套、驱动套、隔套、齿轮箱、壳体、回转马达、蓄能器等部件组成,如图1所示。
▲图1 YYG18U凿岩机结构组成
YYG18U是安百拓针对国内市场开发的一款液压凿岩机,主要应用于隧道、矿山等硬岩钻进施工,功率为18kW,最大冲击频率57Hz,钻孔直径范围为33~64mm,在岩石硬度Ⅱ级以上的硬岩铁矿钻直径45mm的炮孔的平均速度为1.2m/min,与COP1838系列凿岩机性能相当,YYG18U型凿岩机的性能与COP1838+型凿岩机性能及结构的对比情况见表1。
表1 YYG18U凿岩机与COP1838+凿岩机性能及结构对比
安百拓YYG18U液压凿岩机在国内使用时间不长,但总的应用数量已超过上百台,并逐步得到了市场的认可。本文结合近2年来YYG18U液压凿岩机在山西、山东、安徽、新疆等地多个矿山的使用情况,对使用过程中出现的典型故障进行分析,希望为安百拓YYG18U液压凿岩机正确使用、保养提供帮助。
钎尾是液压凿岩机传递回转、冲击能量的关键零件,作业中承受凿岩机冲击活塞、回转马达传递来的复杂载荷,钎尾的典型故障通常为异常断裂,一般其工作时间小于10个班次,钎尾在螺纹根部或螺纹处产生断裂。
▲图2 钎尾断裂
(1)凿岩机工作过程中产生的冲击造成凿岩机与安装板连接螺栓松动,使凿岩机工作时产生摆动。
(2)钎尾导套在内孔磨损超标后未及时更换,使凿岩机与导向套之间的间隙过大,造成凿岩机工作过程中钎尾前端晃动。
(3)凿岩机润滑不充分,使钎尾在凿岩中未能得到有效的润滑及冷却,钎尾温度过高、强度降低。
(4)凿岩机推进压力与冲击压力不匹配,造成凿岩机产生空打现象,钎尾承受较大的不应有冲击载荷。
(5)凿岩机未在推进梁上正确安装,使钎尾中心线与前端及中间扶钎器孔心不同轴,使钎尾受到额外的径向力。
(1)每班开机前检查机头的气润滑油喷出情况,观察钎尾上油膜是否均匀,待其符合润滑要求后方可开机打钻。
(2)每工作40冲击小时检查凿岩机安装螺栓与凿岩机安装座的连接情况,应保证螺栓扭矩正常、钎尾中心与前端及中间扶钎器孔心同轴、凿岩机空推进压力小于3MPa。
(3)在打钻过程中及时根据岩石状况调整推进压力,岩石硬度高时降低推进压力、硬度低时升高推进压力,避免凿岩机出现空打现象。
(4)定期检查钎尾导套内径,并按照每工作800冲击小时的周期更换钎尾导套,避免钎尾因导套内径过度磨损而产生摆动现象。
驱动套是将液压马达产生的回转扭矩传递给钎尾的零件,在作业过程中承受钻头传递的复杂交变扭矩,且驱动套与钎尾发生摩擦。驱动套的典型故障是圆柱面磨损及内花键磨损,损坏情况见图3、图4。
▲图3 驱动套磨损
▲图4 驱动套烧伤
(1)驱动套与钎尾之间因相对运动产生摩擦,当润滑不充分时,驱动套温度升高,磨损加剧。
(2)未按照凿岩机操作规程,频繁使凿岩机处于空打状态,使驱动套承受较大冲击力而磨损。
(3)凿岩机工作过程中未及时根据岩石状态调整推进压力,使钎尾与驱动套接合过紧而产生磨损。
(1)每班开机前检查机头的气润滑油喷出情况,观察钎尾上油膜是否均匀,待符合润滑要求后方可开机打钻。
(2)严格按照凿岩机操作规程进行凿岩机操作,避免凿岩机空打。
(3)在钻孔过程中及时根据岩石状况调整推进压力,岩石硬度高时降低推进压力、硬度低时升高推进压力,以避免驱动套磨损。
圆锥滚子轴承用于支撑大齿轮的回转,在工作过程中承受钻头传递来的交变载荷。圆锥滚子轴承的典型故障是滚子损坏及轴承内、外圈过度磨损,其磨损情况见图5。
▲图5 圆锥滚子轴承损坏
圆锥滚子轴承故障的主要原因是轴承的不正确预紧。轴承安装时的预紧力过大,轴承滚子承受了过大的外力,使滚子或轴承外圈过度磨损、破裂。预紧力过小时,会导致保持架在冲击活塞的冲击震动下变形甚至断裂。
在更换轴承时严格按照轴承预紧方法进行预紧。
隔套安装在钎尾后端,用于将钎尾回弹的冲击力传递给缓冲活塞,隔套的典型故障是碎裂,其碎裂情况见图6、图7。
▲图6 隔套损坏
▲图7 隔套损坏
隔套碎裂的主要原因是气润滑系统故障。若气润滑系统出现异常,隔套得不到有效的润滑与冷却,会导致隔套的温度急剧升高。高温使隔套烧伤、强度下降,进而在冲击活塞的击打下最终碎裂。
每班开机前检查机头的气润滑油喷出情况,观察钎尾上油膜是否均匀,待符合润滑要求后方可开机打钻。
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