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                液压凿岩机的应用及发展趋向研究
                发布时间:2022-8-29 15:13:08      点击次数:102

                液压凿岩机由1970年法国Montabert公司研制,安装在液压钻车上,以便于矿山钻孔。在近几年的发展中,由于液压凿岩机独具技术性能与穿孔效率,世界各国都纷纷▼加大了对液压凿岩机的研制,这是液压凿岩机发展的高峰期,也使得市场上出现各种机型系列的液压凿岩机,应用在隧道交通领域中,实现公路工程施工技术水平的提升。在技术不∮断创新下,液压凿岩钻车与凿岩机器人得以问世,扩展了液压凿岩机的应用空间,也带来一些应用问题。在◥这样的环境背景下,探究液压凿岩机的应用及发展趋向研究具有非常重要的现实意义。

                1 液压凿岩机的应用问题

                1.1 前端盖松动

                液压凿岩机前端盖与旋转壳体以螺纹连接为╳主,使用时,受到高压冲击震动的影响,前端盖与旋转壳体会出现松动和退扣的情况,使得二者凸丝损坏。实际上,前端盖的松动会使得前∩端盖和旋转壳体之间出现一定大的间隙,使用中发生♂跳动,后面旋转大齿轮会直接遭受轴向冲击而损坏。水封被设置在前端盖上,由于剧烈跳动,会毁坏★水封密封性,冲洗水很容易进入到旋转马达中,通过马达回油管进入液压油箱,最终导致液压油变质,不利于整个系统的运行。再加上水具有一定的腐蚀作用,会让系统中的泵和阀生锈,引发系统故障。

                1.2 活塞拉伤

                在公路施工的过程中,对凿岩台车技术提出新的要求,凿岩机技术水平会影响整个公路工程的施工效率,而冲击活塞是液压凿岩机工作的关键部件。在长时间的作业中,施工中频发由于活塞△拉伤形成零部件报废问题,特别是对于进口冲击活塞而言,价格昂贵,报废更换会带来较大的生产成本。考虑到这点,负责人决定更换更加便宜的国产活塞进行的实验,活塞不发生冲击,但是却发现凿岩机冲击活塞的过程中,无法完回程动作,影响々系统作业。

                1.3 旋转压力测试困难

                通过检测,液压凿岩机旋转马达压力是150Bar,试验台无任何加载装置,无法准确测试出液压凿岩机的旋转压力,也就无从判断其旋转马达是否正常,只能将液压凿岩机设置在台车上,判断旋转压力,常常由于旋转压力不足来多次返工,浪费人力与物力。同时,凿岩台车中含有大量的液压系统元件,运行过程复杂,液压元件很容易发生故障,降低了凿岩机旋转压力,不利于干扰判断,故障排除时间长,工作量大。

                2 液压凿岩机的应用改造

                2.1 优化安装方式,解决前端盖松动问题

                针对前端盖松动问题,施工人员一般选择以下方法:一是将骨架油封反装,二是将前端螺纹设置紧固剂,三是把前端盖和旋转壳体连接在一起,但这些方法都无法根本上解决问题。在进行凿岩机分解后,施工人员对各个★部件尺寸进行测量,发现前端盖和水封位置之间存在约为13.5mm的间隙,其中,前端盖壁厚为20mm,可以在此设置定位螺栓,达到紧固放松的效果。把前端盖和旋转壳体拧紧后,钻一个Φ6.8mm、深2.5mm的内控,扩孔,使〓其深度为10mm,攻丝安装六角螺栓,使得六角螺栓和螺纹连接位置紧紧相连,以达到防松的效果。

                2.2 改造活塞表面,解决活塞冲拉伤问题

                活塞拉伤问题主要是由于活塞平衡槽失去平衡和储油润滑作用而引发的,在保证材质强度要求的基础上,利用机械加工的方式进行原平衡槽的加深与加宽,符合加工精度要求,加工与改造活塞表面的所有平衡槽,将改造后的冲击活塞安装到液压凿岩机上,反复测试,发现活塞冲击和换向较为灵敏,可以应用到公路施工中,保证凿岩作业的正常运行,符合各种技术要求和生产标准。在投入5个月的使用后,施工人员对液压凿岩机活塞进行拆检,并没有发现任何磨损现象与拉伤现象,再次证明改造功效。考虑到进口设备价格昂贵,为了控制设备消耗成本,在保证凿岩机正常运行的基础上,选择国产冲击活塞来取替原有的进口冲击活塞,由于技术标准尚未达到,在对比实╲验中,测量进口冲击活塞的位置,国产活塞无法达到要求的主要原因是用在减缓冲击惯性的受力面尺寸大于进口活塞约2mm左右,在实际运动中,增加活塞外→径尺寸,造成返回油路的关闭。在优化改造中,磨削活塞外径,提高回路间隙,形成台阶间的压力差,进而推动活塞回程※动作的完成。

                2.3 优化压力试验,解决无法测试的问题

                在液压试验台上安装传动轴,分别于凿岩机旋转马达和支架连接,旋转马达供油路上安装限值为170Bar的安全阀,避免出现系统过载的问题。在实验中,利用加载阀进行凿岩机旋转马达的加压,直到最大限值后,若压力依然保持稳定,则说明凿岩机旋转马达为正常工¤作状态,否则说明出现故障,继续处理。由此可以看出,利用压力试验,帮助施工人员准确判断凿岩机旋转马达的运行状态,不仅实现凿岩机修复后的质量检查,保障凿岩机性能,节省大量不必要的返修,还可以通过试验方式,判断凿岩机故障原因,节省故障排除时间,进而有效提高液压凿岩机的维修养护效率。

                3 液压凿岩机的发展趋向

                3.1 大型化

                在液压凿岩机结构不断创新和完善后,技术性能愈发完善,并在零部件前度、可靠性以及耐磨性等方面都得到较大的【改善和提高,并研发出重型液压凿岩机,多臂→同时作业,使得液压凿岩设备朝着大孔径钻孔方向发展,实现了钻孔效率的进一步提升,减低作业成本。而大孔径液压钻机的↑应用,有利于斜孔钻进,大大增强了爆破效果,提高矿研破碎质量,有利于后期的装运。

                3.2 高速钻进化

                在大功率重型液压凿岩机的研发与应用中,使得液压凿岩机结构参数愈发合理性和科学性,特别是零部件结构强度、刚度、可靠性都得∑ 到合理化设计,性能参数可以根据岩石情况进行自动调节,实现液压凿岩机运行效率与钻进速度的提升。

                3.3 高精度化

                液压凿岩机主要以普通钎具为主,这种钎具钻速较高,磨损小,在实际使用中,炮孔会出现偏斜,会降低钻孔精度。近些年,一部分国外制造商加大了对液压凿岩机钎具的研究,并ㄨ得到明显的成效。Sandvik公司在2009年研制出一种复合钎具组,把大管回转和钎头有效分离,将液压凿岩机运行中形成的冲击力传输到岩♀石中,包含外套管与内部钎杆,各个钎杆首尾位置利用反冲缓冲器进行连接,保持对位准确,将钎杆安装在套管同心度,使得钎杆只能传输冲击力,为液压凿岩机的运行ぷ提供推进力。套管和钻杆的作用相同,主要是把回转运动传输至钎头,当做钎具组的直接导轨,强化钎具组制度,进而提高炮孔精度。

                4 结束语

                柴油发动机内含电子控制喷油系统,在实际运行中,可以根据使用需求进行喷油量的调节,促进油气混合,以达到充分燃烧的效果,减少NOX、PM等有害气体排放,避免对环境造成的重度污染。构建人机工程驾驶室,防滚翻、噪音、落石头,并具有全景视野和空气净化的优■势。同时,液压凿岩机在实际使用中不会排出油雾和噪音,实现设备操作的安全性、舒适性和环保性。目前而言,液压凿岩机的噪音超过90dB,其声源为1~5kHAz频率段,在人耳敏感频率︻内。相关制造商也在加紧液压凿岩机的环保研究,通过综合措施,借助远距离有线或是无线控制钻机作业的□ 方式,使得操作人员脱离于噪音环境,保证耳部健康。

                (文章来源自网络)

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