凿岩钻车钻进系统调节与维护保养
2010-09-15尹利军赵洪岩顾永智
尹利军，赵洪岩，顾永智
（第二炮兵青州士官学校 四系，山东 青州 262500）
凿岩钻车钻进系统调节与维护保养
尹利军，赵洪岩，顾永智
（第二炮兵青州士官学校 四系，山东 青州 262500）
液压系统、供气系统、供水系统、电气系统以及凿岩机是凿岩钻车钻进系统的主要工作部件，要使其能安全、稳定、可靠的工作，必须掌握其科学的维护保养方法，才能减少故障率，延长使用寿命。
凿岩钻车；钻进系统；系统调节；维护保养
1 前言
凿岩钻车钻进系统是其重要工作部件之一，主要包括液压系统、供气系统、供水系统、电气系统以及凿岩机等。凿岩钻车工作环境恶劣，如果对其维护保养不当或不及时进行维护保养，就会增加凿岩钻车的使用故障率，减少凿岩钻车使用寿命，影响工程进度，为使凿岩钻车工作安全、稳定、可靠，必须对其进行科学的维护保养。
2 液压系统
凿岩钻车的工作主要以液压系统为主，凿岩机适当的冲击压力、推进压力和防卡阀的动作压力，以及适当的回转速度，由当时的岩石条件和钻头的直径确定。如果这些钻孔条件改变了，这些压力设定值也应及时调整，如图1所示。
2.1 定位压力设定
（1）在压力检测点上接压力计；
（2）检查控制盘上的所有控制手柄是否位于中立位置，然后起动油泵；
（3）通过转动阀42/2上调节螺丝来调节压力。从连接在检测点的压力计读出压力值。压力值应为210～230bar。
（4）锁定设定好的数值并装上保护
2.2 冲击压力设定
（1）开孔冲击压力：在开孔时调整开孔冲击压力是最合适的。
①拧松限流阀C7上的锁定螺母并调节到所需的压力。通过控制盘上的压力计可以读出压力值，应为 130～140bar。
图1 压力调整螺栓
②拧紧锁定螺母。
（2）钻孔时的冲击压力：在正常情况下，阀C6全部打开（全部拧开），这使冲击压力与泵的压力一样（180～230bar）
如果冲击压力需低于定位压力，可以通过限流阀C6进行调整。但是该阀不能用于减少冲击压力超过大约20bar。冲击压力可以通过控制盘上压力计读出。
冲击压力通常可以通过泵上的阀调整，通过控制盘上压力计读出压力值。
2.3 缓冲压力设定
（1）启动泵并读出控制盘上压力计的怠转压力值。
（2）调整阀 35F，使压力值达到 40bar。
2.4 回转速度设定（钻爆破孔）
（1）如果钻车具有钻扩孔的功能，检查选择器控制手柄放在钻爆破孔的位置。
（2）启动泵，将回转控制手柄置于向前的位置，开始回转钻进并测量回转速度。如果需要调节回转速度，拧动转轮5F。顺时针旋转5F，则速度下降。速度应设定在160～240转/分。
（3）锁定以上设定值。
2.5 推进力的设定
正确的推进力要根据钻头直径、钻头类型、冲击压力和岩石状况等条件而定。应正确地进行设置使钻具中的螺纹接头没有间隙，否则会造成不正常磨损或损坏。推进力不能设定得过高，否则会给钻杆带来不正常的应力，或者增大发生卡钻的危险。
（1）最大推进力
①在凿岩机托架和推进梁的中间钻杆支架座之间放一块10～20cm厚的木块。合适的位置放入木块后，限位开关不起作用。
②检查控制手柄是否已放在中立位置，然后启动油泵。用控制盘上的控制手柄C1F控制凿岩机开向木块。
③把控制手柄放在向前位置，拧入旋钮C2H并拧到底，在压力计C16上可读出数值。
④调整压力调节阀C3B，把压力调到120bar。锁定设定值。
⑤拧松旋钮C2H并把凿岩机退回到后端位置，去掉木块，关掉油泵。
（2）开孔时的推进力
在开孔的时候设定该推进力。把冲击控制手柄C1S放在低冲击压力位置，推进控制手柄C1F放在向前的位置。在开孔时用阀C2L调节推进力，并从压力计C16上读出压力值。推进压力值建议在30～50bar之间。
（3）钻爆破孔的推进力
如果钻车具有钻扩孔的功能，确认控制手柄48放在钻爆破孔的位置。推进力通过控制盘上的阀C2H来进行调节，并可从压力计C16上读出压力值，推进压力应在50～110bar之间，数值要根据推进梁类型、冲击压力和钻头直径等确定。在某些情况下需要根据岩石变化情况来改变推进力的大小。
图2 控制面板
2.6 防卡压力设定
（1）RPCF（回转压力控制推进力）凿岩机回撤
如因岩石的裂隙使钻头有可能在钻孔里被卡住，或者由于对钻孔冲渣不力，回转压力增大，那么推进力将逐渐减少直至几乎为零。如果回转压力继续增加，则凿岩机的运动方向就会改变，即从向前变为向后撤。使用损坏的钻头或液压油温低可能会发生相同的反应。
（2）防卡推进回转的设定
如果回转压力持续上升，推进调节装置降低推进力后仍不起作用的话，那么凿岩机必须改变推进方向由前进变为后退以避免卡住。然后当旋转压力下降时，凿岩机会再一次改变为向前推进。凿岩机前进转变为后退的回转压力值可在阀C5C上调整。调整阀C5C使凿岩机在推进压力降到零之前后退。如果阀门压力调得过低，凿岩机就会过早改变方向，或者推进控制手柄处于向前位置时也不向前运动。
3 供气系统
气压通常不需要调整。一个预设好的减压阀限制着空压机输出压力为3bar。
3.1 空气压缩机
每运行40小时清洁一次空压机的空气滤清器。要用压缩空气对滤清器小心清洁。如果滤清器非常脏、含有油泥或已清洗过5次了，那么就需要用一个新的滤清器进行替换。要尽可能保持空压机的清洁。每工作40小时检查一次空气压缩机的油位，油位必须在玻璃窗的下半部分，必要时添加润滑油。
3.2 气压的设定
一个包含有储气冲渣气的储气罐系统，需要通过调节阀24调整空气压缩机的供气压力，调整的结果应使空气压缩机的输出气压为7～8bar。润滑凿岩机用的润滑空气压力要通过调节器21调为3bar，并从压力计23上读出。
通过调节阀24可以对空气压缩机空载及负载压力进行调整，如图3所示。
改变空载压力：通过调节螺丝3来调节。拧松锁定螺母2，如果把调节螺丝3拧进到阀座4中去，空载压力就会上升，检查阀座没有脱离原来的位置，调节完成后用锁定螺母来锁定调节螺丝3。
改变负载压力：增加或减少垫片5的数目就可以调整空载－负载压力差。首先拧松阀座4，增加垫片5的数目就可以减少空载-负载的压力差，并获得更高的负载压力，适当的压力差是1.5bar。
图3 气压调节螺栓
4 供水系统
（1）水清洗滤清器
要使水能毫无阻碍地通过滤清器需要定期地清洗滤清器。打开阀门，让清水流过滤芯就可清洗滤清器了。
如果流出的水很脏就需要拆下滤清器更换滤芯。松开、取下螺母并取下滤芯。彻底清洗滤芯或更换新的。
（2）更换油冷却器的锌极
油冷却器的锌极Z必须每年至少检查一次，如有必要更换新的。
（3）在结冰温度时对水系统进行排水
如果预料温度会降到0℃以下，应排除水系统中的水，以免水系统中结冰。
①打开油冷却器上的阀门3将水放出，然后关闭阀门；
②取下水泵上的塞子B让水流出。当水放光后将塞子拧回原处；
③断开电气柜上的自动断路把水泵电动机的电源断开；
④打开控制盘上的冲洗阀C24，把压缩空气接到进水口处，将系统中所有水通过钻杆吹净；
5 电气系统
电气系统包括各种泵的电动机、压缩机的电动机、照明装置以及电气控制电路。其中高压电路部分为带集电器电源电缆、配电柜、液压泵电动机、空气压缩机电动机、水泵电动机、3×500W×220V标准照明灯等。低压电路分为电气柜上的指示灯、控制电路、水压力防护板、油位开关、底盘电池充电器、24V照明灯。
检查集电器：在维护保养集电器之前，应首先检查集电器，并确保其已断开，在启动一个新的集电器或一个刚刚修复的集电器之前，要检查所有的螺纹接头，必要时把它们拧紧，每月检查集电器电刷和集电环的磨损情况，如果发现集电器损坏了就必须连同电刷一起更换。
清洗：最少一月应用真空除尘器、抹布和刷子清洁一次集电器。同时检查集电器盖是否装配合适，检查橡胶密封垫是否有效。
电气柜：在第一次启动前要检查电气柜中所有电缆螺纹接头的紧固程度，必要时加以坚固。
6 凿岩机
凿岩钻车的凿岩机主要包括前端、蓄能器、后端盖及齿轮室、中间体、缸体、活塞导向件及冲击活塞和液压马达，主要由钻进系统控制。凿岩机操作时必须保持高度的清洁，钎尾、前端构件、蓄能器、螺栓、连接头及液压马达的更换可在工地集装箱进行，也可在专用维修车间进行，但必须与会产生灰尘区域隔离开。其检查标准见表1。
表1 凿岩机日常维护保养检查表
检查润滑：
（1）取下凿岩机上的润滑气软管。启动润滑泵并让其运转直到油从塑料软管中流出；
（2）调整润滑油量到 35～40脉冲/分钟；
（3）将压力计连接到凿岩机润滑气软管及润滑气接头之间；
（4）启动润滑系统并调整润滑气压到2～3bar；
（5）松开压力计；
（6）检查软管，插入 30～40mm，将软管接好。
[1]任庆成等.地下工程施工技术[M].解放军出版社,2006：265～268.
[2]徐桂良.掘进设备构造与维修[M].海潮出版社,2007：145～146.
TD421.2+4 文献标识码：B
