TB系列高气压潜孔冲击器的现场使用

2012-12-01张君华

凿岩机械气动工具 2012年2期

关键词：潜孔尾管润滑脂

张君华

（长沙天和钻具机械有限公司，湖南长沙 410012）

TB系列高气压潜孔冲击器的现场使用

张君华

（长沙天和钻具机械有限公司，湖南长沙 410012）

介绍了TB系列高气压潜孔冲击器的结构原理及现场使用、维护应注意的一些事项。TB系列冲击器以钻孔效率高、能耗低、故障少、拆装简单等优点得到越来越广泛的应用。

潜孔冲击器；维护保养；高气压

1 冲击器的结构

TB系列4吋冲击器由接头、接头O型圈、逆止阀、逆止阀座、逆止阀弹簧、承压垫、调整垫、配气杆、配气杆O型圈、配气杆挡丝、外缸、活塞、衬套、衬套 O型圈 2个、衬套挡丝、卡环、卡环O型圈、卡钎套组成，图1为4吋冲击器装配图。TB系列4吋冲击器外缸直径96毫米，冲击器总长1000毫米。最佳钻孔范围110—130毫米。钻头花键数目12。接头与钻杆连接螺纹是API2 3/8锥形螺纹。TB系列 5吋、6吋、8吋产品结构与4吋冲击器是一样的，接头锥螺纹不一样。

2 冲击器工作原理

TB系列冲击器工作原理如图2、图3所示。图2为冲击器活塞处于起始位置时的状态，图3为活塞处于冲击位置时状态。

带润滑油雾的高压气流过接头气流孔，气流压力迫使逆止阀弹簧压缩逆止阀向右移动，气流进入冲击器内，再经逆止阀座通气孔到配气杆，通过气杆上的配气孔与活塞前腔配气孔配气，气流流过气孔后到活塞气槽经外缸气槽到达前腔。前腔是一个封闭的空间，气压升高推动活塞向左运动。活塞移动冲击端与衬套之间产生间隙，前腔气流经间隙过钻头水孔吹出。活塞移动到活塞配气孔与配气杆配气孔开始重合，后腔气压升高。活塞由气流推动冲击钻头。冲击钻头力传递到岩石，进行破碎。气流同时吹渣。

图1 冲击器装配图

图2 冲击器活塞位于起始位置

图3 冲击器活塞处于工作位置

一般高气压潜孔冲击器配气座与活塞之间有内缸配气，而T B系列高气压潜孔冲击器是由配气杆之间跟活塞配气。一般高气压潜孔冲击器钻头带尾管，通过尾管与活塞冲击端内孔配合。尾管是尼龙制品易磨损。TB系列高气压潜孔冲击器是通过衬套内孔与活塞冲击端外圆配合，衬套是钢制品，与活塞的配合面积大，不易磨损。

3 冲击器使用现场

使用地点：山东省苍山县车辋镇。

设备情况：寿力古河MR13-8278钻机；阿特拉斯XRHS 836型空压机；TB系列4吋冲击器，见图4。

现场情况：现场温度-4℃-28℃；岩石种类：石灰岩；成孔尺寸：准115 mm；成孔角度90°；孔深 15.5-21.5m；

冲击器工作气压：1.7MPa；凿岩速度：根据岩石硬度的差异，凿孔进尺深度为3m时所需时间约5-6分钟。

图4

4 冲击器的维护

新冲击器使用前，把接头拧下来在螺纹处加干净的润滑脂，外缸螺纹处同样加干净的润滑脂，卡钎套螺纹处也应加干净润滑脂，方便以后拆卸。冲击器与钻杆连接前应往冲击器内加入适量干净的机油或润滑脂，连上钻杆后用较低气压先让冲击器缓慢运动二十秒至三十秒，再将气压调到正常工作气压。冲击器内每一个零件表面都应有足够的润滑脂，冲击器工作环境恶劣，润滑不好，会导致配件表面烧伤。图5为润滑不够时活塞冲击端外圆烧伤的情况。

图5

由于冲击器的工作环境恶劣，对冲击器配件的要求也高，配件之间的间隙小。在使用时要注意一些问题。加入干净的润滑脂，不要让沙粒进入钻杆内部，沙粒一旦进入钻杆就会随气流进入冲击器。沙粒一旦进入冲击器对冲击器配件的表面产生破坏，还有可能卡死活塞，冲击器不能正常工作。冲击器配件表面被破坏，时间一长会导致配件断裂。图6就是在凿岩过程中沙粒进入冲击器后拉伤的活塞表面。图7是沙粒进入冲击器内导致活塞卡死，活塞取出后的表面情况。

图6

图7

预防沙粒进入冲击器和钻杆是一方面，对冲击器的定期保养也是非常重要的。使用的时候定期用干净煤油清洗冲击器配件。清洗完后检查一下配件的表面情况看是否有拉伤或烧伤的痕迹。如果有小面积的烧伤或者拉伤痕迹，可以用油石修复。如果拉伤较厉害或者烧伤面积大的话就需要找专业厂家修复或者换新的配件。在装配之前要检查橡胶密封件，看是否被腐蚀，还能不能起到密封作用，如果失去密封效果的话就要换新的配件。装配时冲击器零件一定要充足润滑后再装配。冲击器如果长时间放置应该用煤油清洗干净，涂上润滑油装配好。冲击器表面刷防锈油后放置到干燥的地方。

5 钻头、活塞与尾管的合理配置

近年来矿产业大发展，矿产业的发展离不开工具。很多人看到了这一点，纷纷投入钎具钻具生产行业。生产企业多了产品种类增加。工具市场的竞争围绕着产品的质量、价格、工作效率，一个总原则就是生产成本低。有些用户在一个厂家买冲击器，在另一个厂家买钻头。他们的要求就是便宜，只要是个钻头能装到冲击器里面冲击器能工作就行。下面列举一些笔者在不同现场看到的一些冲击器和钻头因为没有正确搭配而损坏的情况。

图8是因为活塞冲击端面比钻头冲击端面小，钻头冲击端面凹陷。长时间使用导致钻头冲击端产生裂纹崩块。图9是将带尾管的高气压潜孔钻头与钻头不带尾管的高气压潜孔冲击器配用，尾管被打坏。