KQG150Y型露天高风压潜孔钻机送杆器系统改造

2015-04-28苑磊

科技视界 2015年12期

苑磊

（本钢矿业公司石灰石矿，辽宁本溪117000）

0 前言

KQG150Y高风压潜孔钻机是河北宣化采掘机械有限公司生产的，该钻机采用履带行走、电力驱动、电力回转、高风压凿岩。适用于冶金、煤炭、建材、铁路、水电建设，国防施工等露天工程中钻凿爆破孔用。本机的钻杆送杆器系统是用压缩空气作为动力，驱动风缸做直线反复运动，将送杆器上的副钻杆根据要求与主钻杆对接，以达到增加钻孔深度的目的。该风动系统是通过主供风管路分支出的辅助管路，由辅助管路与两位两通电磁控制阀形成的闭合回路实现控制送杆器风缸的换向和通断。

1 送杆器系统改造原因

KQG150Y高风压潜孔钻机是2008年在我矿投入使用的。在使用之初，由于其运行平稳、作业效率高等特点，极大的提高钻机的作业效率，为企业的发展和节能减排做出巨大贡献。但随着投入使用时间的增长，该设备潜在的技术性弊端也逐步显现出来。由于是风动驱动控制，每年在接近冬季（气温低于零下4℃）时，空压机输出的压力空气在自然温度的作用下，会随着自然温度的降低而逐渐凝结成冰，在流通的过程中逐渐的附着在辅助管路的内壁上，最终将风管路堵塞而完全失去控制作用，使钻机无法正常作业。

2 气压传动和液压传动的优缺点

气压传动的优点：

（1）能源经济，其工作介质是空气，取之不尽，用之不竭

（2）防火防爆，工作环境条件适应强

（3）能源损失小，容易实现集中供应和远距离输送

（4）适合于高速间隙运动

（5）自保持能力强，即断电后由于气体压缩性机械装置能在较长的一段时间停留在原来的位置上

（6）可靠性高，寿命长

（7）安全方便，气动元件结构简单、轻便，安装维修方便

气压传动的缺点：

（1）稳定性差

（2）输出功率小

（3）噪声大

（4）润滑性差

（5）冬季介质易带水气导致系统内结冰堵塞

液压传动的优点：

（1）稳定性好

（2）输出功率大

（3）噪声小

（4）润滑性好

（5）对外界温度影响不大

液压传动的缺点：

（1）工作介质是液压油，需补充和更换

（2）相对气动环境要求较高

（3）每台装置需要一台泵站，而且安装不能太远

（4）适合中、低速连续运动

（5）寿命较短

（6）结构复杂，安装维修不方便

3 钻杆器系统改造内容

针对存在的问题，我们经过反复的研究、分析设计，决定在保持该设备原有机械性能不变的情况下，对钻杆送杆器的风动系统进行技术改造。在原有液压升降钻杆滑架系统的基础上增设送杆器的液压系统。

（1）在设计上增大液压油箱的容积和齿轮泵的功率。控制系统采用三位四通手动换向阀控制系统的换向，对辅助原件的压力和液压缸的行程进行了测算，使其达到了系统的使用条件。同时对原有的风动系统进行封堵和部分拆除，杜绝泄露现象的发生。

（2）在原有的功力元件压力流量不足的情况下，将原有的齿轮泵工作压力流量分别提高到16MPa和10mL/r。固定管路采用Φ15厚壁钢管结构，通过卡箍将钢管固定在滑架的侧面。相连接的部分采用（1-10~16MPa）钢丝编织胶管。传动液压缸通过销轴侧向悬挂在滑架的加固板上，可以自由行程。控制阀安装在操作室内，通过钢丝编织胶管与送杆器系统相连接，实现远距离对液压工作缸的控制。

（3）改造过程的实验室在各种原件安装完成后进行的，其目的是检验液压系统管道回路的泄漏和个系统元件的耐压强度。在向液压系统供油时，要反复动作系统中的各个执行元件，使系统中的空气尽早从元件中排出，避免系统中产生爬行或冲击等现象的发生。

（4）在全面检查液压系统各个液压元件、辅助装置和系统的各个回路工作正常后，进行空负载试车，并逐步调整溢流阀压力，同时观察液压油箱液位高度的变化、各个液压元件和管道内泄、外泄以及系统中的升温是否在允许的规定值内。

（5）负载试车时在液压系统按设计预定的负载下进行的，检查各个部位系统元件、运动部件在没有任何异常后，将副钻杆安装到位进行试运行。