凿岩台车防卡钻系统的应用分析

2015-05-08杨光照

地质装备 2015年5期

关键词：凿岩机卡钻凿岩

杨光照

(第二炮兵工程大学士官学院，山东青州 262500)

凿岩台车防卡钻系统的应用分析

杨光照

(第二炮兵工程大学士官学院，山东青州 262500)

本文介绍了凿岩台车防卡钻系统的作用，分析了防卡钻系统的工作原理，阐述了凿岩台车防卡钻系统正确设置、使用的方法，从而为操作手正确使用凿岩台车钻进系统提供指南。

凿岩台车；卡钻；应用；隧道

如果岩石有裂缝，或者由于钻孔冲洗不良，钻头就有可能在孔中卡住。一旦出现卡钻，就会影响正常的凿岩作业，降低钻孔质量、速度，甚至会造成断杆折钎的危险，影响钎具及凿岩机的使用寿命。为解决这一问题，凿岩台车上设置了防卡钻系统。

1 防卡钻系统的作用

防卡钻系统可有效排除卡钻问题，当钻头在孔中卡住，导致回转压力上升，此时推进力会逐渐下降直到下降几乎为零，若回转压力继续上升，凿岩机的钻进方向就会改变而后退，使钻头从孔中退出，排除卡钻问题。

2 防卡钻系统的工作原理

如图1所示回路中的防卡系统分两阶段工作：

(1)钻头开始卡住时，转动回路的压力上升，而进给力逐渐降低；

(2)如果转动压力继续上升，而且卡钻情况很紧急，那么将进给方向切换到“反向进给”。

在正常钻进时，凿岩机转动由换向阀7控制，而进给则由换向阀6控制。减压阀11用于预设钻进进给压力。

图1 防卡钻系统液压回路

2.1 开始卡钻

当钻头在孔中卡住并且回转压力上升时，在液控压力(等于实际的回转压力)达到一定值时，液控节流器8打开，这样会使液控油(到减压阀11)通过节流器8排出。因此，可以通过设定减压阀的压力值，来改变和降低到进给液压缸的压力。通过调节节流器8的弹力，可以调节节流器发生切换(进给压力开始降低)时的回转压力。

较低的进给压力，可降钻头压迫岩石的力。这样减小了卡住的危险，而且钻进可以以较低的进给压力连续进行。当回转压力降到正常钻进压力时，可调节流器8返回到关闭状态，从而进给压力回升到正常水平。

2.2 卡钻严重

有时尽管进给压力降低，但回转压力可能会超过一定值，这时换向阀9(防卡装置)的位置改变，就会改变了进给方向，从而将钻头从岩石中拉回。在这种情况下，转动回路的压力下降，而换向阀9也就回到正常位置。在正常钻进中，换向阀9保持在钻进位置(即向前进给)，由液控压力P控制。液控压力P由溢流阀10调节，并由节流器9A起节流作用。在溢流阀10与油箱连通时，通过节流器9A会产生压降。

3 防卡钻系统的设置

用来降低推进力的推进调节阀的正确设置，应在实际钻进过程中测定。同样，控制凿岩机从向前钻进变为向后退出的方向控制阀的正确设置也应在实际钻进过程中测定。如果推进调节阀调得太低，那么凿岩机可能根本不向前移动或者向前移动时推进力太小。如果推进调节阀的压力调得太高，那么防卡保护装置就不能很好地工作，就会有卡钻的危险。

3.1 防卡推进(减小压力)的设置

进行调整之前，液压油温要达到正常工作温度。首先记下钻进时的正常回转压力，正常的压力值在3.6～5.0 MPa之间，显示在C14压力计上，如图2所示。钻进中，如果回转压力比正常回转压力上升1.0～1.5 MPa时，防卡推进阀就应动作。

(1)拧入阀70上的调节螺丝并开始钻进；

(2)拧松阀70上的调节螺丝，直到推进压力计C16显示的推进压力开始下降为止；

(3)拧入调节螺丝1～1.5圈，这相当于增加回转压力大约1.0～1.5 MPa。

3.2 防卡推进(凿岩机后退)的设置

跟防卡推进(减小压力)的设置一样，在进行设置之前，液压油温度要达到正常工作温度。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。当旋转压力下降时，凿岩机会再一次改变方向变为向前推进。凿岩机由前进转为后退的回转压力值可在阀C5C上调整，如图2所示。