液压回转气动凿岩机故障分析与解决方案

王茹玲，贾永辉

(河北宣钻重型机械有限公司，河北 张家口 075100)

0 引言

我公司现使用的液压回转气动凿岩机的冲击配气机构属于无阀配气类型；采用独立的液压回转机构；高压水排渣系统。冲击频率属于高频。此凿岩机的钻孔破岩原理为冲击转动式[1]。

1 故障分析

凿岩机故障初期，凿岩效率明显降低，凿岩速度几乎为零。但排渣系统工作正常。即时停机，对凿岩机的各个润滑油口添加润滑油；再次试运行机器，起初钎杆冲击转动缓慢，随后停止冲击、转动。

故障发生时空压机工作正常；测通过进气阀的气体压力，约为0.63 MPa，进气压力正常；凿岩机排气口（安装有消音罩），有气体排出，无异常响动，说明设备内部没有憋压，排气正常。拆下回转系统中的液压马达和减速机，分别安装到正常工作的机器中，试运行均无异常。说明回转液压马达和减速机不存在故障。拧下贯穿整个机身的长杆螺栓，卸下凿岩机的柄体，检查配气体中安装的启动阀，无松动，预设打开压力未发生改变，无漏气现象。

进一步拆机，发现转动套上的所有润滑槽内布满了白色硬物，与连接体配装的衬套内表面一端被刮削。刮削位置恰好与转动套上的润滑槽位置相对应。图1圈中黑色线条是被削表面和无损伤表面形成的微小台阶；而刮伤表面平整光滑，疑是高速旋转的切屑造成。

图1 联接体和衬套

对转动套上润滑槽内的乳白色物质进行检测，其主要材质为聚酰胺，与衬套材料相同。此材料为韧性角状结晶性树脂，具有很高的机械强度、韧性好、耐疲劳、表面光滑、摩擦系数小、耐磨、易染色、无毒和无臭；但它的另一个特点是吸水性大[2]。而此台出现故障的凿岩机，工作环境异常潮湿，以聚酰胺为主要材料的衬套的尺寸稳定性会受到影响。导致衬套内表面与转动轴外表面的配合公差超出允许公差范围值，致使转动套上润滑油道的棱边切削衬套内表面。切削产生的碎屑进入转动套上的润滑槽中，同时堵塞各个润滑孔。转动套上的润滑槽和润滑孔位置如图2。转动套由液压马达和减速齿轮带动，其旋转速度高。不良的润滑致使衬套内表面与转动套外表面之间发生干摩擦，机器内部温度急剧升高,超出了聚酰胺材料的熔化温度（230℃—280℃之间），造成润滑槽内的碎屑熔化。聚酰胺材料的另两个特性：流动性好，且凝固时间仅需3分钟[2]。在停机加注润滑油时，熔化的聚酰胺材料在润滑槽内重新塑型并凝固，堵塞润滑槽内的润滑孔。因此出现了上述拆机后看到的情况。

2 解决方案

图2 转动套

增加树脂中纤维的含量，可降低树脂的吸水率，同时聚酰胺与玻璃纤维亲和性好。可以通过适当增加衬套材料内的玻璃纤维含量，影响聚酰胺材料的吸水性，提高其尺寸稳定性。考虑维修成本和维修时间，以上方案不适用于此台凿岩机维修。鉴于尺寸和润滑问题造成的机器故障，我们将联接体和衬套上的润滑孔道由原来的2个增加为3个；同时更换了衬套，其内径尺寸公差已降低。经此维修后凿岩机运行正常。

[1]王运敏．中国采矿设备手册[k]．科学出版社，2007．

[2]Robert L.Mott．Machine Elements in Mechanical Design[M]．China Machine Press，2003.01.