牙轮钻机回转减速箱底部（颈部）改进优化

李国强 李兵 潘敬海

（内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司，内蒙古包头 014080）

牙轮钻机回转减速箱底部（颈部）改进优化

李国强 李兵 潘敬海

（内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司，内蒙古包头 014080）

为提高牙轮钻机冬季穿孔工作效率，降低因回转小车进水而引发的回转减速箱颈部产生大量积水最终导致回转减速箱下部调心轴承冬天出现磨损冻结频繁等问题，采取了改进措施，对发现的问题进行总结、分析、整改、并与相关部室沟通、讨论、协商，最终提出改进措施，通过一系列的优化改进取得了良好效果，并被公司领导一致认可。

回转减速箱 回转小车 轴承 颈部

牙轮钻机是巴润矿业分公司2009年6月引进新型穿孔设备，具有穿孔效率高、旋转平稳、采用高钻架一次性成孔等特点。然而设备经过几年运行，一些隐蔽、重复性的问题逐渐暴露，且设备在生产、设计过程中也存在着一定的弊端，白云地区地理位置偏僻身处祖国边陲冬天更是极其寒冷，平均气温在28℃-30℃，冬天牙轮钻机的回转部分故障率尤其高，回转小车进水后，水的密度要比油的密度高，沉积一段时间，回转小车颈部会被水充满且无放水口，其颈部位置正好有一盘调心轴承，遇冬天时，会出现冻结现象此后根据回转机构的工作原理，在不影响正常工作的前提下，经观察，探索出一套改进措施。

1　回转机构的工作原理

1.1组成

回转机构主要由减振接头、回转减速器、左立板、大链轮、毡圈、轴承、大链轮轴、齿轮、交流变频电机、联轴器、导轮、下左偏心轴、右立板、断链抱紧装置、上左偏心轴、滚轮组、小链轮轴、小链轮。

1.2作用

将电动机的动力经减速箱传递给钻具，实现钻具回转；通过小车两端齿轮与钻架齿条的啮合，向钻头施加轴压力和提升（或下放）回转机构和钻具；引风 装置将压缩空气送入钻具，作孔底排渣和冷却钻头之用。

1.3工作原理

60KW的YZPB280M-6KY交流变频电机通过回转减速机的二级减速驱动钻具回转。整个回转机构及开式齿轮、导轮和滚轮组可在钻架上上下滑动。由加压封闭链条通过安装在两侧板上的大链轮、开式齿轮实现回转机构的进给和提升运动。回转机构和回转减速机。

2　回转减速箱底部（颈部）改造前的状况

回转减速箱底部冻结的原因：回转减速箱整体呈长方形，由电机、滚轮、轴承、轴、齿轮、密封件、箱体等组成，具有结构简单、传动效率高、传动比准确等特点；回转减速箱内部共计有三根轴，其中回转三轴为中空轴，从字面意义可以看出回转三轴为空心轴，其作用是驱动钻具旋转，另外当钻机在钻孔时空压机排出的压气和湿式除尘的水经引风装置、中空轴、钻具直至排入孔底，做孔底排渣和冷却钻头轴承之用，中空轴顶部配有张紧弹簧、静环、O型密封圈等；当静环上的O型密封圈磨损严重更换不及时时，湿式除尘的水直接进入回转减速箱形成油水混合物，冬天经过短时间沉积（常温状态下水的密度为1.0g/ml；油的密度为0.91-0.93g/ml）水会渗透到回转减速箱底部位置导致无法排放，最终凝固将调心轴承冻结，操作人员在未发现的前提下，继续作业将会出现轴承、保持架、外圈，轴体本身磨损严重等现象，直至设备因故障停机为止。

3　造成的经济损失

自2009年6月设备接手以来，冬天因回转减速箱进水渗入颈部的故障不下二十余次，平均处理故障的小时数为15.2小时，每小时按1.3个孔计算（14+4.2）可得出：20*15.2*18.2=5533米，因回转减速箱进水故障，耽误生产米道为5533米，总计处理故障消耗调心轴承为20余盘，一盘按31000元计算，可得出：20*31000=620000元，即浪费成本62万元。其次，人工费用及设备停机费用未计算，严重影响公司设备的安全稳定运行，不论在人力、物力、财力上都带来了巨大的经济损失。

4　改进方案

4.1方案制定

根据回转减速箱回转三轴底部空间位置以及润滑原理，通过仔细观察、研究，并根据图纸测得实际尺寸，利用特殊材质的合金钻头在减速箱颈部钻凿孔眼，采取攻丝后安装堵头，针对回转减速箱的特点及构造原理，此项改造完全符合要求，不会影响内部转动件传动的效果，且改造方法简便易行。

4.2方案的实施

经观察探索，在三轴下密封上部轴承座上开一个直径12mm的孔，攻丝，再车一个同尺寸的丝将其堵住，这样以后处理完进水后，可将此处丝堵拧开将沉在三轴轴承座处的积水排净，拧紧加入新油就可以。

5　技改后的成效

设备自2014年10月—2015年3月连续五个月运行以来，回转小车进水经过沉积后，通过拧开改造后的堵头，可以很轻易的将积水放掉，且回转减速箱颈部无积水存留，达到预期技改效果，有效阻止被迫停机故障的发生，保障设备安全稳定运行。此外，我们会通过我公司设备部与该型号钻机厂家（南昌凯马公司）进行沟通与联系，建议厂家在以后的钻机生产中将这一问题在出厂时彻底解决。改进的目的是为了更好的解决生产当中存在的实际问题，此外，为公司的安全、生产、设备、成本做出贡献。

［1］KY-310B牙轮钻机使用维护说明书，南昌；南昌凯马有限公司，2011.

［2］露天矿钻机司机，包头；包钢（集团）公司白云鄂博铁矿，2002.