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钻机稳杆器的作用及修复

2019-02-06马腾李学军刘林江

科技创新导报 2019年26期
关键词:修复使用

马腾 李学军 刘林江

摘   要:为了保持钻孔过程中钻具的稳定性,提高钻具的使用寿命,减少因偏斜对回转机构运行的影响,牙轮钻机普遍使用由耐磨材料镶嵌合金的稳杆器,上部丝头与钻具连接,下部丝扣与钻头进行连接,经过多年的实际验证,稳杆器有不可替代的作用。

关键词:稳杆器  使用  修复

中图分类号:TF812                                 文献标识码:A                        文章编号:1674-098X(2019)09(b)-0115-02

牙轮钻机是露天开采的大型穿孔设备,矿山规模及生产量逐年增加,设备的技术性能和穿孔效率的发挥,直接影响到矿山开采生产的正常组织,进而决定着矿山开采工序之间的衔接。而稳杆器是穿孔作业不可缺少的一部分,影响钻孔过程中钻具的稳定,能够降低回转机构的故障发生,使穿孔效率得到提高。

1  稳杆器在穿孔作业中所发挥的作用

1.1 可延长钻头的使用周期

稳杆器的使用能够使钻具在回转过程中保持钻头的稳定,紧紧沿着钻头自身的轴线进行旋转,施加在钻具上的轴向压力、回转转速和扭矩得到更好的发挥,同时还能够防止钻头的侧向偏斜。稳杆器的合理运用,使穿孔过程中钻头的轴向力、回转速度、回转扭矩更加平稳可靠,即提高了自身的使用效果,使排渣的环形空间增大,孔壁更加光滑,穿孔效率也得到很好的发挥。

1.2 可降低钻杆故障的发生

通過稳杆器的使用,增加了钻杆旋转时的稳定性,能够准确的传递轴向压力和回转扭矩,提高了钻杆的穿孔延米。在钻孔过程中,设备本身的调平效果及人员的操作技能,决定着钻具故障的发生,也有很多不确定的因素会导致炮孔出现偏斜,岩性变化较大遇孔底斜石、空洞、软硬交替等部位作业。当穿孔过程中出现钻头偏斜,稳杆器的四个棱带与孔壁接触,进行对孔壁的刮削,保持钻头的对中改善偏斜现象,确保炮孔的质量要求。

稳杆器的合理使用,给排渣所需的环形空间提供了基本的保障,减少和防止钻具在孔内的抖动及与孔壁之间的接触,增强了回转小车工作时的稳定性。使回转系统输出的扭矩和转数作用在矿岩上,钻具与孔壁之间的摩擦减少,钻具的磨损降低使用寿命得到提高。

1.3 稳杆器对排渣环形空间的作用

稳杆器的四个棱带与孔壁的接触,使得孔壁更加光整稳定,穿孔作业中孔壁也不是十分规则,并且随着钻头的磨损及岩性硬度的变化,孔壁的完好程度也是不同的,稳杆器配合孔底湿式除尘可以提高孔壁的修整,同时可防止和降低钻具与孔壁之间的摩擦使岩石跌落,降低了卡钻故障的出现,孔壁的完好程度对爆破施工和爆破效果有较好的提高。钻机实际运行证明,穿孔作业时稳杆器的合理使用大大提高了钻头和钻具的使用周期,减少卡钻和塌帮事情的方式,提高了炮孔的成孔率,同时也提高了穿孔效率。

由于稳杆器材料比较特殊合金镶嵌工艺复杂,使用单位不能够进行仿制和加工,全部采用订货的形式进行使用,交货时间延迟,影响穿孔设备的正常生产。为降低生产成本提高钻机的作业效率,解决稳杆器存在的问题,采用焊接耐磨板增加堆焊层修复稳杆器的方式,本着以小的投入创造大的利润为原则,将稳杆器棱柱恢复到原尺寸,并在耐磨板上焊接耐磨层增强耐磨性,延长稳杆器使用寿命。

2  修复采取的措施

2.1 修复方法

将具有修复价值的稳杆器外部进行清洗,使用外卡钳对稳杆器进行测量,并且记录好各部位磨损后的实际尺寸。对四个棱柱选择不锈钢焊条奥A304和J507焊条进行打底焊,同时测量棱柱的外径,堆焊部位外径达到标准为止。使用碳弧气刨将多余的合金柱齿进行切割,同时对切割部位进行打磨,第一、二遍使用J507进行柱齿间找平,第三、四遍使用奥A304焊条进行整体找平,使用油液进行简单淬火,增强焊接部位表面的硬度。使用自动切割机将40锰钢板切割成4块长500×40×19长方体,清理切割部位的氧化残渣并进行打磨,将4块耐磨板定位焊接在4个棱柱部位,焊接时才有间断的方式进行,同时采用敲击和加热的方式释放焊接时产生的应力。

2.2 新旧效果比较

稳杆器修复维修成本比较低,使用效果好(见图1和图2),又可进行耐磨条的更换,通过自主改善维修的方式,年节约成本约18万元,穿孔单位成本下降0.45元/m。经济效益和社会效益显著(见表1,表2,表3)。

2.3 焊接要点和措施

(1)冬季严禁进行室外焊接,使用气焊或加热毯对焊接件进行预热处理,可减少焊层裂纹,提高焊接质量。

(2)在进行焊接操作过程中,地点选择有良好的通风处或使用轴流风机排除有毒有害气体和烟尘,确保人员安全健康。

(3)焊接时使用外卡钳和直尺随时测量尺寸,需保证堆焊部位和耐磨条的平整度,耐磨条无变形扭曲,四个棱柱直径不得超过310mm,上下两端有45°倒角。

(4)焊接作业前,根据使用的焊条型号调整电流,一次焊接的厚度不应超过5mm,并且分开多点进行焊接,防止焊接变形。

(5)操作人员必须符合焊接工作的要求,穿戴使用好个人的防护用品,检查周围环境和焊接所需的工器具的完好状态和摆放位置。

3  结语

为了充分发挥修旧利废在日常工作当中的作用,必须大力宣传创新维修、自主维修、自主改善的重要性,重视挖掘具有维修技能的人员参与到活动中来。根据实际情况切实执行的措施,使备品备件发挥其应有的作用,在降低使用成本的同时,提高设备的作业效率。

参考文献

[1] 陈天贵,程小虎,李法本,等.新型牙轮钻机稳杆器的研制[J].矿山机械,1997(2):7.

[2] 覃铁生.牙轮钻机稳杆器的改进[J].矿山机械,1987(12):57.

[3] 胡定飞,黄建新.牙轮钻机稳杆器的使用与修复[J].钼业经济技术,1987(3):39-42.

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