钻机稳杆器的作用及修复

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

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

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