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液壓鑿巖機常見故障分析及保養

液壓鑿巖機常見故障分析及保養

液壓鑿巖機的結構比較復雜,其零部件損壞的原因也比較多。基于鑿巖臺車使用較多的液壓鑿巖機,重點介紹了鑿巖機的回轉類、沖擊類、水路類、氣路類和密封類等常見故障,提出了解決措施,最后總結了液壓鑿巖機使用的注意事項。

 


液壓鑿巖機是一種巖石鉆鑿施工利器,具有沖擊、回轉、推進和沖洗等多種功能,用于炮孔或錨桿孔成孔施工。

鑿巖機組成

鉆神智造液壓鑿巖掘進錨桿臺車采用液壓鑿巖機進行鉆孔施工,其鑿巖機為低壓大流量沖擊鑿巖機,由沖擊部位、中部、液壓止動部位及前部組成(見圖1)。鑿巖機中部主要為對中扶正部位,液壓止動部位具有回轉以及擊打部位功能,鑿巖機前部主要為釬尾旋轉沖擊提供扶正支持。

 

▲圖1 液壓鑿巖機示意圖 

2、常見故障分類以及解決措施
2.1回轉類問題

2.1.1鑿巖機回轉卡滯

(1)鑿巖機回轉進油口邏輯順序閥閥芯因液壓油污染導致堵塞,會導致回轉進油不暢、卡滯,如圖2(a)所示,解決此類問題的措施是將閥芯取下,用柴油清洗即可。

 

▲圖2 回轉卡滯的不同類型

(2)鑿巖機回轉部位元件損壞,如回轉軸承損壞、齒輪損壞,如圖2(b)、(c)、(d)所示。導致元件損壞的原因一般是潤滑不足或疲勞。充分的潤滑是旋轉襯套保持良好性能的必要條件,高推進力和大孔徑造孔要及時提高潤滑要求。潤滑不足會導致襯套端面周圍高溫變色,嚴重時甚至能導致旋轉襯套碎成兩部分,甚至還會對鑿巖機造成昂貴的二次損壞。旋轉襯套是耐磨零件,一般應在工作300-400沖擊小時后予以更換,以防止由于零件疲勞而造成的損壞。

 

2.1.2鑿巖機回轉轉半圈

鑿巖機回轉轉一部分角度后,停止轉動,反向旋轉也出現類似現象,此現象的原因是鑿巖機機體固定螺栓轉矩不一致導致鑿巖機出現回轉卡滯。

2.2沖擊類問題

2.2.1鑿巖無力,鑿巖效率下降

鑿巖機鑿巖無力、鑿巖效率下降,主要表現為駕駛室面板上沖擊壓力表和推進器動臂油管抖動嚴重,主要原因是鑿巖機高壓或者低壓氮氣區氮氣不足或者氮氣隔膜損壞,需要對氮氣隔膜進行更換,或者充氮氣,如圖3所示。此類故障嚴重時有可能出現蓄能器端蓋開裂,導致氮氣外泄。

 

2.2.2鑿巖沒有沖擊

鑿巖回轉動作正常,沖擊壓力表正常,但沒有沖擊,原因如下:

(1)鑿巖機后端蓋沖擊換向閥因液壓油污染卡滯,清洗后即可使用,如圖4(a)所示。

(2)鑿巖機后端蓋沖擊截止閥斷裂,主要因為卡滯后壓力較大導致其損壞,此時需更換沖擊截止閥,如圖4(b)所示。



▲圖4 鑿巖沒有沖擊的不同工況

2.2.3鑿巖沖擊時有聲響

鑿巖回轉動作正常,沖擊壓力表正常,但沒有沖擊,且沖擊時有噠噠的聲響。此類問題大部分是因為沖擊活塞部分出現故障,如沖擊活塞斷裂、卡滯,或者沖擊導向活塞卡滯。鑿巖機轉矩不一致會導致沖擊活塞偏心,鑿巖機沒有及時維保(鑿巖機前端銅套和鑿巖機機頭內銅花鍵套磨損嚴重沒有及時更換)或者氣潤滑不足會導致異物進入沖擊活塞,致使沖擊活塞被部分劃傷。不同部件的損傷情況如圖5所示。

 

▲圖5 不同部件的損傷情況 

2.2.4鑿巖打鉆低沖找孔困難,幾乎沒有推進

鑿巖打鉆低沖找孔困難,幾乎沒有推進的主要原因是釬尾環損壞,如圖6(a)、(b)所示,導致開孔困難。如果釬尾環損壞過于頻繁,則是因為低沖壓力過高以及銅套磨損嚴重導致間隙很大,如圖6(c)、(d)所示,釬尾不對中,此時需要測量檢查銅套尺寸進行驗證更換。

 

   

▲圖6 鑿巖機無低沖損壞元件

2.3水路類問題
2.3.1鑿巖機沖洗頭破裂

沖洗頭破裂導致漏水的主要原因多是在沒有推進的情況下進行了反打或者沖擊。另外兩個原因如下:

(1)沖洗頭被腐蝕。因為制造沖洗頭的材料不能同時完全具備高強度和良好的耐腐蝕性。如果所使用的沖洗水具有酸堿腐蝕性,沖洗頭材料可能會被腐蝕,這種腐蝕會引起裂紋(見圖7(a)),最后導致疲勞失效。改善這種情況的唯一方法是保持釬尾、沖洗頭密封和連接板狀態良好。

 

▲圖7 鑿巖機沖洗頭破裂

(2)前端被腐蝕。如果前端被腐蝕,沖洗頭會向前移動,從止動環傳遞過來的沖擊力將被傳遞到連接板處而不是像預想的傳遞到前端螺栓的連接螺紋上,這將導致不利的應力分布在前端連接板處的孔口周圍,進而產生破裂(見圖7(b))。釬尾、水封密封圈和連接板狀態良好可有效避免前端腐蝕。在實際鑿孔作業中盡量杜絕低推進或無推進力的情況下使用沖擊,特別是高沖擊,這也同時是提高沖洗頭使用壽命的有效措施之一。

2.3.2沖擊活塞蜘蛛紋明顯

鑿巖機內部銹蝕嚴重,鑿巖機沖擊活塞端面裂紋源清晰,該現象會導致鑿巖機沖擊活塞端面提前損壞,鑿巖機沖擊活塞壽命達不到預定設計值。主要是因為鑿巖機水密封更換不及時,鑿巖機內部進水在擊打區反復淬火導致裂紋源產生。沖擊活塞蜘蛛紋損壞情況如圖8所示。

 

▲圖8 沖擊活塞蜘蛛紋損壞情況

 

2.4氣路類問題

鑿巖機氣路類問題損壞情況如圖9所示。鑿巖機釬尾處無潤滑油,釬尾干,內部元件損壞頻繁,原因如下:

▲圖9 沖擊活塞蜘蛛紋損壞情況

(1)鑿巖機氣潤滑系統故障可能是因為脈沖繼電器損壞,檢查后更換即可使用。

(2)鑿巖機前端側面氣道螺塞故障,將其拆卸清洗內部,內有彈簧和鋼珠,拆裝時應采取必要的保護措施。

(3)鑿巖機后部漏水口漏氣,可將后端4顆螺栓的下面2顆拆下,在螺栓尾部加生料帶,堵住漏氣口。

2.5密封類問題

2.5.1鑿巖機后端蓋開裂

鑿巖機密封類損壞情況如圖10所示。鑿巖機后端蓋開裂主要是鑿巖機沖擊工作在低推進、無推進或者反向推進(反打)的情況下時間太久,從沖擊活塞傳遞過來的沖擊力傳遞并產生壓力峰值作用到端蓋上,會導致端蓋開裂。因此,要減少空打、反打,杜絕全沖擊的工作狀況。

 

▲圖10 鑿巖機密封類損壞情況 

2.5.2鑿巖機后部、中部、前部漏油嚴重

鑿巖機接縫處漏油大多是因為此處的密封已損壞,導致鑿巖機沖擊高壓油泄漏。

液壓鑿巖機使用注意事項

(1)試鉆前需經常檢查蓄能器壓力,高壓蓄能器要求小于8MPa;低壓蓄能器1MPa。

(2)減少空打、反打,杜絕全沖擊,在實際鑿孔作業中盡量杜絕低推進或無推進力的情況下使用沖擊,不能使用高沖擊。

(3)經常檢查釬尾、沖洗頭密封和連接板狀態損壞程度,及時更換水密封等易損件。

(4)經常檢查側螺栓和后端蓋螺栓損壞擰緊力情況。

(5)定期(一般為每300-400沖擊小時)更換密封、銅套、軸承、花鍵銅套、釬尾環(墊圈)、反打墊圈等易損易耗件,定期檢查銅套、花鍵銅套等外面間隙,定期檢查軸承等件的預緊力。

(6)保證氣潤滑暢通、充足,并保證氣潤滑油型號正確,充分的潤滑是旋轉接觸部位(旋轉襯套、銅套、釬尾環(墊圈)、花鍵銅套及沖擊活塞等)保持良好性能必要條件。

4 液壓鑿巖機維修組裝注意事項

41中缸體的組裝

1) 堵頭的安裝

安裝堵頭時,必須在堵頭上 O形圈的表面涂抹液壓油

下表列出了 YHD210鑿巖機上堵頭的規格和擰緊力矩

規格             力矩(N·m)

1/8堵頭 25

1/4堵頭 45

3/8堵頭 80

1/2堵頭 120

3/4堵頭 200

1 堵頭              300


2) 組裝中缸體

1. 在調頻閥芯螺紋上涂抹液壓油,使用螺絲刀把閥芯

 



2. 擰緊后松開閥芯

檢查閥芯上是否有凹痕

3. 重新擰緊閥芯

4. 在螺母內部 O形圈上涂抹潤滑脂

5. 鎖緊螺母

擰緊力矩 M12 60N·m

6. 將襯套 F安裝入中缸體內




7. 將油封固定器 G安裝入中缸體內

使用塑料錘將油封固定器安裝到位,油封固定器的端面高于中

缸體的端面

★ 安裝時注意不要割破油封固定器外緣的 O形圈

8. 把 O形圈安裝至中缸體表面,在 O形圈表面涂抹潤滑脂



(3)安裝蓄壓器

1. 在 O形圈上涂抹潤滑脂,然后安裝入蓄壓器溝槽內

2. 在中缸體安裝蓄壓器的結合面涂抹潤滑脂

3. 在 4個緊固螺栓上涂抹螺紋防松劑

4. 把蓄壓器安裝到中缸體上用扳手臨時擰緊螺栓

5.高壓、低壓蓄壓器安裝方式相同.安裝時區分高壓和低壓蓄壓

(4)組裝減速箱

a) 減速箱殼體的組裝

1. 在軸承上涂抹潤滑脂,然后裝入減速箱殼體

3.用銅棒敲擊軸承,確保軸承安裝到位

注意不要敲擊軸承滾珠部位

4.在銅套內表面涂抹潤滑脂

5.在大齒輪齒部和內部銅套表面涂抹潤滑脂再把大齒輪裝入減速箱殼體內

6.在馬達齒輪上涂抹潤滑脂然后裝入減速箱殼體內,用銅棒敲擊齒輪以安裝到位


7.在軸承上涂抹潤滑脂然后安裝入殼體內馬達軸上,用銅棒均

勻敲擊軸承外圈把軸承安裝到位

8.在大齒輪外緣涂抹潤滑脂用手轉動大齒輪,檢查轉動是否平穩.如果轉動困難或有異

常響聲,則表示齒輪有損壞.需要維修后使用或者更換新的部件。


9.在花鍵套內孔及外緣涂抹潤滑脂,然后裝入大齒輪內



b) 殼蓋的組裝

在完成減速箱的組裝前,按以下方式組裝殼蓋

1. 在銅套內表面涂抹潤滑脂

2. 將殼蓋同齒輪箱殼體組裝



(5)安裝緩沖裝置

按以下步驟把液壓馬達和緩沖裝置跟減速箱殼體組裝

1. 在減速箱大齒輪銅套內涂抹潤滑脂

2. 清洗襯套,用空氣吹干

3.在襯套上涂抹潤滑脂,將其裝入減速箱內部銅套內用手轉動襯套,檢查轉動是否順暢

4.把緩沖裝置同減速箱殼體組裝



5.插入貫穿螺栓并鎖緊

6.把液壓馬達插入減速箱殼體

7.緊固 6個螺栓



(6)安裝中缸體

當起吊中缸體時,如果快速的起落或者傾斜,可能會破

壞中缸體

a) 組裝中缸體

1.把組裝好的中缸體安裝到緩沖裝置側面

2. 在緩沖裝置與中缸體結合面涂抹潤滑脂


3. 用吊帶起吊中缸體      中缸體重量 50-70kg



4.把中缸體和緩沖裝置緩慢裝配一起,注意中缸體端面的 O形圈

5. 插入 4個螺栓臨時緊固中缸體

6.移除吊帶



c) 安裝換向閥和活塞

從中缸體的側面安裝活塞、換向閥等部件.

★ 當準備組裝活塞、換向閥時,提前準備好清洗油和液壓油

1. 在 O形圈上涂抹潤滑脂,然后裝入閥蓋的溝槽內

2. 在擋圈上涂抹潤滑脂,然后裝入相應的溝槽

3. 用清洗油清洗活塞,用手觸摸活塞的表面檢查是否存在損傷

4. 使用壓縮空氣吹干活塞

5. 活塞表面噴上液壓油



6. 將活塞小心裝入中缸體內

7. 將襯套 R安裝入中缸體內

8. 安裝時注意襯套外緣 O形圈環,防止 O形圈被切斷

切記:不可直接敲擊襯套端部,否則襯套會變形



9. 在換向芯上涂抹液壓油,然后裝入中缸體內

用手推拉閥芯,檢查閥芯移動是否順暢

10.在換向閥蓋上涂抹液壓油,安裝時用塑料錘敲擊閥蓋底部注意 O形環跟擋圈不要被切斷



11. 在連接套和 O形圈上涂抹潤滑脂然后裝入中缸



5安裝上缸體

活塞和換向閥安裝完成后按下面方式安裝上缸體

1. 把上缸體跟中缸體貼合,在 4個螺栓上涂抹螺紋防松劑臨時緊固螺栓

2. 安裝轉接塊并緊固鉸接螺栓



6 緊固力矩

起吊鑿巖機時不要歪斜和快速起落,否則有掉落的危險將完成組裝的鑿巖機放置在工作臺,把螺栓,接頭緊固到規定的扭矩

1. 用尼龍吊帶起吊鑿巖機,吊帶必須滿足鑿巖的重量

鑿巖機重量 : 210 180kg

2. 把鑿巖機放置在專用的工作臺上

3. 可靠的固定鑿巖機的前端

4. 把螺栓 1緊固到規定值,以緊固殼蓋、減速箱、緩沖裝置

規格 M24 扭矩 480 N·m

5. 把螺母2緊固到規定值,以把水套殼緊固

規格M24      扭矩480N·m

6. 4個螺栓3交叉緊固到規定值,以把中缸體和緩沖裝置緊固

規格 M22   扭矩370N·m

7.把 4個螺栓 4交叉緊固到規定值,以把上缸體跟中缸體緊固

規格 M20 扭矩 280 N·m

8.交叉緊固螺栓 5,以把蓄壓器跟中缸體緊固中缸體的兩側都有蓄壓器

規格 M18 扭矩 200 N·m

9. 交叉緊固6顆螺栓6,以把液壓馬達和減速箱緊固

規格M12  扭矩60N·m


其他接頭扭矩

規格        扭矩(N·m)

3/8            48

3/4           137

7/16-20        16

7/8-14         85

到此液壓鑿巖機的安裝已經完成,現在可以把鑿巖機安裝在臺車上連接其他管路


中缸體襯套的維護和更換

1 襯套的修復

如果中缸體內襯套有輕微的磨損,使用氣動工具對他們進行拋光修復

2 襯套的更換

2.1. 如果對襯套進行維修后仍然無法去除損傷就需要更換新的部件

2.2. 拆卸中缸體上所有接頭、堵頭

2.3. 取出中缸體內部部件

2.4. 更換新部件


四川鉆神智能制造機械有限公司

技術部





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