液壓鑿巖機(jī)工作原理及常見(jiàn)故障處理

【摘要】本文論述了通用型液壓鑿巖機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和工作原理，結(jié)合理論分析了鑿巖機(jī)在工作中經(jīng)常出現(xiàn)的故障、故障原因，并提出了解決這些問(wèn)題所采取的具體方法。

【關(guān)鍵詞】液壓鑿巖機(jī)；原理；故障；解決

目前，煤礦掘進(jìn)廣泛選用液壓鉆車(chē)，而液壓鉆車(chē)的主要工作機(jī)構(gòu)就是液壓鑿巖機(jī)，鑿巖機(jī)技術(shù)含量高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)使用維護(hù)的要求較高。而國(guó)內(nèi)鉆車(chē)主要選用的是以賽珂瑪技術(shù)為基礎(chǔ)的HYD200鑿巖機(jī)，其工作類(lèi)型是前腔常壓后腔回油式結(jié)構(gòu)。鑒于鑿巖機(jī)是液壓鉆車(chē)的主要工作部件，一旦鑿巖機(jī)出現(xiàn)了故障，就會(huì)造成整臺(tái)鉆車(chē)停產(chǎn)，從而影響整個(gè)掘進(jìn)斷面的正常工作。因此，了解鑿巖機(jī)的工作原理和常見(jiàn)問(wèn)題的處理對(duì)使用者是至關(guān)重要的。

一、鑿巖機(jī)的工作原理

HYD200液壓鑿巖機(jī)從結(jié)構(gòu)上來(lái)劃分，是沖擊回轉(zhuǎn)式的，分為沖擊部分和回轉(zhuǎn)部分，工作時(shí)，沖擊部分和回轉(zhuǎn)部分由兩個(gè)獨(dú)立的液壓系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)，兩部分共同工作而完成實(shí)際的鑿巖過(guò)程。其沖擊部分的工作原理（圖1）是：沖擊部分采用活塞前腔恒高壓式，活塞后腔回油并有配油閥的結(jié)構(gòu)，由于活塞前腔是恒定高壓，所以推動(dòng)活塞往后部移動(dòng)。當(dāng)活后移運(yùn)動(dòng)信號(hào)液壓油到配油閥的推閥腔，推動(dòng)配油閥交變切換位置，把高壓油又切換到活塞的后腔，吸收活塞回程的運(yùn)動(dòng)能量。當(dāng)活塞繼續(xù)后退到速度等于零的位置，由于活塞后腔高壓油形成的軸向推力大于活塞前腔恒高壓條件下的面積差的軸向力，活塞開(kāi)始向前運(yùn)動(dòng)進(jìn)入沖程，當(dāng)活塞快要打擊釬尾之前，活塞上的泄壓槽把低壓回油路與配油閥孔道接通，使得配油閥的推閥腔很快失壓，于是配油閥交變復(fù)位，切斷了向活塞后腔供油，同時(shí)把低壓回油路與活塞后腔溝通，使活塞后腔失壓，由于這時(shí)的活塞沖程能量最大，雖然活塞前腔恒高壓開(kāi)始吸收沖擊能量，但活塞仍然靠慣性向前高速運(yùn)動(dòng)，很快打擊釬尾，此后又開(kāi)始進(jìn)入回程進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán)，不斷的對(duì)釬尾進(jìn)行沖擊。沖擊動(dòng)作大致可分為四個(gè)階段，即后退—后退換向—沖擊—沖擊換向。這四個(gè)階段是由配油閥的供油狀態(tài)決定的。蓄能器從回程開(kāi)始積蓄能量，回程轉(zhuǎn)換結(jié)束蓄能完畢；從沖擊轉(zhuǎn)換開(kāi)始釋放能量，沖擊完畢，釋放能量結(jié)束。

二、常見(jiàn)問(wèn)題及處理方法

1.沖擊機(jī)構(gòu)沒(méi)有沖擊

不沖擊是鑿巖機(jī)在工作過(guò)程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，造成不沖擊的原因是多方面的，歸納起來(lái)有以下幾方面：

①供鑿巖機(jī)工作的液壓系統(tǒng)故障；②活塞或配油閥卡滯；③活塞過(guò)沖；④蓄能器故障。

由液壓系統(tǒng)造成的鑿巖機(jī)不沖擊，主要是供給鑿巖機(jī)工作的液壓系統(tǒng)流量不足，或者是液壓系統(tǒng)安全閥調(diào)整的壓力過(guò)低，不能保證鑿巖機(jī)在工作時(shí)建立正常的壓力，從而造成鑿巖機(jī)不沖擊。對(duì)這類(lèi)問(wèn)題的處理應(yīng)該用壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)系統(tǒng)中的壓力值，如果壓力太低，就應(yīng)該重新調(diào)整壓力或者系統(tǒng)流量，使鑿巖機(jī)恢復(fù)正常。

對(duì)于活塞或配油閥卡滯而形成的鑿巖機(jī)不沖擊，主要是活塞或配油閥與缸體的間隙進(jìn)入雜質(zhì)而被卡住。鑿巖機(jī)正常工作時(shí)，活塞和配油閥以50Hz的高頻協(xié)調(diào)工作，如果稍有阻力就會(huì)破壞活塞和配油閥的協(xié)調(diào)性，從而造成鑿巖機(jī)沖擊停止。這時(shí)，應(yīng)該拆出鑿巖機(jī)的活塞或配油閥進(jìn)行檢測(cè)，最好加以清洗來(lái)保證活塞和配油閥滑動(dòng)正常。另外，如果鑿巖機(jī)使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，缸體內(nèi)密封液壓油的格萊圈唇口磨損，這時(shí)密封圈和活塞的接觸面積變大，活塞受到的滑動(dòng)摩擦阻力變大，會(huì)影響鑿巖機(jī)沖擊活塞的滑動(dòng)，甚至造成不沖擊。如果通過(guò)檢測(cè)，確定是這方面原因造成的不沖擊，只能更換密封圈來(lái)解決問(wèn)題。

活塞過(guò)沖，即活塞沖過(guò)位。往往發(fā)生在鑿巖機(jī)的空沖擊時(shí)，尤其是在鑿巖機(jī)不裝釬尾時(shí)的空沖擊。由于通用的HYD200型鑿巖機(jī)是前腔常壓結(jié)構(gòu)，如果活塞沖擊的太靠前，那么活塞就會(huì)把缸體前腔的高壓油口堵住，使活塞不能回程而造成鑿巖機(jī)沒(méi)有沖擊。因此要求鑿巖機(jī)絕對(duì)不能在不裝釬尾的前提下空沖擊。如果遇到了鑿巖機(jī)活塞過(guò)位造成的不沖擊，需要把活塞回拉到正常位置就可以了。

蓄能器的作用是在鑿巖機(jī)工作沖程階段為活塞補(bǔ)充沖擊能量的，蓄能器里充有一定壓力的氮?dú)?，靠氮?dú)獾膲毫Π褍?chǔ)存在內(nèi)部的液壓油壓出，供給鑿巖機(jī)沖擊使用。如果蓄能器內(nèi)的氣體壓力不夠，那么就會(huì)造成壓出的液壓油壓力不足，達(dá)不到給鑿巖機(jī)補(bǔ)充能量的作用，造成鑿巖機(jī)沖擊過(guò)緩或不沖擊。在這種情況下，外部表現(xiàn)為鑿巖機(jī)的油管沖擊、震動(dòng)比較厲害，這時(shí)就需要重新檢測(cè)蓄能器的氣壓，如果必要，則要按照鑿巖機(jī)的氣壓要求重新充氣，從而解決鑿巖機(jī)的沖擊故障。

2.回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)故障

鑿巖機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)故障往往表現(xiàn)在鑿巖機(jī)回轉(zhuǎn)過(guò)慢、鉆進(jìn)速度過(guò)慢，或者是鑿巖機(jī)頻頻出現(xiàn)卡釬現(xiàn)象。這方面的問(wèn)題是由回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的壓力和流量?jī)煞矫嬖蛟斐傻?，在使用過(guò)程中需要檢測(cè)系統(tǒng)流量和回轉(zhuǎn)的額定壓力。如果是因?yàn)榱髁坎蛔阍斐傻霓D(zhuǎn)速過(guò)慢，就需要調(diào)整流量。如果單純是壓力不夠，就需要調(diào)整系統(tǒng)的壓力；另外，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)馬達(dá)長(zhǎng)時(shí)間工作以后，會(huì)由于磨損造成機(jī)械件的間隙變大，馬達(dá)的泄漏量增大，這樣也會(huì)影響鑿巖機(jī)的正?；剞D(zhuǎn)。

3.供水裝置故障

供水裝置主要故障是會(huì)出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。如果供水裝置漏水太多，則鑿巖機(jī)沖洗孔的水流量就會(huì)不足，可能會(huì)造成卡釬現(xiàn)象。供水裝置漏水有水封的原因，也可能有釬尾的原因。如果是水封原因則需要更換水封，比較容易處理。另一方面就是釬尾的問(wèn)題，由于鑿巖機(jī)的工作環(huán)境比較惡劣，沖洗用水的腐蝕性比較大，在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，沖洗水往往會(huì)把釬尾腐蝕掉，嚴(yán)重降低釬尾的表面粗糙度，這樣釬尾和水封里沖擊回轉(zhuǎn)時(shí)很快就會(huì)損害水封唇口造成漏水，此時(shí)在更換水封的同時(shí)要求更換新釬尾。另外，釬尾支撐套磨損會(huì)使釬尾跳動(dòng)變大，這樣也會(huì)加速水封的損壞，在具體情況下需要觀(guān)察此類(lèi)現(xiàn)象。

以上分析了鑿巖機(jī)的工作原理和故障處理方法以后，如果在具體工作中掌握以后，就能更好地使用鑿巖機(jī)，快速檢測(cè)問(wèn)題并解決問(wèn)題。