鑿巖臺車防卡鉆系統(tǒng)的應(yīng)用分析

楊光照

(第二炮兵工程大學(xué)士官學(xué)院，山東 青州 262500)

鑿巖臺車防卡鉆系統(tǒng)的應(yīng)用分析

楊光照

(第二炮兵工程大學(xué)士官學(xué)院，山東 青州 262500)

本文介紹了鑿巖臺車防卡鉆系統(tǒng)的作用，分析了防卡鉆系統(tǒng)的工作原理，闡述了鑿巖臺車防卡鉆系統(tǒng)正確設(shè)置、使用的方法，從而為操作手正確使用鑿巖臺車鉆進(jìn)系統(tǒng)提供指南。

鑿巖臺車；卡鉆；應(yīng)用；隧道

如果巖石有裂縫，或者由于鉆孔沖洗不良，鉆頭就有可能在孔中卡住。一旦出現(xiàn)卡鉆，就會影響正常的鑿巖作業(yè)，降低鉆孔質(zhì)量、速度，甚至?xí)斐蓴鄺U折釬的危險，影響釬具及鑿巖機(jī)的使用壽命。為解決這一問題，鑿巖臺車上設(shè)置了防卡鉆系統(tǒng)。

1 防卡鉆系統(tǒng)的作用

防卡鉆系統(tǒng)可有效排除卡鉆問題，當(dāng)鉆頭在孔中卡住，導(dǎo)致回轉(zhuǎn)壓力上升，此時推進(jìn)力會逐漸下降直到下降幾乎為零，若回轉(zhuǎn)壓力繼續(xù)上升，鑿巖機(jī)的鉆進(jìn)方向就會改變而后退，使鉆頭從孔中退出，排除卡鉆問題。

2 防卡鉆系統(tǒng)的工作原理

如圖1所示回路中的防卡系統(tǒng)分兩階段工作：

(1)鉆頭開始卡住時，轉(zhuǎn)動回路的壓力上升，而進(jìn)給力逐漸降低；

(2)如果轉(zhuǎn)動壓力繼續(xù)上升，而且卡鉆情況很緊急，那么將進(jìn)給方向切換到“反向進(jìn)給”。

在正常鉆進(jìn)時，鑿巖機(jī)轉(zhuǎn)動由換向閥7控制，而進(jìn)給則由換向閥6控制。減壓閥11用于預(yù)設(shè)鉆進(jìn)進(jìn)給壓力。

圖1 防卡鉆系統(tǒng)液壓回路

2.1 開始卡鉆

當(dāng)鉆頭在孔中卡住并且回轉(zhuǎn)壓力上升時，在液控壓力(等于實際的回轉(zhuǎn)壓力)達(dá)到一定值時，液控節(jié)流器8打開，這樣會使液控油(到減壓閥11)通過節(jié)流器8排出。因此，可以通過設(shè)定減壓閥的壓力值，來改變和降低到進(jìn)給液壓缸的壓力。通過調(diào)節(jié)節(jié)流器8的彈力，可以調(diào)節(jié)節(jié)流器發(fā)生切換(進(jìn)給壓力開始降低)時的回轉(zhuǎn)壓力。

較低的進(jìn)給壓力，可降鉆頭壓迫巖石的力。這樣減小了卡住的危險，而且鉆進(jìn)可以以較低的進(jìn)給壓力連續(xù)進(jìn)行。當(dāng)回轉(zhuǎn)壓力降到正常鉆進(jìn)壓力時，可調(diào)節(jié)流器8返回到關(guān)閉狀態(tài)，從而進(jìn)給壓力回升到正常水平。

2.2 卡鉆嚴(yán)重

有時盡管進(jìn)給壓力降低，但回轉(zhuǎn)壓力可能會超過一定值，這時換向閥9(防卡裝置)的位置改變，就會改變了進(jìn)給方向，從而將鉆頭從巖石中拉回。在這種情況下，轉(zhuǎn)動回路的壓力下降，而換向閥9也就回到正常位置。在正常鉆進(jìn)中，換向閥9保持在鉆進(jìn)位置(即向前進(jìn)給)，由液控壓力P控制。 液控壓力P由溢流閥10調(diào)節(jié)，并由節(jié)流器9A起節(jié)流作用。在溢流閥10與油箱連通時，通過節(jié)流器9A會產(chǎn)生壓降。

3 防卡鉆系統(tǒng)的設(shè)置

用來降低推進(jìn)力的推進(jìn)調(diào)節(jié)閥的正確設(shè)置，應(yīng)在實際鉆進(jìn)過程中測定。同樣，控制鑿巖機(jī)從向前鉆進(jìn)變?yōu)橄蚝笸顺龅姆较蚩刂崎y的正確設(shè)置也應(yīng)在實際鉆進(jìn)過程中測定。如果推進(jìn)調(diào)節(jié)閥調(diào)得太低，那么鑿巖機(jī)可能根本不向前移動或者向前移動時推進(jìn)力太小。如果推進(jìn)調(diào)節(jié)閥的壓力調(diào)得太高，那么防卡保護(hù)裝置就不能很好地工作，就會有卡鉆的危險。

3.1 防卡推進(jìn)(減小壓力)的設(shè)置

進(jìn)行調(diào)整之前，液壓油溫要達(dá)到正常工作溫度。首先記下鉆進(jìn)時的正?；剞D(zhuǎn)壓力，正常的壓力值在3.6～5.0 MPa之間，顯示在C14壓力計上，如圖2所示。鉆進(jìn)中，如果回轉(zhuǎn)壓力比正?；剞D(zhuǎn)壓力上升1.0～1.5 MPa時，防卡推進(jìn)閥就應(yīng)動作。

(1)擰入閥70上的調(diào)節(jié)螺絲并開始鉆進(jìn)；

(2)擰松閥70上的調(diào)節(jié)螺絲，直到推進(jìn)壓力計C16顯示的推進(jìn)壓力開始下降為止；

(3)擰入調(diào)節(jié)螺絲1～1.5圈，這相當(dāng)于增加回轉(zhuǎn)壓力大約1.0～1.5 MPa。

3.2 防卡推進(jìn)(鑿巖機(jī)后退)的設(shè)置

跟防卡推進(jìn)(減小壓力)的設(shè)置一樣，在進(jìn)行設(shè)置之前，液壓油溫度要達(dá)到正常工作溫度。如果回轉(zhuǎn)壓力持續(xù)上升，推進(jìn)調(diào)節(jié)裝置降低推進(jìn)力后仍不起作用的話，那么鑿巖機(jī)必須改變推進(jìn)方向由前進(jìn)變?yōu)楹笸艘员苊饪ㄗ?。?dāng)旋轉(zhuǎn)壓力下降時，鑿巖機(jī)會再一次改變方向變?yōu)橄蚯巴七M(jìn)。鑿巖機(jī)由前進(jìn)轉(zhuǎn)為后退的回轉(zhuǎn)壓力值可在閥C5C上調(diào)整，如圖2所示。

圖2 鑿巖臺車控制面板

調(diào)整閥C5C使鑿巖機(jī)在推進(jìn)壓力降到零之前后退。如果閥門壓力調(diào)得過低，鑿巖機(jī)就會過早改變方向，或者推進(jìn)控制桿處于向前位置時也不向前運(yùn)動。如果閥門壓力調(diào)得過高，鑿巖機(jī)就根本下會改變方向，從而卡鉆的危險就會增大。

在完成上述基本設(shè)定后，進(jìn)行試驗性鉆孔。觀察各種不同的鉆孔循環(huán)，檢查這些設(shè)定值是否調(diào)整得正確。

2015-04-09

楊光照(1983-)，男，2006年畢業(yè)于指揮學(xué)院機(jī)械工程及自動化專業(yè)，講師，研究方向為隧道掘進(jìn)設(shè)備，Tel：13780886172，E-mail：marmot.hi@163.com。

P634.31

A

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