淺談對牙輪鉆機技術(shù)改造的探索與研究

胡善文

（江西銅業(yè)集團公司德興銅礦，江西 南昌 330000）

隨著施工機械化和自動化水平的提高，以及引進一系列的先進開采工具、儀器，為礦山精益化施工提供了技術(shù)支持。通過精確的工具使用可以有效保障施工質(zhì)量和安全，實現(xiàn)牙輪鉆機使用過程中各項工序精細化的施工目標。

1 牙輪鉆機的工作原理

用牙輪鉆機的鉆頭的輾壓作用來破碎礦巖，主要適用于在硬礦巖上鉆直徑150mm～440mm的孔，它具有效率高、勞動強度小的優(yōu)點，1981年，一些企業(yè)研制生產(chǎn)出最新型，高性能，低消耗，露天的各種型號鉆孔機械，隨后，在新產(chǎn)品的開發(fā)上牙輪鉆機具有了專業(yè)技術(shù)人員上的優(yōu)勢，再加上與科研院校常年合作，研制出了新型的液壓潛孔鉆機并到投入使用。在露天礦山開采設(shè)備中，牙輪鉆機是采礦工程中最容易被忽視的一種設(shè)備，因為在操作過程中，牙輪鉆機穿孔的費用在生產(chǎn)成本里占的比例比較小，但是，牙輪鉆機也是最容易實現(xiàn)自動化的露天開采礦業(yè)的專業(yè)設(shè)備。在實際操作中，牙輪鉆機適用于大部分的硬度礦巖的鉆孔作業(yè)，并且，與之前使用的風動鑿巖機比較，機器的易損件壽命提高，拆機維修的周期縮短、機器備件的消耗量也隨之減少，工作人員也更加省時省力，維修費用也相應(yīng)得到降低。因此，在設(shè)計大中型礦山開采中，我們首先應(yīng)該考慮的鉆孔設(shè)備是用牙輪鉆機。

在牙輪鉆機中采用的先進鉆機需要根據(jù)項目地質(zhì)特點來指定開采方案，然后在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和操作軟件上進行優(yōu)化設(shè)計，使其能夠滿足現(xiàn)代大部分礦山高效采礦生產(chǎn)的要求，尤其在極端作業(yè)環(huán)境下，優(yōu)勢更加明顯。同時，在當前的牙輪鉆機設(shè)備的配備中已經(jīng)配有了電子數(shù)字自動顯示儀，對工程進行就更加具有很大的輔助作用，電子數(shù)字顯示儀可以在操作中實時顯示鉆孔的相關(guān)數(shù)據(jù)，這就有利于工程操作人員實時根據(jù)指示來跟蹤鉆孔進程。礦用牙輪鉆機是露天采礦的主要穿孔設(shè)備之一，是以三牙輪鉆頭為主，排渣的設(shè)備是使用壓縮空氣。它的主要特點是采用頂部回轉(zhuǎn)，封閉鏈—齒條連續(xù)加壓裝置，提升和行走擁有一臺電機，共用一套傳動裝置，實現(xiàn)牙輪鉆具的提升和鉆機的行走，再用液壓馬達進行加壓。在行走履帶架上支撐鉆機的機體，平臺的后端設(shè)置鉆架，另外還有回轉(zhuǎn)、加壓/提升行走等機構(gòu)，除塵、液壓傳動和電氣以及主、輔壓風等系統(tǒng)。

2 牙輪鉆機的優(yōu)化操作及探索研究

傳統(tǒng)的牙輪鉆機經(jīng)常會受到一些因素的影響，導致一些常見故障的發(fā)生，若是沒有針對性進行技術(shù)改造，那么很容易造成嚴重的后果，導致生產(chǎn)效率下降，經(jīng)濟受到嚴重的影響，牙輪鉆機常見的故障有主要風路泄露、系統(tǒng)堵塞以及牙輪鉆機逆止閥失靈影響牙輪鉆機的正常運行等，而在實際操作中，電力、液力的提升和行走主要依靠主傳動機構(gòu)采用懸掛式結(jié)構(gòu)完成，另外主傳動機構(gòu)還可以進行加壓和輔助卷揚的操作功能。為了保證牙輪鉆機在使用中的安全性和穩(wěn)定性，保證良好的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，需要對牙輪鉆機技術(shù)進行相應(yīng)的創(chuàng)新和改造，在進行開采的過程中，操作機構(gòu)還可以采用單一的液壓動力，進行計算機程序的控制，實現(xiàn)鉆鑿工作的自動化。在隧洞掘進中，還可以根據(jù)掘進工藝來要求布置炮孔，采用微機程序控制的液壓自動化鉆車，這樣的布置可以使開采效果達到最優(yōu)，還能做到提高操作過程性的靈活性和提高操作效率。牙輪鉆機的聯(lián)合控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)互相聯(lián)鎖控制，從而在鉆進過程中來限制牙輪鉆機的行走；另外，當氣胎進入壓縮空氣時，氣胎會發(fā)生擴張，摩擦塊會緊壓在輪轂的內(nèi)表面上，方便摩擦力把扭矩傳遞給輪轂，然后帶動主動鏈輪回轉(zhuǎn)。如果氣胎內(nèi)氣壓消失，彈簧復(fù)位，摩擦塊會與輪轂產(chǎn)生分離，輪轂產(chǎn)生分離后，它的鏈輪會停止轉(zhuǎn)動。

所以，氣胎離合器的摩擦面上如果有油或潤滑脂或者氣胎內(nèi)的氣壓不足的結(jié)果會導致摩擦塊與輪轂內(nèi)表面的摩擦力不斷減小，從而降低牙輪鉆機的行走扭矩傳遞。

牙輪鉆機的潤滑采用的是集中潤滑系統(tǒng)，主要負責的是對履帶部分的運動部件的潤滑工作。當行走閘帶有油或松閘失效，會造成牙輪鉆機行走不動或不能正常拐彎。在牙輪鉆機潤滑系統(tǒng)技術(shù)改造的過程中，集中回路的形式是主要采用的方法，用集中回路的形式來進行相應(yīng)的控制將液控閥進行一個全面的集中，然后運用一個進油總管和多個出油支管的共同配合的油路系統(tǒng)，再利用電磁閥進行關(guān)閉和啟動來達到部分控制的效果，降低牙輪鉆機設(shè)備發(fā)生故障的概率。潤滑對機械設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)起著重要作用，潤滑降低摩擦系數(shù)，減少機器的磨損，降低溫度，防止腐蝕，還可以保護金屬表面和密封作用。牙輪鉆機的空壓機需要較低的排氣溫度，低溫度對主機的工作有利，當牙輪鉆機的油箱油量不足時，里面的油會變質(zhì)，導致油冷卻器散熱效果差。此外，油泵故障等故障的發(fā)生都會導致液壓機的排氣溫度升高。所以，需要經(jīng)常對油箱油量進行檢查，還需要保持潔凈、定期進行清洗，防止牙輪鉆機的散熱器被泥污堵塞不利于牙輪鉆機的使用。

在操作過程中，工程技術(shù)人員必須要保持氣胎離合器摩擦面行走抱閘帶處的清潔度，對油污雜質(zhì)進行及時的清除，時刻在聯(lián)動裝置和各活動部件上加注潤滑油，將有助于預(yù)防行走故障的產(chǎn)生。因為在操作過程中，牙輪鉆機行走會導致不能同時對鉆具實施提升。這樣的操作促使鉆機的穿孔效率提高、成本降低、更加安全可靠。當代的牙輪鉆機通過不斷的技術(shù)改進，采用合金鋼材料，使得牙輪鉆機的強度、剛度提高，并且，原來的“可控硅—直流電機”改為“變頻調(diào)速”，主空壓機由滑片式改為螺桿式，操作控制的手柄也由操縱手柄也改為了電磁閥控制，大大降低設(shè)備的故障發(fā)生概率。此外，在操作過程中，對工程技術(shù)人員及參與人員也有一定要求，需要嚴格遵守勞動紀律，禁止單人單機作業(yè)。按照規(guī)定嚴格執(zhí)行交接班制度，還需要認真填寫交接班本和其他原始記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時上報處理。還需要不斷提高機臺人員操作技術(shù)水平，努力降低生產(chǎn)成本。負責保質(zhì)保量完成工段下達的生產(chǎn)任務(wù)和安全生產(chǎn)，還需要對本班安全和文明衛(wèi)生，保證控制機臺上物品完整不受損。

3 結(jié)論

如上所述，牙輪鉆機設(shè)備與其他驅(qū)動方式的鉆鑿設(shè)備相比，具有許多顯著的優(yōu)越性，這是它迅速發(fā)展的主要原因；但國內(nèi)外使用牙輪鉆機設(shè)備的實踐證明，牙輪鉆機仍然還存在一些不足之處，應(yīng)該在繼續(xù)發(fā)展中解決問題伴隨著科技腳步不斷進步，促進牙輪鉆機也不斷地向著自動化和智能化發(fā)展，我國應(yīng)該努力發(fā)展牙輪鉆機，爭取早日達到世界先進水平。