遼寧省冶金地質(zhì)勘查局四〇三隊(duì) 114018

摘要：近幾年來，隨著我國改革開放及基本建設(shè)的向前發(fā)展，對公路、鐵路、高層建筑、港口碼頭的基礎(chǔ)樁施工，提出了優(yōu)質(zhì)、高效、快速的要求。原有的沖擊鉆、正、反循環(huán)回旋鉆機(jī)不能滿足工程的施工要求，已被旋挖鉆機(jī)的投入使用所代替。但旋挖鉆機(jī)在使用過程中其液壓系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)各種設(shè)備故障，因此，研究、探討和總結(jié)旋挖鉆機(jī)在施工過程中的液壓系統(tǒng)故障及診斷維護(hù)方法具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：旋挖鉆機(jī)；故障分析；原因；維護(hù)處理

一、旋挖鉆機(jī)在國內(nèi)的應(yīng)用情況

旋挖鉆機(jī)是在第二次世界大戰(zhàn)后發(fā)展起來的新型鉆孔設(shè)備。我國從上世紀(jì)80年代開始引進(jìn)吸收，但一直沒有取得太大的進(jìn)展。直到2001年國家重點(diǎn)工程青藏鐵路大規(guī)模施工啟動后，由于青藏鐵路施工地層很多是永凍的土層、砂礫、不規(guī)則泥頁巖、還有軟硬互層灰?guī)r，有的凍土層厚度達(dá)百米以上，適宜用旋挖鉆成孔工藝進(jìn)行施工，中鐵集團(tuán)開始在青藏鐵路上大面積推廣應(yīng)用旋挖鉆進(jìn)行樁基成孔。至此，旋挖鉆成孔施工工藝在國內(nèi)較大范圍內(nèi)迅速推廣，但由于旋挖鉆成孔施工工藝尚屬新推廣應(yīng)用的工藝，至今尚無統(tǒng)一的施工技術(shù)規(guī)范。

二、旋挖鉆機(jī)性能結(jié)構(gòu)簡介

目前，國內(nèi)常見的旋挖鉆機(jī)基本都是由國外引進(jìn)的基本組成及工作原理：各型旋挖鉆機(jī)均為全液壓履帶自行式，結(jié)構(gòu)大同小異，都是由主機(jī)、履帶式底盤、鉆架、動力頭、加壓油缸、主副卷揚(yáng)等部分組成，并全部安裝組合在履帶式底盤上。其工作原理也完全相同，都是由全液壓動力頭產(chǎn)生扭矩，由安裝在鉆架上的油缸提供鉆壓力，并通過伸縮式鉆桿傳遞至鉆頭，鉆下的鉆渣充入鉆頭，由主卷揚(yáng)提拔出孔外。

三、旋挖鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的故障原因分析

旋挖鉆機(jī)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障的原因可分為內(nèi)因和外因兩個方面。

3.1內(nèi)在原因：①設(shè)計(jì)時確定的技術(shù)參數(shù)不合適；②系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理；③所選用的元件不符合要求；④系統(tǒng)安裝未能達(dá)到技術(shù)規(guī)范要求；⑤零部件的加工制造質(zhì)量不合格；⑥某些零件經(jīng)長期使用后出現(xiàn)的正常磨損。

3.2外在原因：①設(shè)備運(yùn)輸或安裝中引起的損壞；②使用環(huán)境惡劣；③調(diào)試、操作與維護(hù)不當(dāng)；④電網(wǎng)電壓異常。在旋挖鉆機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷的工作過程中，需要判定故障的性質(zhì)與嚴(yán)重程度，查找失效元件及失效位置，并及時分析引起故障的初始原因，結(jié)合故障機(jī)理分析來預(yù)測故障發(fā)展趨向。

四、旋挖鉆機(jī)故障診斷方法

4.1主觀診斷法

主要是依靠簡單的診斷儀器，憑借個人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，判別故障發(fā)生的部位及其原因。要求診斷人員具有液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識和較強(qiáng)的分析能力，方可保證診斷的效率和準(zhǔn)確性。主觀診斷法具有方便、快捷、實(shí)用的特點(diǎn)，在現(xiàn)階段仍有一些液壓設(shè)備用戶在延用。但是它也存在著局限性，由于人們的感覺不同，判斷能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有差異，因而對所掌握的客觀情況的分析結(jié)果也就不同。

4.2基于模型診斷法

基于模型的診斷法是先運(yùn)用一定的數(shù)學(xué)手段描述系統(tǒng)某些可測量特征量，這些特征量在幅值、相位、頻率及相關(guān)性上與故障源之間存在著聯(lián)系，然后通過測量、分析、處理這些特征量信號，來判斷故障源所在。這種方法實(shí)質(zhì)上是以傳感器技術(shù)和動態(tài)測試技術(shù)為手段，以信號處理和建模處理為基礎(chǔ)的診斷技術(shù)。

4.3智能診斷技術(shù)

液壓系統(tǒng)故障智能診斷技術(shù)是人工智能技術(shù)在液壓系統(tǒng)故障診斷領(lǐng)域中的應(yīng)用，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)和液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)相互結(jié)合與發(fā)展進(jìn)步的結(jié)果。智能診斷的本質(zhì)特點(diǎn)是模擬人腦的機(jī)能，又能比人腦更有效地獲取、傳遞、處理、再生和利用故障信息，成功地識別和預(yù)測診斷對象的狀態(tài)。因此，智能診斷技術(shù)是液壓系統(tǒng)故障診斷的一個極具生命力的發(fā)展方向。目前的智能診斷研究主要從兩個方面開展：基于專家系統(tǒng)的故障智能診斷技術(shù)和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的液壓系統(tǒng)故障智能診斷技術(shù)。

五、旋挖鉆機(jī)液壓系統(tǒng)故障維修技術(shù)

對于旋挖鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的故障檢測和維修要通過對不同元件進(jìn)行分析之后，找出發(fā)生故障的部位，然后再采用具體的措施進(jìn)行維修。在進(jìn)行檢修時，不能盲目的進(jìn)行系統(tǒng)的拆解，一定要在仔細(xì)的進(jìn)行完系統(tǒng)分析后才下定論。

5.1液壓泵的維修

旋挖鉆機(jī)液壓泵屬于液壓系統(tǒng)中的重要部件，液壓泵主要的故障就是液體油泄漏，由于液體油的泄漏會使設(shè)備不能達(dá)到預(yù)定的壓力或者流量，從而出現(xiàn)機(jī)械故障。而引起泄漏的主要的原因是因?yàn)橐恍┎考睦匣?，例如軸承、齒輪的磨損和損壞等等。對于一些齒輪泵，其齒頂會因?yàn)殚L時間的摩擦產(chǎn)生毛刺，這都會影響油泵的使用時間。

5.2旋挖鉆機(jī)液壓馬達(dá)的維修

相比較其他的部位，液壓馬達(dá)發(fā)生故障的概率最低。對于液壓馬達(dá)只要做好日常的維護(hù)工作，防止其被油垢污染就可以大大降低其故障發(fā)生率。因此，對液壓油的質(zhì)量要嚴(yán)格把控，減少其雜志的含量，防止對設(shè)備進(jìn)行磨損。另外。還用注意油管的使用情況和維護(hù)，防止空氣進(jìn)入油管，因?yàn)橐坏┯锌諝膺M(jìn)入就會造成設(shè)備振動。對于液壓泵的維修主要是設(shè)備維護(hù)方面，及時清理油污和設(shè)備內(nèi)的空氣。

5.3旋挖鉆機(jī)液壓油缸的維修

液壓缸是液壓系統(tǒng)重要的運(yùn)轉(zhuǎn)部件，承擔(dān)著重要的作用。液壓缸主要的故障時漏油和運(yùn)行爬行。對于漏油故障主要是由于缸頭的密封部件磨損造成的，因此更換磨損的密封部件就可以了。液壓缸耳釘運(yùn)動爬行的故障的原因有很多，例如油缸內(nèi)侵，空氣的進(jìn)入，密封的過緊，活塞桿與活塞不同心等等。另外，液壓油的雜質(zhì)太多和平衡閥也會造成其發(fā)生故障。具體的維修是通過觀察油缸油管，查看接口處是否有油漏出，如果油缸在收縮說明油缸內(nèi)漏；如果接口有油漏出說明平衡閥出現(xiàn)了故障。

5.4控制閥的維修

控制閥是對液壓系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)控和調(diào)節(jié)的元件。因?yàn)閷儆诳刂撇考?，因此各個部件之間的配合要求比較嚴(yán)格，對于部件的精密性也有很高的要求，因此在維修時要非常的注意。如果是密封部位發(fā)生故障，那么在進(jìn)行維修時一定不能轉(zhuǎn)動閥芯，避免影響閥芯的密封部位。如果是閥芯的接觸線發(fā)生磨損，要對接觸線進(jìn)行修正和研磨。另外，閥芯的調(diào)壓彈簧也經(jīng)常發(fā)生故障。

六、結(jié)語

旋挖鉆進(jìn)技術(shù)及設(shè)備在基礎(chǔ)工程施工中具有一系列無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，但其液壓系統(tǒng)在使用過程中容易出現(xiàn)種種故障，而液壓系統(tǒng)故障具有隱蔽性、復(fù)雜性、隨機(jī)性、模糊性及分散性等特點(diǎn)，盡管國內(nèi)外學(xué)者對液壓系統(tǒng)故障診斷進(jìn)行了深入廣泛的研究，但實(shí)際診斷過程中仍面臨許多問題。隨著相關(guān)學(xué)科的新技術(shù)、新理論的不斷引入和融合，結(jié)合傳統(tǒng)診斷方法，探索和發(fā)展更多的智能診斷技術(shù)，液壓系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)及維修方法必將得到進(jìn)一步完善和發(fā)展。另外，對于一些預(yù)防的方法也是不能忽視的，故障的預(yù)防在很大程度上不僅是對設(shè)備的一種保護(hù)，更是節(jié)省了維修的成本，把故障的損失降到了最低。

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