侯艷海

中國(guó)五礦魯中礦業(yè)有限公司張家洼鐵礦

進(jìn)口液壓鑿巖臺(tái)車液壓系統(tǒng)改造

侯艷海

中國(guó)五礦魯中礦業(yè)有限公司張家洼鐵礦

對(duì)于施工企業(yè)來說，大型液壓工程機(jī)械設(shè)備是企業(yè)生產(chǎn)的支柱。大型液壓工程機(jī)械設(shè)備安全、高效的使用則是施工企業(yè)安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。又由于現(xiàn)代液壓工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)向著高性能、高精度和復(fù)雜的方向發(fā)展，所以，液壓系統(tǒng)的可靠性就成了十分突出的問題，除對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)外，液壓系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)技術(shù)和診斷技術(shù)越來越受到重視，并成為液壓技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。因此，對(duì)液壓鑿巖臺(tái)車液壓系統(tǒng)進(jìn)行改造勢(shì)在必行。本文對(duì)此進(jìn)行研究探討。

進(jìn)口液壓鑿巖臺(tái)車；液壓系統(tǒng)；改造

隨著技術(shù)水平的不斷提升和工程要求的不斷提高，地下資源開采的工程裝備從體力手持式鉆孔到臺(tái)車機(jī)械化、自動(dòng)化鉆孔，將施工作業(yè)人員從條件惡劣、勞動(dòng)繁重的鑿巖工作中解放了出來。在礦山鑿巖中，鑿巖臺(tái)車發(fā)揮著越來越重要的作用，它對(duì)改善施工條件、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、加快施工進(jìn)度和提高施工質(zhì)量，都具有十分重要的意義。

1 液壓鑿巖臺(tái)車概述

液壓鑿巖臺(tái)車就是在鑿巖臺(tái)車工作過程中釬桿的旋進(jìn)、推進(jìn)、沖擊以及釬桿傾角的調(diào)整、固定等都是由液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。它主要由底盤、鉆臂及其變幅機(jī)構(gòu)、推進(jìn)器、液壓鑿巖機(jī)和控制系統(tǒng)組成。液壓鑿巖臺(tái)車主要應(yīng)用于金屬礦山、煤礦、地下建筑以及道路等工程項(xiàng)目中，起一個(gè)鉆孔的作用；在改革開放以后，我國(guó)大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)，必然會(huì)加速上述的工程項(xiàng)目的開挖或興建；然而我國(guó)自主研發(fā)的液壓鑿巖臺(tái)車存在機(jī)械化程度低、鑿巖效率不高、工作不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，導(dǎo)致使用率很低，主要依賴從國(guó)外進(jìn)口；進(jìn)口的產(chǎn)品需要高昂的費(fèi)用，同時(shí)也會(huì)限制我國(guó)液壓鑿巖臺(tái)車的發(fā)展，使得我們既不能掌握到液壓鑿巖臺(tái)車研發(fā)的核心技術(shù)，又延緩了經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。因此，對(duì)進(jìn)口液壓鑿巖臺(tái)車液壓系統(tǒng)改造，適應(yīng)我國(guó)工作環(huán)境，具有重要意義。

2 進(jìn)口液壓鑿巖臺(tái)車液壓系統(tǒng)改造

2.1 鉆臂的改進(jìn)

鉆臂是用于支撐鑿巖機(jī)和推進(jìn)器，連接工作裝置各部件的一個(gè)構(gòu)件，因此可以說是鑿巖臺(tái)車的“胳膊”。鉆臂變幅機(jī)構(gòu)用于改變鉆臂方向和位置，是鑿巖臺(tái)車工作裝置的重要組成部分，它的優(yōu)劣對(duì)鉆臂調(diào)整的方便、動(dòng)作的靈活和工作的穩(wěn)定影響很大，因此，針對(duì)鉆孔深度控制不精準(zhǔn)的改進(jìn)。措施如下：

鉆臂定位控制桿同時(shí)控制支臂缸和俯仰缸使鉆臂上下左右運(yùn)動(dòng)，使鉆的孔保持平行，釬桿保持水平(推進(jìn)器傾翻液壓缸完全縮回)，反平行按鈕不應(yīng)該被激活；鉆臂定位控制桿單獨(dú)控制俯仰缸可使釬桿上下左右傾斜，此時(shí)反平行按鈕激活；推進(jìn)器擺動(dòng)缸控制桿用來控制推進(jìn)器擺動(dòng)缸使推進(jìn)器翻轉(zhuǎn)，推進(jìn)器補(bǔ)償缸控制桿用來控制推進(jìn)器補(bǔ)償缸使推進(jìn)器到達(dá)巖石表面；推進(jìn)器傾翻缸控制桿用來控制推進(jìn)器傾翻液壓缸，鉆臂伸縮缸控制桿用來控制鉆臂伸縮，例如，可以采用恒壓泵，在系統(tǒng)壓力到達(dá)其切斷壓力時(shí)自動(dòng)減小泵的輸出流量，手動(dòng)操縱桿上下左右運(yùn)動(dòng)控制鉆臂上下左右擺動(dòng)，恒壓泵通過六位控制定位操作閥組控制鉆臂和推進(jìn)器的定位。從而在使用過程中有效避免造成巖爆不規(guī)整，斷面參差不齊的現(xiàn)象出現(xiàn)。

2.2 鑿巖機(jī)旋轉(zhuǎn)壓力無法測(cè)試問題的解決

在液壓試驗(yàn)臺(tái)上利用無軌設(shè)備的舊傳動(dòng)軸，一端連接鑿巖機(jī)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，另一端固定在支架上，在旋轉(zhuǎn)馬達(dá)供油路設(shè)置最大壓力為170Bar的安全閥，防止系統(tǒng)過載。在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，通過加載閥從零逐漸給鑿巖機(jī)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)加壓，直至加載到鑿巖機(jī)最大旋轉(zhuǎn)壓力150Bar，如果壓力保持穩(wěn)定，證明鑿巖機(jī)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)工作正常，泄漏量在允許范圍之內(nèi)，否則說明旋轉(zhuǎn)馬達(dá)泄漏量大，必須進(jìn)行處理。通過壓力試驗(yàn)，可以鑒別出鑿巖機(jī)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)是否正常，一方面解決了鑿巖機(jī)修復(fù)質(zhì)量檢驗(yàn)問題，確保鑿巖機(jī)性能完好，避免裝車后再重復(fù)返工，節(jié)省了大量的人力物力；另一方面，當(dāng)鑿巖臺(tái)車出現(xiàn)鑿巖機(jī)旋轉(zhuǎn)壓力低的故障時(shí)，可以迅速在液壓試驗(yàn)臺(tái)上判斷出故障原因是鑿巖機(jī)本身旋轉(zhuǎn)壓力低，還是液壓系統(tǒng)其他元件造成的，可以節(jié)省大量的排故時(shí)間，提高設(shè)備修復(fù)效率。

2.3 控制系統(tǒng)改進(jìn)

鉆進(jìn)控制改進(jìn)系統(tǒng)在是原鑿巖系統(tǒng)基礎(chǔ)上，利用拉線位移傳感器和鉆進(jìn)控制儀，通過電、液自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)鉆孔深度、鉆孔速度及累計(jì)鉆進(jìn)深度等相關(guān)項(xiàng)目的監(jiān)視和控制。主要做法：在操作臺(tái)上加裝WL-001型鉆進(jìn)控制儀，以監(jiān)控鉆桿鉆孔深度、速度及累計(jì)鉆進(jìn)深度等信息，并間接實(shí)現(xiàn)油管卷輪滑板停止位置控制和自動(dòng)控制等功能；在推進(jìn)手柄上安裝“取消自動(dòng)控制按鈕”，實(shí)現(xiàn)取消自動(dòng)控制功能；將原車推進(jìn)梁后端的后擋板取下，更換帶拉線位移傳感器的改進(jìn)型后擋板，將拉線位移傳感器安裝在密封的保護(hù)罩內(nèi)，牽引頭安裝在油管卷輪滑板固定塊上，用以反饋位移量信號(hào)；在液壓系統(tǒng)油路上分別并聯(lián)“返回”、“停止”電磁液壓換向閥，用以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)返回、停止功能。

2.4 液壓系統(tǒng)的改造

①改用一個(gè)不銹鋼油箱，加大了油箱的容積，有利于散熱和保持清潔；在油箱側(cè)面加裝了一個(gè)大容量的自封式吸油過濾器，通過壓差發(fā)訊器控制報(bào)警器，并控制主電機(jī)的停轉(zhuǎn)。②在油箱底部加裝了一個(gè)可直接排污的截止閥，以便排污、排水，隨時(shí)取樣進(jìn)行油質(zhì)分析。通過以上改進(jìn)，使進(jìn)口臺(tái)車更加適合我國(guó)國(guó)情，促進(jìn)了先進(jìn)液壓臺(tái)車的正常使用。

總結(jié)

液壓鑿巖臺(tái)車由于能耗低、污染少、自動(dòng)化程度高和經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益明顯等優(yōu)點(diǎn)，在隧道開鑿中發(fā)揮著越來越重要的作用。因此，對(duì)液壓鑿巖臺(tái)車的研究具有很重要的現(xiàn)實(shí)的意義。通過對(duì)鑿巖臺(tái)車液壓鑿巖機(jī)液壓系統(tǒng)等進(jìn)行技術(shù)改造，不僅提高了設(shè)備的技術(shù)狀況，而且大大減少了井下采掘作業(yè)過程中的故障停機(jī)時(shí)間，使設(shè)備完好率和利用率顯著提高，故障停機(jī)臺(tái)時(shí)減少，臺(tái)班作業(yè)效率和出礦量大幅提升，滿足了鑿巖作業(yè)需要，為井下生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。該方法具有良好的推廣應(yīng)用前景，能夠創(chuàng)造非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

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