肖壘壘 王志遠(yuǎn) 梁化磊 河南能源焦煤集團(tuán)有限公司趙固二礦

一、實(shí)施背景

我礦防治水工程主要使用煤礦坑道鉆機(jī)，鉆機(jī)在施工過(guò)程中經(jīng)常回轉(zhuǎn)器卡盤(pán)密封件易損壞，需頻繁更換配件、鉆桿磨損后夾不住鉆桿且施工功效低等問(wèn)題。為解決以上問(wèn)題，我隊(duì)引進(jìn)河南龍騰新型鉆具制造有限公司創(chuàng)新研發(fā)的新型回轉(zhuǎn)器卡盤(pán)進(jìn)行使用，開(kāi)展煤礦坑道鉆機(jī)新型回轉(zhuǎn)器卡盤(pán)的推廣與應(yīng)用項(xiàng)目。

二、背景技術(shù)

目前，我礦煤礦坑道鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)器卡盤(pán)為膠筒式液壓卡盤(pán)。主要由卡盤(pán)體、前后端蓋、膠桶、卡瓦組及彈簧等零件組成，采用液壓夾緊、彈簧松開(kāi)常開(kāi)式結(jié)構(gòu)，雖具有自動(dòng)對(duì)中，安全可靠、卡緊力大等特點(diǎn)，但在使用過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生膠桶失效導(dǎo)致卡盤(pán)漏油而失去工作能力，其夾持行程小導(dǎo)致鉆桿更換過(guò)于頻繁。

新型回轉(zhuǎn)器卡盤(pán)其結(jié)構(gòu)包括缸體和缸體內(nèi)通過(guò)錐面配合的錐面活塞與錐面卡瓦，缸體兩端設(shè)有端蓋，錐面卡瓦之間設(shè)有復(fù)位彈簧，在錐面卡瓦的凸臺(tái)上套有碟形彈簧，采用單錐面活塞及與之匹配的三瓣式錐面卡瓦設(shè)計(jì)，無(wú)膠桶，無(wú)透軸小塊狀卡瓦。其具有夾持力強(qiáng)，在鉆桿磨損嚴(yán)重的情況下仍能被加緊，靈敏度高，無(wú)因爛膠桶、斷彈簧而導(dǎo)致的漏油現(xiàn)象，故障率低，使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，即可卡持圓形鉆桿又可卡持各種異型鉆桿，適用于各種液壓坑道鉆機(jī)。

三、研究目的及意義

針對(duì)鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器卡盤(pán)密封件頻繁更換配件、鉆桿磨損后夾不住鉆桿、功效低等問(wèn)題。更換新型回轉(zhuǎn)器卡盤(pán)故障率低，可以有效解決老式卡盤(pán)膠桶漏油，鉆桿使用周期短，頻繁更換配件，工效低等問(wèn)題，大大減少了日常材料消耗，提高工時(shí)利用率，有效減少施工中因頻繁維護(hù)設(shè)備造成的鉆孔事故。

四、市場(chǎng)前景

目前，國(guó)內(nèi)大部分礦井瓦斯抽采及防治水工程使用的鉆機(jī)都是煤礦液壓坑道鉆機(jī)，而新型回轉(zhuǎn)器卡盤(pán)可適用于各種液壓坑道鉆機(jī)，并可取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，所以市場(chǎng)前景非常廣闊。

五、預(yù)期目標(biāo)

1.降低材料與配件的消耗。老式卡盤(pán)故障頻繁且經(jīng)常漏油，維修率極高，一個(gè)月少則五六次多則十幾次，甚至有時(shí)一班一次，造成配件及油品的浪費(fèi)。另外老式產(chǎn)品夾桿行程小，卡瓦的磨損和鉆桿的磨損之和大于等于極限1.5 時(shí)，卡瓦和鉆桿報(bào)廢，使之使用周期很短就需要更換新的。而使用新型回轉(zhuǎn)器卡盤(pán)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單獨(dú)特，故障少且?jiàn)A持行程達(dá)到10mm。

2.提高工時(shí)利用率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。因傳統(tǒng)卡盤(pán)夾持器維修次數(shù)過(guò)多，施工過(guò)程不連續(xù)，易造成抱鉆、塌孔、埋鉆等鉆孔事故，而處理事故既耗時(shí)又耗人力，不但延誤生產(chǎn)，同時(shí)加大工人勞動(dòng)強(qiáng)度，而新產(chǎn)品故障少，使用周期長(zhǎng)，免于維修，鉆機(jī)的持續(xù)開(kāi)機(jī)和生產(chǎn)條件的穩(wěn)固，大大減低鉆孔事故率，減輕了工人的勞動(dòng)。

3.提升現(xiàn)場(chǎng)安全管理。新型產(chǎn)品使用靈活持續(xù)，故障率低，減少因設(shè)備頻繁維修而產(chǎn)生的拆、吊、搬、運(yùn)、裝等安全工作；也因隨動(dòng)夾持力強(qiáng)與穩(wěn)定性，減少了人工處理打滑不夾鉆桿、設(shè)備出現(xiàn)停機(jī)抱鉆，人工處理相應(yīng)故障接觸鉆機(jī)與鉆桿的現(xiàn)象。

4.對(duì)惡劣環(huán)境的適應(yīng)性。新產(chǎn)品獨(dú)特的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，自由對(duì)稱(chēng)夾持，斜錐溝槽離心排渣及環(huán)形開(kāi)放式排渣相結(jié)合，使過(guò)多的煤粉渣對(duì)該產(chǎn)品的夾持工作不受影響。從而解決了老產(chǎn)品對(duì)煤粉渣的敏感造成不夾鉆桿的現(xiàn)象。

六、實(shí)施效果分析

（一）經(jīng)濟(jì)效益

1.節(jié)省維修設(shè)備的人工費(fèi)：老式卡盤(pán)故障頻繁且經(jīng)常漏油，維修率極高，一個(gè)月少則五六次多則十幾次，甚至有時(shí)一班一次。更換新式卡盤(pán)使用幾個(gè)月幾乎零故障甚至更長(zhǎng)，大大節(jié)省了維修所需要的人工、避免維修所影響的工時(shí)。

2.節(jié)省修理設(shè)備的材料費(fèi)：老式卡盤(pán)損壞需更換膠桶、卡瓦、墊板，而使用新型回旋器卡盤(pán)出現(xiàn)故障時(shí)只需更換卡瓦，不需要更換膠桶、墊片、彈簧及十字盤(pán)等易損件，一次安裝長(zhǎng)期使用，有效降低了材料的投入。

3.節(jié)省更換鉆桿的材料費(fèi)：老式產(chǎn)品夾桿行程小，鉆桿的磨損度達(dá)到1.5mm 時(shí)，卡盤(pán)便會(huì)出現(xiàn)夾不緊鉆桿現(xiàn)象，進(jìn)行更換鉆桿，強(qiáng)制報(bào)廢鉆桿，使之使用周期很短。而使用新型卡盤(pán)和夾持器，夾持行程大，延長(zhǎng)了鉆桿的使用壽命周期二到三倍。

（二）社會(huì)效益

1.降低了材料與配件的消耗。老式卡盤(pán)故障頻繁且經(jīng)常漏油，維修率極高，一個(gè)月少則五六次多則十幾次，甚至有時(shí)一班一次，造成配件及油品的浪費(fèi)。另外老式產(chǎn)品夾桿行程小，卡瓦的磨損和鉆桿的磨損之和大于等于極限1.5 時(shí)，卡瓦和鉆桿報(bào)廢，使之使用周期很短就要更挽新的。而使用新型卡盤(pán)和夾持器，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單獨(dú)特且?jiàn)A持行程大到10mm。使用幾個(gè)月幾乎零故障甚至更長(zhǎng)，且又延長(zhǎng)了鉆桿的使用壽命周期二到三倍。

2.減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。因傳統(tǒng)卡盤(pán)夾持器維修次數(shù)多，不斷停機(jī)，也易造成抱鉆丟桿這些都需人工處理。而新產(chǎn)品故障少，使用周期長(zhǎng)，免于維修，從而避免或減少了工人的勞動(dòng)。

3.增加了生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)產(chǎn)品使用時(shí)維修率高，不斷停機(jī)還時(shí)間長(zhǎng)，鉆桿磨損不到1.5 就產(chǎn)生打滑夾持不緊，影響鉆機(jī)的持續(xù)工作。而新產(chǎn)品使用持久隱定，保證了鉆機(jī)的持續(xù)開(kāi)機(jī)和生產(chǎn)條件的穩(wěn)固，保證了區(qū)隊(duì)的進(jìn)尺績(jī)率。

4.提升了安全管理。新型產(chǎn)品使用靈活持續(xù)，故障低，減少了由于頻繁維修而產(chǎn)生的拆、吊、搬、運(yùn)、裝等安全工作，也因隨動(dòng)夾持力強(qiáng)，減少人工處理打滑不夾現(xiàn)象，出現(xiàn)停機(jī)抱鉆及人工處理相應(yīng)故障接觸鉆桿鉆機(jī)。

5.對(duì)惡劣環(huán)境的適應(yīng)性。新產(chǎn)品獨(dú)特的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，自由對(duì)稱(chēng)夾持，斜錐溝槽離心排渣及環(huán)形開(kāi)放式排渣相結(jié)合，使過(guò)多的煤粉渣對(duì)該產(chǎn)品的夾持工作不受影響。從而解決了老產(chǎn)品對(duì)煤粉渣的敏感造成不夾的現(xiàn)象。

6.另外，新型回轉(zhuǎn)器可適用于各種鉆機(jī)機(jī)型。