賈體鋒，馬建樂

（徐州徐工鐵路裝備有限公司，江蘇徐州221004）

0 緒言

隨著隧道、礦山、洞庫等硬巖施工的機(jī)械化普及，鑿巖設(shè)備得到較大程度的推廣應(yīng)用。液壓鑿巖機(jī)是鑿巖設(shè)備的核心零部件，其性能的穩(wěn)定性、可靠性將直接影響鑿巖設(shè)備效能的發(fā)揮。液壓鑿巖機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，具有沖擊、回轉(zhuǎn)、沖洗等功能，使用過程中需定期保養(yǎng)維護(hù)，本文針對安百拓YYG18U 常見故障進(jìn)行分析，以便為液壓鑿巖機(jī)的使用者帶來幫助。

1 鑿巖機(jī)結(jié)構(gòu)及性能

1.1 鑿巖機(jī)結(jié)構(gòu)組成

安百拓YYG18U液壓鑿巖機(jī)主要由釬尾、沖擊活塞、沖擊活塞導(dǎo)套、驅(qū)動套、隔套、齒輪箱、殼體、回轉(zhuǎn)馬達(dá)、蓄能器等部件組成，如圖1所示。

圖1 YYG18U 鑿巖機(jī)結(jié)構(gòu)組成

1.2 鑿巖機(jī)性能

YYG18U 是安百拓針對國內(nèi)市場開發(fā)的一款液壓鑿巖機(jī)，主要應(yīng)用于隧道、礦山等硬巖鉆進(jìn)施工，功率為18 kW，最大沖擊頻率57 Hz，鉆孔直徑范圍為33~64 mm，在巖石硬度Ⅱ級以上的硬巖鐵礦鉆直徑45 mm 的炮孔的平均速度為1.2 m/min，與COP1838 系列鑿巖機(jī)性能相當(dāng)，YYG18U 型鑿巖機(jī)的性能與COP1838+型鑿巖機(jī)性能及結(jié)構(gòu)的對比情況見表1。

表1 YYG18U 鑿巖機(jī)與COP1838+鑿巖機(jī)性能及結(jié)構(gòu)對比

2 鑿巖機(jī)典型故障及分析

安百拓YYG18U液壓鑿巖機(jī)在國內(nèi)使用時間不長，但總的應(yīng)用數(shù)量已超過上百臺,并逐步得到了市場的認(rèn)可。本文結(jié)合近2年來YYG18U液壓鑿巖機(jī)在山西、山東、安徽、新疆等地多個礦山的使用情況，對使用過程中出現(xiàn)的典型故障進(jìn)行分析，希望為安百拓YYG18U液壓鑿巖機(jī)正確使用、保養(yǎng)提供幫助。

2.1 釬尾斷裂

釬尾是液壓鑿巖機(jī)傳遞回轉(zhuǎn)、沖擊能量的關(guān)鍵零件，作業(yè)中承受鑿巖機(jī)沖擊活塞、回轉(zhuǎn)馬達(dá)傳遞來的復(fù)雜載荷，釬尾的典型故障通常為異常斷裂，一般其工作時間小于10 個班次，釬尾在螺紋根部或螺紋處產(chǎn)生斷裂。

2.1.1 故障分析

（1）鑿巖機(jī)工作過程中產(chǎn)生的沖擊造成鑿巖機(jī)與安裝板連接螺栓松動，使鑿巖機(jī)工作時產(chǎn)生擺動。

（2）釬尾導(dǎo)套在內(nèi)孔磨損超標(biāo)后未及時更換，使鑿巖機(jī)與導(dǎo)向套之間的間隙過大，造成鑿巖機(jī)工作過程中釬尾前端晃動。

（3）鑿巖機(jī)潤滑不充分，使釬尾在鑿巖中未能得到有效的潤滑及冷卻，釬尾溫度過高、強(qiáng)度降低。

（4）鑿巖機(jī)推進(jìn)壓力與沖擊壓力不匹配，造成鑿巖機(jī)產(chǎn)生空打現(xiàn)象，釬尾承受較大的不應(yīng)有沖擊載荷。

（5）鑿巖機(jī)未在推進(jìn)梁上正確安裝，使釬尾中心線與前端及中間扶釬器孔心不同軸，使釬尾受到額外的徑向力。

2.1.2 故障預(yù)防措施

（1）每班開機(jī)前檢查機(jī)頭的氣潤滑油噴出情況，觀察釬尾上油膜是否均勻，待其符合潤滑要求后方可開機(jī)打鉆。

（2）每工作40 沖擊小時檢查鑿巖機(jī)安裝螺栓與鑿巖機(jī)安裝座的連接情況，應(yīng)保證螺栓扭矩正常、釬尾中心與前端及中間扶釬器孔心同軸、鑿巖機(jī)空推進(jìn)壓力小于3 MPa。

（3）在打鉆過程中及時根據(jù)巖石狀況調(diào)整推進(jìn)壓力，巖石硬度高時降低推進(jìn)壓力、硬度低時升高推進(jìn)壓力，避免鑿巖機(jī)出現(xiàn)空打現(xiàn)象。

（4）定期檢查釬尾導(dǎo)套內(nèi)徑，并按照每工作800 沖擊小時的周期更換釬尾導(dǎo)套，避免釬尾因?qū)變?nèi)徑過度磨損而產(chǎn)生擺動現(xiàn)象。

2.2 驅(qū)動套磨損

驅(qū)動套是將液壓馬達(dá)產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)扭矩傳遞給釬尾的零件，在作業(yè)過程中承受鉆頭傳遞的復(fù)雜交變扭矩，且驅(qū)動套與釬尾發(fā)生摩擦。驅(qū)動套的典型故障是圓柱面磨損及內(nèi)花鍵磨損，損壞情況見圖3、圖4。

圖2 釬尾斷裂

圖3 驅(qū)動套磨損

圖4 驅(qū)動套燒傷

2.2.1 故障分析

（1）驅(qū)動套與釬尾之間因相對運(yùn)動產(chǎn)生摩擦，當(dāng)潤滑不充分時，驅(qū)動套溫度升高，磨損加劇。

（2）未按照鑿巖機(jī)操作規(guī)程，頻繁使鑿巖機(jī)處于空打狀態(tài)，使驅(qū)動套承受較大沖擊力而磨損。

（3）鑿巖機(jī)工作過程中未及時根據(jù)巖石狀態(tài)調(diào)整推進(jìn)壓力，使釬尾與驅(qū)動套接合過緊而產(chǎn)生磨損。

2.2.2 故障預(yù)防措施

（1）每班開機(jī)前檢查機(jī)頭的氣潤滑油噴出情況，觀察釬尾上油膜是否均勻，待符合潤滑要求后方可開機(jī)打鉆。

（2）嚴(yán)格按照鑿巖機(jī)操作規(guī)程進(jìn)行鑿巖機(jī)操作，避免鑿巖機(jī)空打。

（3）在鉆孔過程中及時根據(jù)巖石狀況調(diào)整推進(jìn)壓力，巖石硬度高時降低推進(jìn)壓力、硬度低時升高推進(jìn)壓力，以避免驅(qū)動套磨損。

2.3 圓錐滾子軸承損壞及斷裂

圓錐滾子軸承用于支撐大齒輪的回轉(zhuǎn)，在工作過程中承受鉆頭傳遞來的交變載荷。圓錐滾子軸承的典型故障是滾子損壞及軸承內(nèi)、外圈過度磨損，其磨損情況見圖5。

圖5 圓錐滾子軸承損壞

2.3.1 故障分析

圓錐滾子軸承故障的主要原因是軸承的不正確預(yù)緊。軸承安裝時的預(yù)緊力過大，軸承滾子承受了過大的外力，使?jié)L子或軸承外圈過度磨損、破裂。預(yù)緊力過小時，會導(dǎo)致保持架在沖擊活塞的沖擊震動下變形甚至斷裂。

2.3.2 故障預(yù)防措施

在更換軸承時嚴(yán)格按照軸承預(yù)緊方法進(jìn)行預(yù)緊。

2.4 隔套磨損

隔套安裝在釬尾后端，用于將釬尾回彈的沖擊力傳遞給緩沖活塞，隔套的典型故障是碎裂，其碎裂情況見圖6、圖7。

圖6 隔套損壞

圖7 隔套損壞

2.4.1 故障分析

隔套碎裂的主要原因是氣潤滑系統(tǒng)故障。若氣潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)異常，隔套得不到有效的潤滑與冷卻，會導(dǎo)致隔套的溫度急劇升高。高溫使隔套燒傷、強(qiáng)度下降，進(jìn)而在沖擊活塞的擊打下最終碎裂。

2.4.2 故障預(yù)防措施

每班開機(jī)前檢查機(jī)頭的氣潤滑油噴出情況，觀察釬尾上油膜是否均勻，待符合潤滑要求后方可開機(jī)打鉆。

2.5 蓄能器損壞

蓄能器是吸收鑿巖機(jī)沖擊脈沖的零件。其典型故障是膜片損壞，其損壞情況見圖8、圖9。

圖8 蓄能器膜片損壞

圖9 蓄能器膜片損壞

2.5.1 故障分析

（1）蓄能器使用一段時間后在氮?dú)鈮毫Σ蛔銜r仍進(jìn)行打鉆，未及時按照要求進(jìn)行充氣，高壓的液壓油將導(dǎo)致蓄能器膜片損壞。

（2）蓄能器充氣壓力過高，高壓氮?dú)鈱?dǎo)致蓄能器膜片損壞。

2.5.2 故障預(yù)防措施

（1）沖擊進(jìn)油管及沖擊回油管抖動時立刻停機(jī)，檢查蓄能器壓力并及時充氣。

（2）需嚴(yán)格按照規(guī)定的充氮壓力進(jìn)行充氣。

2.6 沖擊活塞損壞

沖擊活塞是鑿巖機(jī)最核心的零部件之一，鑿巖機(jī)的沖擊功由沖擊活塞產(chǎn)生。沖擊活塞的典型故障是氣蝕和斷裂，其故障情況見圖10。

圖10 沖擊活塞斷裂

2.6.1 故障分析

（1）鑿巖機(jī)長期在過低的推進(jìn)壓力下運(yùn)行，使鑿巖機(jī)沖擊力太低，釬尾異常回彈，造成沖擊活塞做功位置異常，換向閥抖動，使沖擊活塞產(chǎn)生氣蝕。

（2）鑿巖機(jī)長期在高鹽霧環(huán)境下工作，使沖擊活塞的沖擊面形成腐蝕凹槽。

（3）側(cè)螺栓斷裂或擰緊力矩不均衡，使沖擊活塞受到不應(yīng)有的徑向力而斷裂。

2.6.2 故障預(yù)防措施

（1）需減少鑿巖機(jī)低推進(jìn)壓力下的運(yùn)行時間。

（2）嚴(yán)格按照規(guī)定的方法進(jìn)行鑿巖機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)。

2.7 沖擊活塞導(dǎo)套損壞

沖擊活塞導(dǎo)套是支撐沖擊活塞的零件，在工作中長期處于交變壓力的環(huán)境下。沖擊活塞導(dǎo)套的故障會導(dǎo)致沖擊活塞產(chǎn)生變形。沖擊活塞導(dǎo)套的典型故障是氣蝕，其故障情況見圖11。

圖11 沖擊活塞導(dǎo)套氣蝕

2.7.1 故障分析

（1）鑿巖機(jī)長期在低推進(jìn)壓力下運(yùn)行，鑿巖機(jī)沖擊力低，釬尾異常回彈，造成沖擊活塞做功位置異常，換向閥抖動，使沖擊活塞導(dǎo)套產(chǎn)生氣蝕。

（2）蓄能器損壞或充氮壓力過高。

2.7.2 故障預(yù)防措施

需減少鑿巖機(jī)低推進(jìn)壓力下的運(yùn)行時間，嚴(yán)格按照規(guī)定的充氮壓力進(jìn)行充氣，發(fā)現(xiàn)蓄能器損壞后應(yīng)立即更換。

3 結(jié)束語

安百拓YYG18U 鑿巖機(jī)投放市場以來，出現(xiàn)了一些故障，根據(jù)多臺鉆車的使用經(jīng)驗判斷，大部分故障是由不正確的裝配、不正確的操作以及不及時的維護(hù)、保養(yǎng)造成的。為保證鑿巖機(jī)的正常使用，用戶一定要建立合理的鑿巖機(jī)安裝、操作、維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程，并嚴(yán)格按規(guī)程操作，以便最大限度地發(fā)揮液壓鑿巖機(jī)的作用，為用戶創(chuàng)造更大的價值。