進口液壓鑿巖臺車液壓系統改造

侯艷海

中國五礦魯中礦業有限公司張家洼鐵礦

進口液壓鑿巖臺車液壓系統改造

侯艷海

中國五礦魯中礦業有限公司張家洼鐵礦

對于施工企業來說，大型液壓工程機械設備是企業生產的支柱。大型液壓工程機械設備安全、高效的使用則是施工企業安全生產的關鍵。又由于現代液壓工程機械的液壓系統向著高性能、高精度和復雜的方向發展，所以，液壓系統的可靠性就成了十分突出的問題，除對液壓系統進行可靠性設計外，液壓系統故障監測技術和診斷技術越來越受到重視，并成為液壓技術發展的一個重要方向。因此，對液壓鑿巖臺車液壓系統進行改造勢在必行。本文對此進行研究探討。

進口液壓鑿巖臺車；液壓系統；改造

隨著技術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車機械化、自動化鉆孔，將施工作業人員從條件惡劣、勞動繁重的鑿巖工作中解放了出來。在礦山鑿巖中，鑿巖臺車發揮著越來越重要的作用，它對改善施工條件、減輕勞動強度、加快施工進度和提高施工質量，都具有十分重要的意義。

1 液壓鑿巖臺車概述

液壓鑿巖臺車就是在鑿巖臺車工作過程中釬桿的旋進、推進、沖擊以及釬桿傾角的調整、固定等都是由液壓系統實現。它主要由底盤、鉆臂及其變幅機構、推進器、液壓鑿巖機和控制系統組成。液壓鑿巖臺車主要應用于金屬礦山、煤礦、地下建筑以及道路等工程項目中，起一個鉆孔的作用；在改革開放以后，我國大力發展經濟，必然會加速上述的工程項目的開挖或興建；然而我國自主研發的液壓鑿巖臺車存在機械化程度低、鑿巖效率不高、工作不穩定等缺點，導致使用率很低，主要依賴從國外進口；進口的產品需要高昂的費用，同時也會限制我國液壓鑿巖臺車的發展，使得我們既不能掌握到液壓鑿巖臺車研發的核心技術，又延緩了經濟的快速發展。因此，對進口液壓鑿巖臺車液壓系統改造，適應我國工作環境，具有重要意義。

2 進口液壓鑿巖臺車液壓系統改造

2.1 鉆臂的改進

鉆臂是用于支撐鑿巖機和推進器，連接工作裝置各部件的一個構件，因此可以說是鑿巖臺車的“胳膊”。鉆臂變幅機構用于改變鉆臂方向和位置，是鑿巖臺車工作裝置的重要組成部分，它的優劣對鉆臂調整的方便、動作的靈活和工作的穩定影響很大，因此，針對鉆孔深度控制不精準的改進。措施如下：

鉆臂定位控制桿同時控制支臂缸和俯仰缸使鉆臂上下左右運動，使鉆的孔保持平行，釬桿保持水平(推進器傾翻液壓缸完全縮回)，反平行按鈕不應該被激活；鉆臂定位控制桿單獨控制俯仰缸可使釬桿上下左右傾斜，此時反平行按鈕激活；推進器擺動缸控制桿用來控制推進器擺動缸使推進器翻轉，推進器補償缸控制桿用來控制推進器補償缸使推進器到達巖石表面；推進器傾翻缸控制桿用來控制推進器傾翻液壓缸，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，在系統壓力到達其切斷壓力時自動減小泵的輸出流量，手動操縱桿上下左右運動控制鉆臂上下左右擺動，恒壓泵通過六位控制定位操作閥組控制鉆臂和推進器的定位。從而在使用過程中有效避免造成巖爆不規整，斷面參差不齊的現象出現。

2.2 鑿巖機旋轉壓力無法測試問題的解決

在液壓試驗臺上利用無軌設備的舊傳動軸，一端連接鑿巖機旋轉馬達，另一端固定在支架上，在旋轉馬達供油路設置最大壓力為170Bar的安全閥，防止系統過載。在進行試驗時，通過加載閥從零逐漸給鑿巖機旋轉馬達加壓，直至加載到鑿巖機最大旋轉壓力150Bar，如果壓力保持穩定，證明鑿巖機旋轉馬達工作正常，泄漏量在允許范圍之內，否則說明旋轉馬達泄漏量大，必須進行處理。通過壓力試驗，可以鑒別出鑿巖機旋轉馬達是否正常，一方面解決了鑿巖機修復質量檢驗問題，確保鑿巖機性能完好，避免裝車后再重復返工，節省了大量的人力物力；另一方面，當鑿巖臺車出現鑿巖機旋轉壓力低的故障時，可以迅速在液壓試驗臺上判斷出故障原因是鑿巖機本身旋轉壓力低，還是液壓系統其他元件造成的，可以節省大量的排故時間，提高設備修復效率。

2.3 控制系統改進

鉆進控制改進系統在是原鑿巖系統基礎上，利用拉線位移傳感器和鉆進控制儀，通過電、液自動控制，實現鉆孔深度、鉆孔速度及累計鉆進深度等相關項目的監視和控制。主要做法：在操作臺上加裝WL-001型鉆進控制儀，以監控鉆桿鉆孔深度、速度及累計鉆進深度等信息，并間接實現油管卷輪滑板停止位置控制和自動控制等功能；在推進手柄上安裝“取消自動控制按鈕”，實現取消自動控制功能；將原車推進梁后端的后擋板取下，更換帶拉線位移傳感器的改進型后擋板，將拉線位移傳感器安裝在密封的保護罩內，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；在液壓系統油路上分別并聯“返回”、“停止”電磁液壓換向閥，用以實現自動返回、停止功能。

2.4 液壓系統的改造

①改用一個不銹鋼油箱，加大了油箱的容積，有利于散熱和保持清潔；在油箱側面加裝了一個大容量的自封式吸油過濾器，通過壓差發訊器控制報警器，并控制主電機的停轉。②在油箱底部加裝了一個可直接排污的截止閥，以便排污、排水，隨時取樣進行油質分析。通過以上改進，使進口臺車更加適合我國國情，促進了先進液壓臺車的正常使用。

總結

液壓鑿巖臺車由于能耗低、污染少、自動化程度高和經濟和社會效益明顯等優點，在隧道開鑿中發揮著越來越重要的作用。因此，對液壓鑿巖臺車的研究具有很重要的現實的意義。通過對鑿巖臺車液壓鑿巖機液壓系統等進行技術改造，不僅提高了設備的技術狀況，而且大大減少了井下采掘作業過程中的故障停機時間，使設備完好率和利用率顯著提高，故障停機臺時減少，臺班作業效率和出礦量大幅提升，滿足了鑿巖作業需要，為井下生產創造了良好的條件。該方法具有良好的推廣應用前景，能夠創造非常可觀的經濟效益。

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