煤礦坑道鉆機新型回轉器卡盤的推廣與應用

肖壘壘 王志遠 梁化磊 河南能源焦煤集團有限公司趙固二礦

一、實施背景

我礦防治水工程主要使用煤礦坑道鉆機，鉆機在施工過程中經常回轉器卡盤密封件易損壞，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題。為解決以上問題，我隊引進河南龍騰新型鉆具制造有限公司創新研發的新型回轉器卡盤進行使用，開展煤礦坑道鉆機新型回轉器卡盤的推廣與應用項目。

二、背景技術

目前，我礦煤礦坑道鉆機的回轉器卡盤為膠筒式液壓卡盤。主要由卡盤體、前后端蓋、膠桶、卡瓦組及彈簧等零件組成，采用液壓夾緊、彈簧松開常開式結構，雖具有自動對中，安全可靠、卡緊力大等特點，但在使用過程中經常發生膠桶失效導致卡盤漏油而失去工作能力，其夾持行程小導致鉆桿更換過于頻繁。

新型回轉器卡盤其結構包括缸體和缸體內通過錐面配合的錐面活塞與錐面卡瓦，缸體兩端設有端蓋，錐面卡瓦之間設有復位彈簧，在錐面卡瓦的凸臺上套有碟形彈簧，采用單錐面活塞及與之匹配的三瓣式錐面卡瓦設計，無膠桶，無透軸小塊狀卡瓦。其具有夾持力強，在鉆桿磨損嚴重的情況下仍能被加緊，靈敏度高，無因爛膠桶、斷彈簧而導致的漏油現象，故障率低，使用壽命長的特點，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。

三、研究目的及意義

針對鉆機回轉器卡盤密封件頻繁更換配件、鉆桿磨損后夾不住鉆桿、功效低等問題。更換新型回轉器卡盤故障率低，可以有效解決老式卡盤膠桶漏油，鉆桿使用周期短，頻繁更換配件，工效低等問題，大大減少了日常材料消耗，提高工時利用率，有效減少施工中因頻繁維護設備造成的鉆孔事故。

四、市場前景

目前，國內大部分礦井瓦斯抽采及防治水工程使用的鉆機都是煤礦液壓坑道鉆機，而新型回轉器卡盤可適用于各種液壓坑道鉆機，并可取得良好的經濟效益和社會效益，所以市場前景非常廣闊。

五、預期目標

1.降低材料與配件的消耗。老式卡盤故障頻繁且經常漏油，維修率極高，一個月少則五六次多則十幾次，甚至有時一班一次，造成配件及油品的浪費。另外老式產品夾桿行程小，卡瓦的磨損和鉆桿的磨損之和大于等于極限1.5 時，卡瓦和鉆桿報廢，使之使用周期很短就需要更換新的。而使用新型回轉器卡盤設計結構簡單獨特，故障少且夾持行程達到10mm。

2.提高工時利用率，減輕勞動強度。因傳統卡盤夾持器維修次數過多，施工過程不連續，易造成抱鉆、塌孔、埋鉆等鉆孔事故，而處理事故既耗時又耗人力，不但延誤生產，同時加大工人勞動強度，而新產品故障少，使用周期長，免于維修，鉆機的持續開機和生產條件的穩固，大大減低鉆孔事故率，減輕了工人的勞動。

3.提升現場安全管理。新型產品使用靈活持續，故障率低，減少因設備頻繁維修而產生的拆、吊、搬、運、裝等安全工作；也因隨動夾持力強與穩定性，減少了人工處理打滑不夾鉆桿、設備出現停機抱鉆，人工處理相應故障接觸鉆機與鉆桿的現象。

4.對惡劣環境的適應性。新產品獨特的設計結構，自由對稱夾持，斜錐溝槽離心排渣及環形開放式排渣相結合，使過多的煤粉渣對該產品的夾持工作不受影響。從而解決了老產品對煤粉渣的敏感造成不夾鉆桿的現象。

六、實施效果分析

（一）經濟效益

1.節省維修設備的人工費：老式卡盤故障頻繁且經常漏油，維修率極高，一個月少則五六次多則十幾次，甚至有時一班一次。更換新式卡盤使用幾個月幾乎零故障甚至更長，大大節省了維修所需要的人工、避免維修所影響的工時。

2.節省修理設備的材料費：老式卡盤損壞需更換膠桶、卡瓦、墊板，而使用新型回旋器卡盤出現故障時只需更換卡瓦，不需要更換膠桶、墊片、彈簧及十字盤等易損件，一次安裝長期使用，有效降低了材料的投入。

3.節省更換鉆桿的材料費：老式產品夾桿行程小，鉆桿的磨損度達到1.5mm 時，卡盤便會出現夾不緊鉆桿現象，進行更換鉆桿，強制報廢鉆桿，使之使用周期很短。而使用新型卡盤和夾持器，夾持行程大，延長了鉆桿的使用壽命周期二到三倍。

（二）社會效益

1.降低了材料與配件的消耗。老式卡盤故障頻繁且經常漏油，維修率極高，一個月少則五六次多則十幾次，甚至有時一班一次，造成配件及油品的浪費。另外老式產品夾桿行程小，卡瓦的磨損和鉆桿的磨損之和大于等于極限1.5 時，卡瓦和鉆桿報廢，使之使用周期很短就要更挽新的。而使用新型卡盤和夾持器，設計結構簡單獨特且夾持行程大到10mm。使用幾個月幾乎零故障甚至更長，且又延長了鉆桿的使用壽命周期二到三倍。

2.減輕了勞動強度。因傳統卡盤夾持器維修次數多，不斷停機，也易造成抱鉆丟桿這些都需人工處理。而新產品故障少，使用周期長，免于維修，從而避免或減少了工人的勞動。

3.增加了生產效率。傳統產品使用時維修率高，不斷停機還時間長，鉆桿磨損不到1.5 就產生打滑夾持不緊，影響鉆機的持續工作。而新產品使用持久隱定，保證了鉆機的持續開機和生產條件的穩固，保證了區隊的進尺績率。

4.提升了安全管理。新型產品使用靈活持續，故障低，減少了由于頻繁維修而產生的拆、吊、搬、運、裝等安全工作，也因隨動夾持力強，減少人工處理打滑不夾現象，出現停機抱鉆及人工處理相應故障接觸鉆桿鉆機。

5.對惡劣環境的適應性。新產品獨特的設計結構，自由對稱夾持，斜錐溝槽離心排渣及環形開放式排渣相結合，使過多的煤粉渣對該產品的夾持工作不受影響。從而解決了老產品對煤粉渣的敏感造成不夾的現象。

6.另外，新型回轉器可適用于各種鉆機機型。