深圳市中金岭南股份有限公司凡口铅锌矿 广东韶关
摘要：本文列举在K41型凿岩台车维修过程中笔者遇到的推进系统故障，并对其进行分析，提出预防办法。
关键词：凿岩台车，推进系统，防卡钎系统，故障
1 简单介绍K41型凿岩台车推进系统及防卡钎功能
K41型凿岩台车是瑞典Atlas Copco公司生产的用于地下采矿或隧道掘进的设备。现在我矿共保有该型号凿岩台车6台，是井下机械化作业的主力设备之一。该型号凿岩台车所采用的DCS12液压系统（Direct Control System），简单且可靠，只要注意平时的维护和保养，能保证较低故障率。
DCS12系统由包括一台柱塞泵和两台齿轮泵在内的三联泵提供压力油。其中一个齿轮泵为水泵油马达提供压力油，另一台齿轮泵给凿岩机回转油马达提供压力油。柱塞泵则是主工作泵，为推进系统、辅助动作系统、凿岩机冲击系统提供压力油。该系统下柱塞泵提供的压力油是恒定的，出厂设置在200bar。压力油经过一个控制回转冲击推进动作的三联换向阀，防卡钎阀，以及推进油路主减压阀后，到达推进油缸无杆腔，实现推进动作，如图1所示。
凿岩过程中，对推进压力进行控制的是两个溢流阀并联的阀组。低冲击开孔时，来自冲击操作阀的压力油将推进溢流阀组的液控单向阀打开，推进压力控制在30bar以下。高冲击进眼时，液控单向阀关闭，最大推进压力控制在80bar。高冲击时的推进压力必须根据实际的岩石情况和进眼情况，并配合冲击压力来调节，并不是推进压力越高进眼速度就越快。过高的推进压力，在遇到复杂岩层时容易卡钎。卡钎不仅容易损坏凿岩机，也会使钎杆卡在孔中，使整个孔都废掉，影响爆破效果。因此，防卡钎阀的调节也是十分重要。即使没有卡钎，推进压力过高也会顶弯钻杆，导致孔不是一条直线，卸杆时也很费劲。
正常进眼时，防卡钎阀组中间的换向阀处于右位。当进眼有些不顺时，回转压力会时高时低，这股压力油会同时会作用在左边比例换向阀一端，这样可以对推进压力有一个实时的调节，防止卡钎。当出现卡钎时，回转压力会突然升高，降低推进压力已不起作用，压力油会使中间的换向阀切换到左位，使推进压力油进入油缸有杆腔，不再推进。此后若回转压力降低，则换向阀会换回右位，继续推进。
图1 K41凿岩台车推进系统油路图（简化）
2 推进系统和防卡钎系统故障判断方法
该推进系统的故障主要分为两种情况——高冲击下推进压力低或没有推进动作，凿岩时防卡钎不起作用。在推进油缸不存在故障的情况下，进行以下分析。
2.1 高冲击下推进压力低或没有推进动作
这个故障与图1中的推进溢流阀组和推进减压阀组有很大关系。推进溢流阀组就在操作台的右侧，也是使用最多的，出现故障的概率较大且容易判断，故先检查推进溢流阀组，再检查推进减压阀组较为妥当。
首先应该确定两个溢流阀调节正确。方法是将枕木块放置在推进臂槽中，将推进手把前推，枕木块将被推进油缸顶死，此时推动回转和冲击手柄，可对溢流阀调节螺栓进行旋进或旋出，看推进压力是否能升高或降低。另外，笔者也遇到不少操作人员误将调节螺栓松开的情况，若一开始就检查推进减压阀组的话容易将问题复杂化了。
排除了溢流阀的问题后，需要检查推进溢流阀组内的液控单向阀。由于阀芯较为精密，被液压油中存有的杂质卡住保持常通状态，则高冲击下的推进压力会跟低冲击时的相同。判断时可以将该阀组的P口堵上，看推进压力能否上来。
如果将溢流阀的调节螺栓完全旋入，推进压力仍不能达到要求数值，则需要调节推进减压阀。推进手把前推，将溢流阀调节螺栓完全旋进后，再旋进减压阀调节螺栓，直到推进压力达到要求数值。若主减压阀调节螺栓完全旋进后，推进压力仍不能达到要求数值，有很大可能是推进减压阀组内的弹簧疲劳，更换弹簧即可。
2.2 凿岩时防卡钎不起作用
凿岩过程中，若回转压力越来越高，甚至达到了100bar（安全阀的设定压力为100bar），而推进压力没有降低，推进动作没有停止的情况，说明防卡钎阀的压力设定错了。
如前面介绍，防卡钎阀组左边的比例换向阀实现的功能就是预防卡钎。回转压力在逐渐升高的同时，推进压力会逐渐降低，直到接近零。实际钻孔过程中，若冲击和推进两股压力匹配合适，回转压力是在30~50bar，所以可以将比例换向阀的压力可以设置在60~75bar。调节方法为：将调节螺栓完全旋入，然后在正常凿岩过程中旋出调节螺栓，直到推进压力开始降低，再将调节螺栓旋入一圈半到两圈。
防卡钎阀组右边的溢流阀则是对凿岩机返回时的压力值进行设定的。因为回转油路安全阀压力设定在100bar，所以将此压力值设定在80bar左右较为合适。在防卡钎阀组P口处有快速测压接口，在此接上压力表，将压力调定在80bar即可。
2.3 其他情况
如果没有在凿岩情况下，推进动作出现诸如推进手柄前推凿岩机却往后走的情况，则认为是防卡钎阀组中间的换向阀左位的油路接通了。可以在P口处的快速侧压接头处接上压力表，启动主泵后看压力表是否有压力。如果有压力，则要重新设定溢流阀的溢流压力。如果没有压力，则是节流口堵了，需要清洗节流口，也要检查液压油以及滤芯是否脏了。
3 要保证液压油清洁
液压系统就像人体，各个阀组好比人体器官，液压油则是血液。笔者认为阀组出故障的概率是很低的，绝大部分的故障归根到底都是液压油变质或变脏造成的。除了要定期更换液压油的滤芯外，在更换油管和添加液压油时，也应该注意不要混入泥浆石子等。污染的液压油一旦流入全车的油管油缸内，再来清理也只能说是治标不治本，总会留下后遗症。保证液压油的清洁，便是减少系统故障的最佳办法。
参考文献：
[1]程德志.液压凿岩钻车原理结构与使用保养[M].北京:国防工业出版社,2000
[2]张世毅,王国盛,许可军.全液压凿岩钻车防卡钎系统概况[J].矿山机械,1999
[3]Atlas Copco Boomer K41 Operator's Instruction[Z].Atlas Copco,2015
[4]Atlas Copco Boomer K41 Spare Parts Catalogue[Z].Atlas Copco,2015
论文作者:凌德征
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
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