液压凿岩机主要零部件易损件的原因分析(上)

时间:2024-07-08浏览数:212

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液压凿岩机是一种岩石孔钻凿设备,具有冲击、回转、推进、冲洗等多种功能,用于炮孔或锚杆孔的成孔施工。液压凿岩机结构比较复杂,因此其零部件损坏原因也比较复杂。本文对液压凿岩机主要零部件损坏的原因进行分析。

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01 蓄能器端盖裂纹

蓄能器端盖出现裂纹的原因可以归纳为以下三个方面:

(1)检查压力方法不当:对蓄能器的压力检测不应过于频繁,否则可能导致蓄能器气囊中的氮气泄漏。若蓄能器在充气压力不足时工作,液压油的冲击力会过大,这种冲击力作用在端盖上,可能引发裂纹。

(2)充氮压力阀检测:在蓄能器进行大修时,应替换充氮压力阀。长期使用的充氮压力阀,由于频繁开关,其密封面可能会磨损,导致氮气泄漏,从而增加蓄能器端盖裂纹的风险。

(3)端盖拧紧力过大:如果蓄能器端盖的拧紧力大于规定的力矩,可能会在内部产生额外的应力,这可能导致端盖过早出现裂纹。

02 冲洗头破裂

冲洗头是由高强度耐腐蚀钢材制作而成,其作用是使水封保持在正确位置并支承止动环。其破裂原因有以下3个方面:

(1)操作不当:经过对多起冲洗头破裂事故的分析,发现主要原因是在液压凿岩机没有推进力的情况下,操作者仍进行冲击动作,特别是在执行高冲击或反向推进(即反打)操作时,这种不当操作容易导致冲洗头破裂。

(2)材料腐蚀:尽管冲洗头由高强度耐腐蚀钢材制成,但材料本身难以同时具备高强度的耐腐蚀性。如果使用的冲洗水含有酸碱等腐蚀性物质,冲洗头可能会受到腐蚀,这种腐蚀可能导致裂纹的产生。

(3)机头腐蚀和位移:凿岩机的机头内部装有冲洗头,若机头部位发生腐蚀,冲洗头可能会向前移动。一旦冲洗头位移,凿岩时产生的反冲力会通过止动环传递至连接板,导致应力在连接板的孔口周围集中。由于连接板是连接冲洗头的关键部件,应力集中可能引发冲洗头的破裂。

03 机头处裂纹

液压凿岩机机头内部装有前导套和冲洗头,承受着由钎尾传递过来的所有载荷。其破裂原因有以下3个方面:

(1)操作错误:在凿岩机进行冲击作业时,如果操作者在低推进力、无推进力或反向推进(即反打)的情况下长时间使用,冲击活塞产生的冲击力会通过止动环和冲洗头传递至机头,这可能导致机头出现裂纹。

(2)内部腐蚀:如果液压凿岩机的机头内部发生腐蚀,作业过程中腐蚀区域会产生应力集中,这可能引发裂纹的形成。随着时间的推移,这些裂纹可能会逐渐扩展,导致全部断裂。

(3)冲洗水的腐蚀作用:使用具有腐蚀性的冲洗水进行作业时,机头可能会遭受腐蚀。腐蚀区域会形成应力集中点,这同样可能导致裂纹的产生。

04 冲击活塞导承区域损坏

冲击活塞常见的问题是导承区域损坏,造成活塞与导向套卡死。冲击活塞导承区域损坏其损坏原因有以下3个方面:

(1)污染物的影响:冲击活塞导承区域的污染物会损害液压油的清洁度,导致活塞与导向套之间的接触不良。同时,如果密封室、后端盖或冲击活塞导向套之间存在污染物,会破坏冲击活塞的对中性。这些损害会使活塞的局部表面温度急剧升高,产生微小的热裂纹。这些裂纹会逐渐扩展到冲击活塞的内部,可能导致冲击活塞断裂。

(2)螺栓拧紧力不均匀:如果凿岩机两侧的螺栓损坏或拧紧力不均匀,或者后端盖螺栓在规定的保养期内没有重新紧固,这将导致凿岩机各部件的连接同轴度降低。当冲击活塞的冲击力不能沿直线传递时,可能会导致导承区域与导向套卡死或损坏。

(3)啮合面的腐蚀:导向套与活塞啮合面的腐蚀会加剧活塞在冲击作业时的摩擦,这可能导致冲击活塞的导承区域和导向套过早损坏。


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