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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。本文针对液压凿岩机冲击活塞气蚀、冲击活塞密封面损坏、冲击活塞冲击端面损坏、旋转轴承磨损严重的原因进行分析。
01冲击活塞气蚀
凿岩机在工作时,冲击活塞会频繁受到脉冲力的作用。活塞的前部和后端驱动区的表面,以及密封区域,常常会出现气蚀现象。气蚀的成因主要可以归纳为以下两点:
(1)推进压力过低:液压凿岩机长时间在低推进压力下运行,会导致冲击活塞气蚀,从而迫使缓冲活塞向前运动,冲击活塞的冲击位置较前,使冲击活塞的行程变长,冲击频率降低。导致冲击活塞气蚀的原因是换向阀的换向时间没有改变,这样冲击活塞的换向与换向阀的换向时间不相匹配,造成瞬时高压。
(2)液压凿岩机频繁反向推进(反打)或者当蓄能器中的氮气压力不适宜——无论是过低还是过高,以及蓄能器本身发生损坏时,都会加剧冲击活塞的气蚀磨损现象。例如,当蓄能器中的氮气压力不足,会减弱缓冲活塞的缓冲效果,导致冲击活塞在没有得到适当缓冲的情况下直接承受脉冲力,这会使液压油的压力急剧上升,从而增加了冲击活塞发生气蚀的风险。
02冲击活塞密封面损坏
冲击活塞的密封面损坏如下图所示。通常是因为活塞密封区域与缸体之间发生了粘连。这种粘连现象,即钢制部件之间的紧密接触,可能会导致冲击活塞被卡住,进而在冲击活塞断裂之前就中断了其冲击动作。冲击活塞粘连可能有以下2种原因:
(1)液压油中有杂质,或者杂质从凿岩机外部进入到冲击活塞密封面和缸体之间。
(2)侧螺栓拧紧力矩错误,导致对中性不好,或冲击活塞导向套磨损。
03冲击活塞冲击端面损坏
冲击活塞冲击端面损坏情况如下图所示。冲击活塞冲击端面损坏通常由以下原因引起:
(1)盐腐蚀:如果液压凿岩机置于盐性环境里一段时间,即使没有运行 , 金属也会受到盐性侵蚀,疲劳上限将会比正常情况降低三分之二,活塞正常冲击几个小时后就会损坏。冲击活塞不能承受盐水侵蚀,延长活塞寿命的方法就是禁止盐水进入凿岩机。
(2)腐蚀损坏:如果在凿岩机运行时有腐蚀性液体进入活塞表面和钎尾处,活塞冲击端面将会形成腐蚀凹槽。凹槽会引发疲劳裂纹导致活塞断裂。如果活塞损坏不是很严重,可以对活塞进行研磨。
江西隧矿冲击活塞
冲击活塞选用进口合金钢作为原材料,零部件的热处理采用欧系炉(爱协林可控气氛多用炉)生产线完成,能实现多种热处理工艺的复合生产,如渗碳+油冷/气冷,碳氮共渗+油冷/气冷、表面无氧化调质及表面无氧化高温回火等工艺。通过以上热处理,冲击活塞能达到表面硬度高,不易磨损,心部韧性高,耐冲击疲劳,使用寿命长等特点。
04 旋转轴承磨损严重
凿岩机旋转轴承预紧力应适当,如果预紧力太小,轴承滚珠将会偏离滚道并造成轴承损坏。带有简单缓冲活塞的凿岩机对旋转轴承预紧力过小尤为敏感。这些凿岩机的缓冲活塞击打在旋转衬套上,带来的振动引起轴承滚珠偏离其滚道,并导致轴承罩畸形,导致旋转轴承破裂。
预紧力过大,使得作用在轴承上摩擦力过大,会导致轴承过早磨损。组装旋转轴承时,须进行轴承预紧力测试。
江西隧矿轴承
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