楊光照

(第二炮兵工程大學士官學院，山東 青州 262500)

鑿巖臺車防卡鉆系統(tǒng)的應用分析

楊光照

(第二炮兵工程大學士官學院，山東 青州 262500)

本文介紹了鑿巖臺車防卡鉆系統(tǒng)的作用，分析了防卡鉆系統(tǒng)的工作原理，闡述了鑿巖臺車防卡鉆系統(tǒng)正確設置、使用的方法，從而為操作手正確使用鑿巖臺車鉆進系統(tǒng)提供指南。

鑿巖臺車；卡鉆；應用；隧道

如果巖石有裂縫，或者由于鉆孔沖洗不良，鉆頭就有可能在孔中卡住。一旦出現(xiàn)卡鉆，就會影響正常的鑿巖作業(yè)，降低鉆孔質(zhì)量、速度，甚至會造成斷桿折釬的危險，影響釬具及鑿巖機的使用壽命。為解決這一問題，鑿巖臺車上設置了防卡鉆系統(tǒng)。

1 防卡鉆系統(tǒng)的作用

防卡鉆系統(tǒng)可有效排除卡鉆問題，當鉆頭在孔中卡住，導致回轉(zhuǎn)壓力上升，此時推進力會逐漸下降直到下降幾乎為零，若回轉(zhuǎn)壓力繼續(xù)上升，鑿巖機的鉆進方向就會改變而后退，使鉆頭從孔中退出，排除卡鉆問題。

2 防卡鉆系統(tǒng)的工作原理

如圖1所示回路中的防卡系統(tǒng)分兩階段工作：

(1)鉆頭開始卡住時，轉(zhuǎn)動回路的壓力上升，而進給力逐漸降低；

(2)如果轉(zhuǎn)動壓力繼續(xù)上升，而且卡鉆情況很緊急，那么將進給方向切換到“反向進給”。

在正常鉆進時，鑿巖機轉(zhuǎn)動由換向閥7控制，而進給則由換向閥6控制。減壓閥11用于預設鉆進進給壓力。

圖1 防卡鉆系統(tǒng)液壓回路

2.1 開始卡鉆

當鉆頭在孔中卡住并且回轉(zhuǎn)壓力上升時，在液控壓力(等于實際的回轉(zhuǎn)壓力)達到一定值時，液控節(jié)流器8打開，這樣會使液控油(到減壓閥11)通過節(jié)流器8排出。因此，可以通過設定減壓閥的壓力值，來改變和降低到進給液壓缸的壓力。通過調(diào)節(jié)節(jié)流器8的彈力，可以調(diào)節(jié)節(jié)流器發(fā)生切換(進給壓力開始降低)時的回轉(zhuǎn)壓力。

較低的進給壓力，可降鉆頭壓迫巖石的力。這樣減小了卡住的危險，而且鉆進可以以較低的進給壓力連續(xù)進行。當回轉(zhuǎn)壓力降到正常鉆進壓力時，可調(diào)節(jié)流器8返回到關(guān)閉狀態(tài)，從而進給壓力回升到正常水平。

2.2 卡鉆嚴重

有時盡管進給壓力降低，但回轉(zhuǎn)壓力可能會超過一定值，這時換向閥9(防卡裝置)的位置改變，就會改變了進給方向，從而將鉆頭從巖石中拉回。在這種情況下，轉(zhuǎn)動回路的壓力下降，而換向閥9也就回到正常位置。在正常鉆進中，換向閥9保持在鉆進位置(即向前進給)，由液控壓力P控制。 液控壓力P由溢流閥10調(diào)節(jié)，并由節(jié)流器9A起節(jié)流作用。在溢流閥10與油箱連通時，通過節(jié)流器9A會產(chǎn)生壓降。

3 防卡鉆系統(tǒng)的設置

用來降低推進力的推進調(diào)節(jié)閥的正確設置，應在實際鉆進過程中測定。同樣，控制鑿巖機從向前鉆進變?yōu)橄蚝笸顺龅姆较蚩刂崎y的正確設置也應在實際鉆進過程中測定。如果推進調(diào)節(jié)閥調(diào)得太低，那么鑿巖機可能根本不向前移動或者向前移動時推進力太小。如果推進調(diào)節(jié)閥的壓力調(diào)得太高，那么防卡保護裝置就不能很好地工作，就會有卡鉆的危險。

3.1 防卡推進(減小壓力)的設置

進行調(diào)整之前，液壓油溫要達到正常工作溫度。首先記下鉆進時的正?；剞D(zhuǎn)壓力，正常的壓力值在3.6～5.0 MPa之間，顯示在C14壓力計上，如圖2所示。鉆進中，如果回轉(zhuǎn)壓力比正?；剞D(zhuǎn)壓力上升1.0～1.5 MPa時，防卡推進閥就應動作。

(1)擰入閥70上的調(diào)節(jié)螺絲并開始鉆進；

(2)擰松閥70上的調(diào)節(jié)螺絲，直到推進壓力計C16顯示的推進壓力開始下降為止；

(3)擰入調(diào)節(jié)螺絲1～1.5圈，這相當于增加回轉(zhuǎn)壓力大約1.0～1.5 MPa。

3.2 防卡推進(鑿巖機后退)的設置

跟防卡推進(減小壓力)的設置一樣，在進行設置之前，液壓油溫度要達到正常工作溫度。如果回轉(zhuǎn)壓力持續(xù)上升，推進調(diào)節(jié)裝置降低推進力后仍不起作用的話，那么鑿巖機必須改變推進方向由前進變?yōu)楹笸艘员苊饪ㄗ?。當旋轉(zhuǎn)壓力下降時，鑿巖機會再一次改變方向變?yōu)橄蚯巴七M。鑿巖機由前進轉(zhuǎn)為后退的回轉(zhuǎn)壓力值可在閥C5C上調(diào)整，如圖2所示。

圖2 鑿巖臺車控制面板

調(diào)整閥C5C使鑿巖機在推進壓力降到零之前后退。如果閥門壓力調(diào)得過低，鑿巖機就會過早改變方向，或者推進控制桿處于向前位置時也不向前運動。如果閥門壓力調(diào)得過高，鑿巖機就根本下會改變方向，從而卡鉆的危險就會增大。

在完成上述基本設定后，進行試驗性鉆孔。觀察各種不同的鉆孔循環(huán)，檢查這些設定值是否調(diào)整得正確。

2015-04-09

楊光照(1983-)，男，2006年畢業(yè)于指揮學院機械工程及自動化專業(yè)，講師，研究方向為隧道掘進設備，Tel：13780886172，E-mail：marmot.hi@163.com。

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