【全液壓鉆機】故障的判斷與處理方法

一、全液壓鉆機夾持器故障的判斷與處理方法

（一）夾持器常見的機械故障與解決方法
夾持器常見的機械故障包括：
1、夾持器不能完全張開或張開量不夠。夾持器是用四 根螺桿將主油缸、左卡瓦座和右卡瓦座、副油缸組合連結為一體，若出現四根螺桿受力不均 時，夾持器運動受阻，張開量不均勻，導致夾持器不能正常張開。另外，四根螺桿上的螺母 擰緊過渡，同樣導致夾持器不能正常張開。合理的調整距離是間隔環(huán)外留有一片碟型彈簧即 可。
2、夾持器夾不牢鉆桿，發(fā)生打滑現象。先檢查卡瓦的磨損狀況，再檢查碟型彈簧是 否破損，若發(fā)生卡瓦磨損過大或碟型彈簧損壞的情況時，應予與更換。
3、在鉆進過程中 發(fā)生夾持器夾不住鉆桿情況。在這種情況下，往往是因為鉆渣塞堵在夾持器左右活動卡瓦座 的槽內，致使卡瓦座移動不便，導致夾不住鉆桿。因此在鉆進過程中，要經常性的清洗夾持 器的縫隙，或者在夾持器前做一橡膠擋板，能阻止大量的鉆渣進入夾持器活動縫隙，減少鉆 渣卡住夾持器，即便如此也要經常清洗夾持器保持正常工作。4、受開孔孔位不正影響或 鉆機失穩(wěn)移位影響，造成夾持器與孔位不對正，而產生別勁磨擦鉆桿，導致夾持器夾持鉆桿 阻力過大而影響夾緊力。在鉆進工作中，出現上述問題時，應及時調整機身位置，避免發(fā)生 偏移磨鉆桿。其五，夾持器的滑板與卡槽之間的間隙較小，當鉆渣進入卡槽間隙時，將夾持 器卡住不能自由移動和自由對中。因此，經常性的清洗夾持器托板和卡槽，使夾持器能順利 的移動。

夾持器卡瓦（圖1）

（二）夾持器常見的液壓故障與解決方法
夾持器常見的液壓故障包括：
1、夾持器的液壓故障出在主副油缸的密封圈上，即密封圈損壞，更換即可。
2、主油缸油路上安裝的截止閥，若發(fā)生密封不嚴產生泄漏時，則夾持器不能保持所要求實現的 常開狀態(tài)，出現逐漸閉合情況。若在工作中則會發(fā)生劃傷鉆桿的情況，甚或夾住鉆桿難以轉 動。因此，當發(fā)生這種情況時，要及時更換截止閥，確保夾持器正常工作。
3、夾轉聯(lián)動 功能是由功能閥實現的，如若發(fā)生夾轉聯(lián)動不到位的情況時，說明該功能閥損壞或發(fā)生內泄 問題，應維修或更換。

（三）夾持器常見的綜合問題與解決方法
夾持器常見的綜合問題包括：
1、打開夾持器回轉時卡瓦劃傷鉆桿。該問題的出現首先與開孔的孔位跑偏有關，即 鉆孔開孔孔位和夾持器、動力頭不能保持在一條直線上，開孔偏斜逼迫鉆桿在卡瓦上劃傷， 偏斜越嚴重劃傷的程度越嚴重；其次與鉆機的失穩(wěn)有關，即鉆機穩(wěn)裝不到位，鉆進時鉆機發(fā) 生移位，導致機身與鉆孔位置偏斜，致使鉆桿劃傷；再次與鉆渣塞堵夾持器卡槽間隙，使得 夾持器不能順利移動有關。在使用壓力風或清水鉆進時，鉆渣會進入夾持器槽內，阻礙其活 動。因此，及時清理鉆渣的塞堵，安裝簡單有效的防塵裝置，保持夾持器的正常移動。
2、打開的夾持器在工作中出現逐漸閉合情況，造成劃傷鉆桿，嚴重時則卡死鉆桿不能轉動。該 問題的出現首先與主油缸上的截止閥內泄有關，更換該截止閥即可。其次與液壓油的油質有 關，在煤礦井下液壓油的污染較為嚴重時，也可導致閥芯卡住等問題，導致油壓泄漏夾持器 閉合。
3、在使用夾轉聯(lián)動功能操作時，若出現夾持器不能有效張開時，這種情況一般發(fā) 生在潛孔段的較軟地層中，當給進壓力較低時，油壓不能完全打開夾持器，致使夾持器卡瓦 劃蹭鉆桿。因此，使用反轉油路的截流閥，對其進行適當得背壓，增大夾持器的張開量。同 時也可對起拔油路上的截流閥也進行適當的背壓，以平衡給進油路上的油壓，也可增大夾持 器的張開量。

二、 全液壓鉆機液壓卡盤的故障判斷與處理方法

（一）液壓卡盤常見的機械故障與處理辦法
1、卡瓦磨損是最常見的故障，當卡瓦磨損嚴重時必須進行更換。
2、卡瓦彈簧疲 10 勞后，對卡瓦的張開量有一定的影響，更換即可。另外在工作中，巖粉進入卡瓦彈簧，阻礙 彈簧的張量，也會影響卡瓦的張量，因此，要對卡瓦彈簧進行清洗，保證卡瓦彈簧的正常開 合量。
3、保證卡瓦徑向運動的十字盤，安裝時發(fā)生一定的扭轉或存在機械加工的原因， 導致卡瓦在十字盤滑槽內受擠壓而不能自由作徑向運動，致使卡瓦受擠壓而不能自由張開。 處理時需要將卡盤重新進行裝配，達到卡瓦自由運動即可。

（二）液壓卡盤常見的液壓故障與處理辦法
1、液壓卡盤在排除掉機械故障后，仍出現夾不住鉆桿的情況。排查問題首先檢查齒 輪箱回油管的回油狀況，正常情況下回油是不帶壓的，若觀察到回油帶高壓，即可判斷為有兩種情況發(fā)生：第一種情況為高壓罐內的油芯和堵頭上的 D18 密封圈損壞，高壓油通過油芯和堵頭外間隙泄漏掉，由配油套外端泄漏進齒輪箱，使回油壓力增高。第二種情況為配油 套與主軸間隙磨損增大或有異物劃傷配油套銅芯，致使高壓油通過配油套和主軸間隙泄漏， 高壓油進入齒輪箱，使回油壓力增高。對于出現的上述兩種問題，應更換 D18 密封圈和配 油套。
2、當給進力較小，回轉速度較高時，卡盤扭矩減小，卡盤所能實現的壓力就偏低， 大量的液壓油參與了馬達的高速旋轉，在這種情況下，卡盤的夾緊力往往不夠，發(fā)生常說的 打滑現象。解決這個問題，采用的方法是：首先在滿足鉆頭切削巖石的情況下，適當調低回 轉速度，增大回轉扭矩，提高卡盤夾緊力，消除打滑問題。其次使用卡盤增壓功能，通過副 泵組的減壓閥調整壓力，給卡盤實施增壓，解決打鉆時卡盤打滑問題。

三、全液壓鉆機在工作過程中經常出現的故障和處理方法

（一）鉆機無給進壓力或給進壓力較低
鉆機在工作中出現無給進壓力或給進壓力較低時，首先判斷副泵油路系統(tǒng)中的安全溢流 閥是否損壞，其次檢查減壓溢流閥是否正常工作，若使用卡盤增壓工作狀態(tài)，則檢查減壓閥 是否正常工作，再次檢查副泵板閥座內的單向閥是否有加工遺留鐵屑物阻礙，造成密封不嚴泄漏。通過對上述問題的檢查和問題的排除，所出現的問題就能解決。

（二）鉆機回轉無力或者不回轉
出現鉆機回轉無力的情況，其一，判斷是否主油泵共有量不足，增大油泵供油量后，動 力頭回轉仍顯無力，則可排除主泵供油量不足的問題；其二，判斷之否主油泵是否內泄過大， 供油壓力建立不起來。主油泵好壞的判斷可通過系統(tǒng)安全溢流閥來檢驗，當主油泵的供油壓 力不能滿足安全溢流閥設定的系統(tǒng)壓力時，基本可斷定是主泵內泄過大，泵壓損失嚴重，對 損壞的油泵進行更換；其三，檢查馬達是否內泄嚴重，馬達是外泄式液壓件，通過檢查馬達 泄油管的泄油量和泄油壓力，即可判定馬達的好壞。正常情況下馬達的泄油量和泄油壓力都 很小，如果馬達的泄油量和泄油壓力較大時，則說明馬達損壞，應更換損壞的馬達；其四， 檢查系統(tǒng)安全閥，若系統(tǒng)安全閥損壞，導致系統(tǒng)壓力建立不起來時，則應更換系統(tǒng)安全閥； 其五，若出現正傳或反轉單向無力時，則應檢查回轉與卡盤功能板閥中，正反轉的單向控制 閥，更換其控制彈簧，保持良好的截流狀態(tài)。

（三）使用夾轉聯(lián)動功能時夾持器不能完全張開
夾轉聯(lián)動功能受油壓大小浮動影響，當給進壓力較小時，夾持器的張開量也較小。這種 情況時常發(fā)生在潛孔段的鉆進中，對鉆桿有一定的劃傷作用。為了平衡油壓力，時常采用在 反轉油路上安裝的截流閥，對其進行逆時針旋出，使截流閥截流背壓，給聯(lián)動中的夾持器提 供高壓油，使其保持穩(wěn)定的張開量。另外，在起拔油路上安裝的減壓閥，對其實施逆時針旋 轉截流背壓，也可增大給進油路中的油壓，保持高壓狀態(tài)，使夾持器保持良好的張開狀態(tài)。 在使用截流背壓功能時，截留越多油路中的油阻越高，油溫升高越快，功率損耗越大，因此， 截留狀態(tài)要選擇好，以能滿足夾轉聯(lián)動工作為首要。

（四）鉆機在工作中產生異常噪音
鉆機在工作中產生噪音的根源有：
1、油液面過低，主副泵吸油漏斗產生吸空狀態(tài)， 大量空氣進入高速旋轉的主副泵而產生的噪音，同時伴有動力機組振顫、給進與回轉無力現象。發(fā)生上述情況時，應及時給油箱補充液壓油，在井下補充液壓油時，要注意污物進入油 箱。
2、油箱與主副泵連接部位有截止閥連接，若出現截止閥連接密封不嚴時，有空氣通 過連接密封不嚴部位進入油箱，使油箱內產生大量的空氣氣泡，并隨主副泵吸入柱塞與柱塞 套空間，產生氣蝕性震動噪音。出現這種情況應及時解決密封不嚴問題，消除噪音。
3、電機與主泵的連接是通過對輪、柱銷和彈性墊組合傳遞轉速的，電機與主泵是通過螺絲固定， 若出現軸向距離位移，致使兩對輪靠死，高速旋轉情況下徑向震動不能消除，從而產生震動。 解決該問題時應先將電機或主泵的固定螺絲松開，將其分離開，在對輪之間保持一條 2mm 的縫隙，從而消除對輪軸向誤差而引起的徑向跳動造成的噪音。
4、鉆機的連接部位較多， 在鉆進中由于震動的原因，會使各連接部位的螺絲產生震動而引起松動，如果不注意及時的 緊固，先期鉆機會發(fā)出松散的震動聲，嚴重時還會導致事故發(fā)生。

（五）鉆機管路連接中應注意的問題
在連接鉆機管路時，首先應注意鉆機標示的特別警示，
4、必須準確連接主副油泵高 壓出油口的管路，絕對不能接錯。其原因是：主副泵出油口的高壓油管在中位時可以通過系 統(tǒng)回路流回油箱，如果發(fā)生高壓油管接錯時，高壓油將進入執(zhí)行機構，油路將不能形成回路， 致使高壓油在接錯執(zhí)行機構部位發(fā)生高壓油聚集，當高壓油壓超過執(zhí)行液壓件的安全值時， 液壓件將會從薄弱端發(fā)生油壓爆炸，很危險。例如：主泵的高壓油管接錯到馬達上時，一旦 開機，高壓油會迅速聚集在馬達進口端形成高壓，致使馬達接口爆炸噴油，或者導致三位六 通閥回轉端蓋發(fā)生爆炸。若當主泵高壓油接入給進或起拔接口時，會導致給進或起拔油路上 的截流閥端蓋發(fā)生爆炸或導致三位六通閥給進起拔端的端蓋發(fā)生爆炸。如果副泵的高壓油接 口接到主副夾持器接口上，將會使主副夾持器油缸的密封圈發(fā)生爆裂噴油等等。
2、各回油管路的油管不能接錯，接錯鉆機不能正常工作。例如：將卡盤的高壓油接入馬達回油，將 使馬達腔體內充滿高壓油，并且從配油盤調節(jié)手輪上的骨架密封圈處泄露出來，如果壓力持 續(xù)升高將使骨架密封圈損壞造成噴油，同時高壓油在回轉控制板閥中逆向打開反轉控制單向 閥，使反轉無壓力。如果將卡盤高壓油接入齒輪箱，將會使齒輪箱蓋被高壓油憋開，主軸上 的前后骨架密封圈憋壞噴油等等。
3、各安全溢流閥出廠時均已調定，一般情況下不允許 隨意調整安全溢流壓力值，尤其是不準調高設備限定的最高壓力值。鉆機系統(tǒng)的安全值是有 限的，當系統(tǒng)壓力超過鉆機的安全值時，鉆機將處在危險狀態(tài)之下，當發(fā)生高壓油沖擊時， 鉆機將會在較為薄弱的各聯(lián)結部位的某處發(fā)生事故，因此，在制定鉆探管理規(guī)程時，對此要 特別提出警示。 連接管路要按照設備名牌標示的位置連接，并且要按照油路圖來檢查油管連接是否正 確。檢查油管連接的步驟為：首先要檢查主副泵的高壓油管連接是否正確，主副泵油管一旦 接錯，將沒有機會再進行調整；其次要檢查各回油管的連接是否正確，在初次安裝或搬遷后 的安裝，開機時都要進行點動試機，待鉆機狀態(tài)完全正常時再進行正常的鉆進；再次檢查各 執(zhí)行機構的油管連接是否正確，如有反向可停機調整過來。