【全液壓鉆機(jī)】故障的判斷與處理方法

一、全液壓鉆機(jī)夾持器故障的判斷與處理方法

（一）夾持器常見的機(jī)械故障與解決方法
夾持器常見的機(jī)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(jié)為一體，若出現(xiàn)四根螺桿受力不均 時(shí)，夾持器運(yùn)動(dòng)受阻，張開量不均勻，導(dǎo)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(dǎo)致夾持器不能正常張開。合理的調(diào)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(xiàn)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(shí)，應(yīng)予與更換。
3、在鉆進(jìn)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?yàn)殂@渣塞堵在夾持器左右活動(dòng)卡瓦座 的槽內(nèi)，致使卡瓦座移動(dòng)不便，導(dǎo)致夾不住鉆桿。因此在鉆進(jìn)過程中，要經(jīng)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(jìn)入夾持器活動(dòng)縫隙，減少鉆 渣卡住夾持器，即便如此也要經(jīng)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(jī)失穩(wěn)移位影響，造成夾持器與孔位不對(duì)正，而產(chǎn)生別勁磨擦鉆桿，導(dǎo)致夾持器夾持鉆桿 阻力過大而影響夾緊力。在鉆進(jìn)工作中，出現(xiàn)上述問題時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整機(jī)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(dāng)鉆渣進(jìn)入卡槽間隙時(shí)，將夾持 器卡住不能自由移動(dòng)和自由對(duì)中。因此，經(jīng)常性的清洗夾持器托板和卡槽，使夾持器能順利 的移動(dòng)。

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(yán)產(chǎn)生泄漏時(shí)，則夾持器不能保持所要求實(shí)現(xiàn)的 常開狀態(tài)，出現(xiàn)逐漸閉合情況。若在工作中則會(huì)發(fā)生劃傷鉆桿的情況，甚或夾住鉆桿難以轉(zhuǎn) 動(dòng)。因此，當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，要及時(shí)更換截止閥，確保夾持器正常工作。
3、夾轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng) 功能是由功能閥實(shí)現(xiàn)的，如若發(fā)生夾轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)不到位的情況時(shí)，說明該功能閥損壞或發(fā)生內(nèi)泄 問題，應(yīng)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(zhuǎn)時(shí)卡瓦劃傷鉆桿。該問題的出現(xiàn)首先與開孔的孔位跑偏有關(guān)，即 鉆孔開孔孔位和夾持器、動(dòng)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(yán)重劃傷的程度越嚴(yán)重；其次與鉆機(jī)的失穩(wěn)有關(guān)，即鉆機(jī)穩(wěn)裝不到位，鉆進(jìn)時(shí)鉆機(jī)發(fā) 生移位，導(dǎo)致機(jī)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(dòng)有關(guān)。在使用壓力風(fēng)或清水鉆進(jìn)時(shí)，鉆渣會(huì)進(jìn)入夾持器槽內(nèi)，阻礙其活 動(dòng)。因此，及時(shí)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(dòng)。
2、打開的夾持器在工作中出現(xiàn)逐漸閉合情況，造成劃傷鉆桿，嚴(yán)重時(shí)則卡死鉆桿不能轉(zhuǎn)動(dòng)。該 問題的出現(xiàn)首先與主油缸上的截止閥內(nèi)泄有關(guān)，更換該截止閥即可。其次與液壓油的油質(zhì)有 關(guān)，在煤礦井下液壓油的污染較為嚴(yán)重時(shí)，也可導(dǎo)致閥芯卡住等問題，導(dǎo)致油壓泄漏夾持器 閉合。
3、在使用夾轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)功能操作時(shí)，若出現(xiàn)夾持器不能有效張開時(shí)，這種情況一般發(fā) 生在潛孔段的較軟地層中，當(dāng)給進(jìn)壓力較低時(shí)，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(zhuǎn)油路的截流閥，對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)帽硥海龃髪A持器的張開量。同 時(shí)也可對(duì)起拔油路上的截流閥也進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋硥?，以平衡給進(jìn)油路上的油壓，也可增大夾持 器的張開量。

二、 全液壓鉆機(jī)液壓卡盤的故障判斷與處理方法

（一）液壓卡盤常見的機(jī)械故障與處理辦法
1、卡瓦磨損是最常見的故障，當(dāng)卡瓦磨損嚴(yán)重時(shí)必須進(jìn)行更換。
2、卡瓦彈簧疲 10 勞后，對(duì)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(jìn)入卡瓦彈簧，阻礙 彈簧的張量，也會(huì)影響卡瓦的張量，因此，要對(duì)卡瓦彈簧進(jìn)行清洗，保證卡瓦彈簧的正常開 合量。
3、保證卡瓦徑向運(yùn)動(dòng)的十字盤，安裝時(shí)發(fā)生一定的扭轉(zhuǎn)或存在機(jī)械加工的原因， 導(dǎo)致卡瓦在十字盤滑槽內(nèi)受擠壓而不能自由作徑向運(yùn)動(dòng)，致使卡瓦受擠壓而不能自由張開。 處理時(shí)需要將卡盤重新進(jìn)行裝配，達(dá)到卡瓦自由運(yùn)動(dòng)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(jī)械故障后，仍出現(xiàn)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(nèi)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(jìn)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(jìn)入齒輪箱，使回油壓力增高。對(duì)于出現(xiàn)的上述兩種問題，應(yīng)更換 D18 密封圈和配 油套。
2、當(dāng)給進(jìn)力較小，回轉(zhuǎn)速度較高時(shí)，卡盤扭矩減小，卡盤所能實(shí)現(xiàn)的壓力就偏低， 大量的液壓油參與了馬達(dá)的高速旋轉(zhuǎn)，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(xiàn)象。解決這個(gè)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(dāng)調(diào)低回 轉(zhuǎn)速度，增大回轉(zhuǎn)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(diào)整壓力，給卡盤實(shí)施增壓，解決打鉆時(shí)卡盤打滑問題。

三、全液壓鉆機(jī)在工作過程中經(jīng)常出現(xiàn)的故障和處理方法

（一）鉆機(jī)無給進(jìn)壓力或給進(jìn)壓力較低
鉆機(jī)在工作中出現(xiàn)無給進(jìn)壓力或給進(jìn)壓力較低時(shí)，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(nèi)的單向閥是否有加工遺留鐵屑物阻礙，造成密封不嚴(yán)泄漏。通過對(duì)上述問題的檢查和問題的排除，所出現(xiàn)的問題就能解決。

（二）鉆機(jī)回轉(zhuǎn)無力或者不回轉(zhuǎn)
出現(xiàn)鉆機(jī)回轉(zhuǎn)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(dòng) 力頭回轉(zhuǎn)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(nèi)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(yàn)，當(dāng)主油泵的供油壓 力不能滿足安全溢流閥設(shè)定的系統(tǒng)壓力時(shí)，基本可斷定是主泵內(nèi)泄過大，泵壓損失嚴(yán)重，對(duì) 損壞的油泵進(jìn)行更換；其三，檢查馬達(dá)是否內(nèi)泄嚴(yán)重，馬達(dá)是外泄式液壓件，通過檢查馬達(dá) 泄油管的泄油量和泄油壓力，即可判定馬達(dá)的好壞。正常情況下馬達(dá)的泄油量和泄油壓力都 很小，如果馬達(dá)的泄油量和泄油壓力較大時(shí)，則說明馬達(dá)損壞，應(yīng)更換損壞的馬達(dá)；其四， 檢查系統(tǒng)安全閥，若系統(tǒng)安全閥損壞，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力建立不起來時(shí)，則應(yīng)更換系統(tǒng)安全閥； 其五，若出現(xiàn)正傳或反轉(zhuǎn)單向無力時(shí)，則應(yīng)檢查回轉(zhuǎn)與卡盤功能板閥中，正反轉(zhuǎn)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(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)功能時(shí)夾持器不能完全張開
夾轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)功能受油壓大小浮動(dòng)影響，當(dāng)給進(jìn)壓力較小時(shí)，夾持器的張開量也較小。這種 情況時(shí)常發(fā)生在潛孔段的鉆進(jìn)中，對(duì)鉆桿有一定的劃傷作用。為了平衡油壓力，時(shí)常采用在 反轉(zhuǎn)油路上安裝的截流閥，對(duì)其進(jìn)行逆時(shí)針旋出，使截流閥截流背壓，給聯(lián)動(dòng)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(duì)其實(shí)施逆時(shí)針旋 轉(zhuǎn)截流背壓，也可增大給進(jìn)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(shí)，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(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)工作為首要。

（四）鉆機(jī)在工作中產(chǎn)生異常噪音
鉆機(jī)在工作中產(chǎn)生噪音的根源有：
1、油液面過低，主副泵吸油漏斗產(chǎn)生吸空狀態(tài)， 大量空氣進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的主副泵而產(chǎn)生的噪音，同時(shí)伴有動(dòng)力機(jī)組振顫、給進(jìn)與回轉(zhuǎn)無力現(xiàn)象。發(fā)生上述情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)給油箱補(bǔ)充液壓油，在井下補(bǔ)充液壓油時(shí)，要注意污物進(jìn)入油 箱。
2、油箱與主副泵連接部位有截止閥連接，若出現(xiàn)截止閥連接密封不嚴(yán)時(shí)，有空氣通 過連接密封不嚴(yán)部位進(jìn)入油箱，使油箱內(nèi)產(chǎn)生大量的空氣氣泡，并隨主副泵吸入柱塞與柱塞 套空間，產(chǎn)生氣蝕性震動(dòng)噪音。出現(xiàn)這種情況應(yīng)及時(shí)解決密封不嚴(yán)問題，消除噪音。
3、電機(jī)與主泵的連接是通過對(duì)輪、柱銷和彈性墊組合傳遞轉(zhuǎn)速的，電機(jī)與主泵是通過螺絲固定， 若出現(xiàn)軸向距離位移，致使兩對(duì)輪靠死，高速旋轉(zhuǎn)情況下徑向震動(dòng)不能消除，從而產(chǎn)生震動(dòng)。 解決該問題時(shí)應(yīng)先將電機(jī)或主泵的固定螺絲松開，將其分離開，在對(duì)輪之間保持一條 2mm 的縫隙，從而消除對(duì)輪軸向誤差而引起的徑向跳動(dòng)造成的噪音。
4、鉆機(jī)的連接部位較多， 在鉆進(jìn)中由于震動(dòng)的原因，會(huì)使各連接部位的螺絲產(chǎn)生震動(dòng)而引起松動(dòng)，如果不注意及時(shí)的 緊固，先期鉆機(jī)會(huì)發(fā)出松散的震動(dòng)聲，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生。

（五）鉆機(jī)管路連接中應(yīng)注意的問題
在連接鉆機(jī)管路時(shí)，首先應(yīng)注意鉆機(jī)標(biāo)示的特別警示，
4、必須準(zhǔn)確連接主副油泵高 壓出油口的管路，絕對(duì)不能接錯(cuò)。其原因是：主副泵出油口的高壓油管在中位時(shí)可以通過系 統(tǒng)回路流回油箱，如果發(fā)生高壓油管接錯(cuò)時(shí)，高壓油將進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)，油路將不能形成回路， 致使高壓油在接錯(cuò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)部位發(fā)生高壓油聚集，當(dāng)高壓油壓超過執(zhí)行液壓件的安全值時(shí)， 液壓件將會(huì)從薄弱端發(fā)生油壓爆炸，很危險(xiǎn)。例如：主泵的高壓油管接錯(cuò)到馬達(dá)上時(shí)，一旦 開機(jī)，高壓油會(huì)迅速聚集在馬達(dá)進(jìn)口端形成高壓，致使馬達(dá)接口爆炸噴油，或者導(dǎo)致三位六 通閥回轉(zhuǎn)端蓋發(fā)生爆炸。若當(dāng)主泵高壓油接入給進(jìn)或起拔接口時(shí)，會(huì)導(dǎo)致給進(jìn)或起拔油路上 的截流閥端蓋發(fā)生爆炸或?qū)е氯涣ㄩy給進(jìn)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(huì)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(cuò)，接錯(cuò)鉆機(jī)不能正常工作。例如：將卡盤的高壓油接入馬達(dá)回油，將 使馬達(dá)腔體內(nèi)充滿高壓油，并且從配油盤調(diào)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(shí)高壓油在回轉(zhuǎn)控制板閥中逆向打開反轉(zhuǎn)控制單向 閥，使反轉(zhuǎn)無壓力。如果將卡盤高壓油接入齒輪箱，將會(huì)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(shí)均已調(diào)定，一般情況下不允許 隨意調(diào)整安全溢流壓力值，尤其是不準(zhǔn)調(diào)高設(shè)備限定的最高壓力值。鉆機(jī)系統(tǒng)的安全值是有 限的，當(dāng)系統(tǒng)壓力超過鉆機(jī)的安全值時(shí)，鉆機(jī)將處在危險(xiǎn)狀態(tài)之下，當(dāng)發(fā)生高壓油沖擊時(shí)， 鉆機(jī)將會(huì)在較為薄弱的各聯(lián)結(jié)部位的某處發(fā)生事故，因此，在制定鉆探管理規(guī)程時(shí)，對(duì)此要 特別提出警示。 連接管路要按照設(shè)備名牌標(biāo)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(cuò)，將沒有機(jī)會(huì)再進(jìn)行調(diào)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(jī)時(shí)都要進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)試機(jī)，待鉆機(jī)狀態(tài)完全正常時(shí)再進(jìn)行正常的鉆進(jìn)；再次檢查各 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的油管連接是否正確，如有反向可停機(jī)調(diào)整過來。