液壓鑿巖鉆車是用于鉆鑿炮孔的一種設(shè)施，它的焦點(diǎn)部件是具有沖擊與轉(zhuǎn)釬兩大功能的液壓鑿巖機(jī)。鉆車液壓系統(tǒng)供應(yīng)的壓力油驅(qū)動(dòng)鑿巖機(jī)轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)的液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，動(dòng)員釬桿和釬頭旋轉(zhuǎn)；同時(shí)在壓力油浸染下，活塞做高頻往復(fù)流動(dòng)，這種高頻往返攻打運(yùn)動(dòng)感召于轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)的釬尾末了，通過釬桿把侵略能傳送到釬頭。促成油缸也在液壓零碎感召下，把整個(gè)液壓鑿巖機(jī)沿著導(dǎo)軌向前促成，侵略能被通報(bào)到巖石上，巖石蟠踞。
釬頭
巖石釬頭是直接兵戈蟠踞礦巖局部，申請(qǐng)形狀結(jié)構(gòu)合理，鑿速高，耐磨，強(qiáng)度高，壽命長(zhǎng)，排粉性好，修磨利便，成本低，釬頭一般由釬頭體和合金片組成。通?？煞譃樾∥意F子與勾當(dāng)釬子。
小我私家釬子：通報(bào)進(jìn)擊能量迷失小，鑿巖功用高；但修磨時(shí)搬運(yùn)任務(wù)量大。
勾當(dāng)釬子：可以更換釬頭，提高釬桿的行使率，釬頭修磨時(shí)可減少釬桿的搬運(yùn)量。
釬頭狀態(tài)( 根據(jù)合金片分列和形態(tài)分)：
（1）片狀：一字形（出產(chǎn)補(bǔ)綴容易，易卡釬）；十字形釬頭（不易卡釬，多用于中深孔）；X形（炮孔呈圓形，用于中深孔），及其它形態(tài)：二字形，Y形，T形等。
（2）柱齒狀：炮孔圓，巖屑顆粒粗，鑿速高，減少合金片耗費(fèi)，廣泛廣而告之使用。
釬頭構(gòu)造
（1）刃角α，刃角大小與鉆速、耐磨無關(guān)，刃角小，轉(zhuǎn)速高，但不耐磨，用于軟巖；對(duì)付硬巖， α取大值，但α必須小于巖石的天然團(tuán)結(jié)角（110°），通常α=100°～ 110° 。
（2）隙角β（圖1)，釬頭體兩正面的傾角，β過大，易于磨損，太小，易于卡釬，對(duì)合金片釬頭β=3~5°。
（3）釬刃的曲率半徑R，R保證合金片兩端不孕育發(fā)生應(yīng)力會(huì)集和筆挺，R=120~180mm（圖1）
（4）排粉槽與吹洗孔：一樣平常放置于釬頭的頂部（圖2）與側(cè)部（圖1）
釬頭原料
（1）釬頭體要求耐抨擊打擊，抗倦怠破不好，改用40Cr鋼或27~30Si，Mn，Mo，V鋼制作，可削減斷裂，漲褲征兆。
（2）質(zhì)合金片
材質(zhì)采取鎢-鈷合金制作，此合金性能具有高硬度，高耐磨性、高抗壓強(qiáng)度，又有未必的韌性（鈷），抗彎，抗拉強(qiáng)度高。多用YG系列（尚有YJ系列）,鈷含量高，韌性高，抗進(jìn)擊和抗彎強(qiáng)度高，硬度和耐磨性低，故必需根據(jù)巖性選用牌號(hào)，見表2-2(P26)。其他，碳化鎢的晶粒對(duì)合金片性能有了影響。合金片形態(tài)有長(zhǎng)片狀（用于一字形釬頭，用于硬巖）；短片狀（用于多刃釬頭，合用于裂隙發(fā)育巖石）；柱狀（用于柱齒釬頭，中硬以下的巖石）。
鑿巖機(jī)的卡釬情理級(jí)防卡程序
在鑿巖作業(yè)時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)釬阻力矩M2大于鑿巖機(jī)液壓細(xì)碎所能供應(yīng)的最大扭轉(zhuǎn)力矩時(shí)，呈現(xiàn)卡釬。當(dāng)然今朝各種鑿巖控制瑣屑中都配置有被動(dòng)防卡釬功能，但因?yàn)閹r石結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，易卡釬地礦段的存在(如裂痕、空泛或者巖石性子差異太大的過渡區(qū))，卡釬景遇仍沒法根絕?？ㄢF事宜一旦發(fā)生，就需要費(fèi)時(shí)處置懲罰被卡的釬頭與釬桿，大大影響了鑿巖遵命，而在良多環(huán)境下，卡釬后是無法打掃的，即鉆頭與釬桿卡在孔壁中，向下無奈繼續(xù)鉆進(jìn)，向上無奈提鉆，是以只能摒棄曾經(jīng)鉆進(jìn)孔內(nèi)的釬桿和鉆頭，從新另外開孔，增加了鑿巖的直接老本。規(guī)劃一種合理有用的防卡釬瑣細(xì)，對(duì)提高液壓鑿巖設(shè)施工作靠得住性具有極為必要的含意。
1 卡釬機(jī)理和防卡思緒
液壓鑿巖機(jī)鉆進(jìn)進(jìn)程中，鉆具所蒙受的阻力矩M 主要有：
1)兩次打擊巖瘤的剪切阻力矩M1；
2)球柱齒端部與孔底巖石問難所造成的抵觸阻力矩M2；
3)鉆具外緣與鉆孔壁間巖粉摩擦力所構(gòu)成的漫衍阻力矩M3。
總阻力矩為
由上式可知，增大鉆機(jī)促退油壓P ，會(huì)直接導(dǎo)致M1與M2的增大，使總扭轉(zhuǎn)阻力矩Mz急劇增大。因此，療養(yǎng)促進(jìn)力的大小，可直接調(diào)控鉆機(jī)所需輸入的扭轉(zhuǎn)力矩，有用地預(yù)防卡釬。監(jiān)控扭轉(zhuǎn)阻力矩的大小，實(shí)時(shí)地由扭轉(zhuǎn)阻力矩管教促退力矩的大小是踴躍防卡釬的基本思路。
從式(1)還可看出，當(dāng)接納重抨擊打擊時(shí)，會(huì)使鉆頭弧形齒割據(jù)的巖坑增大，直接使M1和M3增大，總阻力矩M：增大。是以，采納輕沖擊也是減少卡釬發(fā)生的一種有效方法。
鑿巖鉆機(jī)供應(yīng)的轉(zhuǎn)釬力矩為T，T由回轉(zhuǎn)阻力矩決意，即
另外一方面，轉(zhuǎn)釬力矩可表述為
式中：軸為機(jī)械苦守；P 為進(jìn)油腔壓力；Pb為馬達(dá)回油腔壓力； 為馬達(dá)排量。
由式(3)可知鑿巖鉆機(jī)輸入扭矩T與細(xì)碎壓力差P 一p 呈反比關(guān)連，隨細(xì)碎油壓壓力差的增大而增大。由式(2)可知扭轉(zhuǎn)零碎油壓的變化又實(shí)時(shí)地反映出扭轉(zhuǎn)阻力矩的轉(zhuǎn)變，因此可用扭轉(zhuǎn)體系油壓P的變動(dòng)武斷轉(zhuǎn)釬力和扭轉(zhuǎn)阻力矩的大小。同理，可用鉆機(jī)推動(dòng)油壓P 果斷鉆機(jī)促進(jìn)力的大小。Pa與Pb的壓力大小能否逾越某一臨界值是發(fā)展卡釬判斷的基礎(chǔ)依據(jù)，本文研究的題目就是針對(duì)不合卡釬的種類來確定這一臨界值。
鑿巖鉆孔時(shí)，扭轉(zhuǎn)阻力矩可表述為
式中：M2為第一次加害構(gòu)兵年華內(nèi)釬桿碰釘子變形的扭矩，G為扭切彈性模量，w 為抗扭截面模量，R為釬桿半徑，，z為馬達(dá)轉(zhuǎn)速，z為釬桿長(zhǎng)度，t為第一次應(yīng)力波的接觸時(shí)日。
由式(4)可知，當(dāng)進(jìn)攻能一準(zhǔn)時(shí)，構(gòu)兵工夫t是定值，則扭轉(zhuǎn)阻力矩隨著轉(zhuǎn)速n的增大而增大。因?yàn)榭辜魪?qiáng)度是隨巖石性質(zhì)更換的，要實(shí)現(xiàn)鑿巖過程的順?biāo)彀l(fā)展，應(yīng)使扭轉(zhuǎn)阻力矩Mz不停小于鑿巖機(jī)液壓零碎所能供應(yīng)的最大阻力矩Tmax ，手腕保障鑿巖任務(wù)的順?biāo)爝M(jìn)行，否則將會(huì)泛起卡釬。于是，依照鑿巖工況，適時(shí)地斡旋轉(zhuǎn)釬的轉(zhuǎn)速n ，也是預(yù)防卡釬的一種有用方法。
綜上所述，“輕推”、“輕打”、“減慢轉(zhuǎn)速”凡是涌現(xiàn)卡釬跡象后無效的防卡釬舉措。而果斷可否將會(huì)泛起卡釬，則是依據(jù)Pz與Pt的變更率(單位光陰內(nèi)的轉(zhuǎn)變量)和更換量的大小進(jìn)行剖斷。“更換率”需由算計(jì)機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，“更改量”的管教則可由液壓細(xì)碎利便地完成。
卡釬品種剖斷和防卡辦法
依據(jù)鑿巖實(shí)際教育，可將鑿巖卡釬按其產(chǎn)生的起因與特色分為3種基本類型，即工、Ⅱ、Ⅲ類卡釬。
(圖1～4為反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)油壓Pz與鉆進(jìn)油壓Pzm隨時(shí)日的更換特色圖，其中，P為系統(tǒng)油壓，Pzm為正常轉(zhuǎn)釬的最大油壓，t0為卡釬預(yù)兆點(diǎn)時(shí)日，t1為卡釬出現(xiàn)點(diǎn)年華，t2為最大轉(zhuǎn)釬與推動(dòng)壓力點(diǎn)時(shí)日。)
I類卡釬— — 溶洞卡釬
當(dāng)釬頭忽地鑿人溶洞，由溶洞內(nèi)的碎石將釬頭卡死而惹起的卡釬，稱為“溶洞卡釬”。釬頭進(jìn)入溶洞后，因?yàn)橘亢鋈〉脦r石的促進(jìn)阻力和轉(zhuǎn)釬阻力矩，促成力與轉(zhuǎn)釬力矩會(huì)陡然減小，推進(jìn)速率陡然增大，泛起卡釬以后，推進(jìn)阻力與轉(zhuǎn)釬阻力矩遽然增大。此類卡釬是由溶洞內(nèi)的碎石將釬頭卡死所致，且碎石常卡在釬頭和釬桿的連貫處，因釬頭的外徑大于釬桿的外徑，故一旦泛起卡釬，釬頭就很難拔出。實(shí)際告白，此類卡釬是一種最難措置的卡釬。其展示特征見圖1。
防I類卡釬時(shí)促退壓力隨反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)壓力更動(dòng)的規(guī)則如圖2所示。
由圖2可知，畸形推進(jìn)壓力為Pt0，涌現(xiàn)卡釬趨勢(shì)時(shí)，回轉(zhuǎn)壓力增大。當(dāng)回轉(zhuǎn)壓力增大至防I類卡釬臨界反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)壓力Pz1時(shí)，促進(jìn)壓力隨反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)壓力的增大而相應(yīng)減小；當(dāng)回轉(zhuǎn)壓力抵達(dá)Pz1'時(shí)，推進(jìn)壓力降為最小推進(jìn)壓力，鉆頭的軸向壓力到達(dá)最小值。
防I類卡釬的積極措置進(jìn)程以下：減小促進(jìn)與回轉(zhuǎn)速率，當(dāng)Pt值在Pt0畸形堅(jiān)強(qiáng)范疇內(nèi)，Pz<(1一Kc)Pz0(Kc為反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)壓力休養(yǎng)量?jī)?chǔ)藏系數(shù))時(shí)，恢復(fù)畸形鑿巖。
Ⅱ類卡釬——緩變卡釬
Ⅱ類卡釬也稱排渣卡釬，是因?yàn)榕旁豁槙郴驇r石性質(zhì)不均等啟事而惹起的卡釬。排渣不順暢使不克不及及時(shí)傾軋的巖渣逐漸增多，巖渣對(duì)轉(zhuǎn)釬流動(dòng)的阻力矩逐漸增大，鑿巖穿孔速率也逐步消沉；另外一種原因是當(dāng)釬頭進(jìn)人素質(zhì)不均的巖石時(shí)，釬頭會(huì)因徑向受力不均而偏移正本的方向，使炮孔筆挺，轉(zhuǎn)釬阻力矩隨釬頭的繼續(xù)鑿人而逐漸增大。其表現(xiàn)特色如圖3所示。
防Ⅱ類卡釬的處理方式是：使推動(dòng)與反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)速率隨回轉(zhuǎn)壓力的增大而無級(jí)減小，當(dāng)反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)壓力回到正常拘泥局限時(shí)，復(fù)原畸形鉆進(jìn)。
Ⅲ類卡釬— — 裂隙卡釬
當(dāng)釬頭進(jìn)入裂隙后，因?yàn)榱严督o轉(zhuǎn)釬運(yùn)動(dòng)遽然的阻力矩，該阻力矩逾越瑣屑能供給的最大轉(zhuǎn)釬力矩，使轉(zhuǎn)釬力矩頓然增大至最大值，稱為裂隙卡釬。這類卡釬呈現(xiàn)時(shí)，炮孔與釬桿之間的巖石和碎石少，鑿巖機(jī)回退，釬頭較易拔出。釬頭抽出后，轉(zhuǎn)釬阻力減小，轉(zhuǎn)釬運(yùn)動(dòng)繼續(xù)，鑿巖機(jī)再一次促成時(shí)，由于釬頭相對(duì)于裂隙的位子改變，釬頭便有可能不再進(jìn)人裂隙，并將裂隙雙側(cè)的巖石擊碎，而使釬頭穿越該卡釬區(qū)，故此類卡釬比前兩類易于處理。其閃現(xiàn)特色如圖4所示。
防Ⅲ類卡釬的處置懲罰門徑為：潛孔鉆機(jī)立刻回退，當(dāng)回轉(zhuǎn)壓力Pz<(1一Kc)Pz0曲時(shí)再重新促退，同時(shí)使推進(jìn)速度與回轉(zhuǎn)速度減小后逐漸增大，以防范重推再卡。當(dāng)回轉(zhuǎn)壓力回到正常穩(wěn)定范疇時(shí)，復(fù)原正常鉆進(jìn)。
隨著社會(huì)的日趨進(jìn)步，工程量的增大，在地道施工中，鑿巖臺(tái)車的感導(dǎo)越來越大，而提高鑿巖車的違抗愈來愈需求。這就需要方案出好的釬頭與盡量防治釬頭的卡釬，設(shè)計(jì)一種合理有效的防卡釬體系，對(duì)提高液壓鑿巖設(shè)施工作可靠性具有極為重要的意思。
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