趙強
(中海油田服(fú)務股份有限公司,天津 300450)
摘 要:鑽機(jī)應用在勘探金屬、非(fēi)金屬固體礦床和工程地質中,同時也應用在金剛(gāng)石小口徑和硬質合金的鑽進過程中,為提高生產量和經(jīng)濟效益發揮了非常重(chóng)要的作用。其液壓傳動係(xì)統為鑽機的正常工作提供了無限的動力(lì),但其組(zǔ)成複雜,容易發生故障,本文(wén)分析了其產生主要故(gù)障的原因,並提出了(le)改進措施。
關鍵詞(cí):鑽機;液壓傳動;係統故障;分析改進
液壓技(jì)術發展較晚,但發展速(sù)度卻很快,在字麵上解釋為利用液體壓力來(lái)進(jìn)行力的傳遞(dì),這就是液壓傳動的解釋。19世紀末,首先應用在機械、機床的工作中(zhōng),隨著技術發展,逐步應用在工程技術上,20世紀50年代在鑽探設備上得到了廣泛的應用。60年代後,液壓技術得到了全麵的應用,發展到目前已經成熟且(qiě)完善。
1 工作原理
液壓傳動係統是一套液流的循環係統,由各種液壓元件(jiàn)組成,它主(zhǔ)要是通(tōng)過電動機輸入機械能,然後通過能量轉(zhuǎn)換為液體壓力能,通過控製和調節每一個液壓元(yuán)件的流速和流量,以傳遞工作的信號,通過係統內的執行機構,再將液(yè)體的壓力能轉換為機械能,驅動係統正常工作,完成各種操作。
2 主要故障(zhàng)及其分析
液壓傳動係統發生(shēng)故障的主要(yào)因素有以下幾種(zhǒng):油液髒汙變質(zhì)、液壓係統過熱、係統內(nèi)部(bù)進入空氣(qì)。這三種(zhǒng)因素潛在有內在聯係(xì),某個因素都很有可能引起另外兩個因素,有研究表明,液壓係統的各種故障有75%以上都是(shì)由這三種因素造成的。
2.1 主要(yào)故障
1)泵會發生不輸油的現象,例如,泵軸不(bú)能轉動,或者即使(shǐ)轉(zhuǎn)動了也不吸油。
2)軸封泥油。軸封附著上了很(hěn)多的泥油,導致油(yóu)泵轉速慢,或是根本不轉。
3)泵的震動及噪音很大,出油量明顯不足,導致了係統的壓力大幅度降低。
4)油(yóu)缸的速度明顯(xiǎn)達不到工(gōng)作中所要求的規定值。
5)減壓閥明(míng)顯起不到減壓的作用,導致係統效率降低。
6)回轉無力。
7)油液溫度過熱。
2.2 原因分析
1)泵(bèng)發生了不輸油(yóu)的現象(xiàng),如泵(bèng)軸不轉動或者轉動了也不吸油。泵軸不轉動是液壓油泵的電機軸沒有轉動,在泵內部,其滑動閥卡死,其柱塞和(hé)缸體(tǐ)間也被卡死,滑靴脫落了使柱塞發(fā)生卡死的現象,有(yǒu)時也是柱塞的頭部和滑靴擰(nǐng)得過緊也會發生卡死現象;泵軸(zhóu)轉動可是也不吸油,這是因為油箱(xiāng)的油位太低了,或者(zhě)吸油管路上截止閥未開,再或者是(shì)油(yóu)箱內的吸油濾器髒堵,油液粘度過高,油(yóu)泵內泄等。
2)軸封泥油,多數是因為骨架(jià)油封(fēng)安(ān)裝不良,在安裝的(de)時候把唇口(kǒu)裝反了,骨架彈(dàn)簧容易脫落,在安裝時,拉傷了油(yóu)封(fēng),或者油封發生了變形。
3)泵(bèng)噪音大,油量(liàng)不足,壓力低,主要是由於發生了吸空、泵運轉或泵安裝不良、泵容積(jī)效率低的現象。吸空現象多是由於吸油濾油(yóu)器髒堵,泵的進油管路(lù)密封不嚴,油(yóu)粘度過高,油箱液麵(miàn)過低;泵運轉不良多是由於泵內(nèi)部的軸承等零(líng)部件發生磨耗或破損;泵安裝不(bú)良多是因泵軸和電動機軸存在著同軸度差,泵電機的聯軸節間在減震彈(dàn)性墊圈上發生(shēng)了磨(mó)損(sǔn),導致磨損嚴重或是損壞。容積效率低多是由於其泵內部的滑動零件、柱塞(sāi)和缸(gāng)體孔間、配油盤和缸體端麵發生了非(fēi)常嚴重(chóng)的磨損。
4)油缸速度之所以達不到規定的值。主要是(shì)因為活塞密封件發生了嚴重破損的現象,導致油缸內(nèi)泄(xiè)漏比較嚴(yán)重,油缸(gāng)動作受到影響。
5)減壓閥之所(suǒ)以沒(méi)有起到減壓作用,來自於(yú)主閥和錐閥(fá)的(de)故障。主閥故障多是由(yóu)於油液過髒致(zhì)使主閥芯(xīn)的阻尼孔堵住,主閥芯卡死,無法複位(wèi)。錐閥故障多是由調壓的彈簧弱(ruò),錐閥和閥座間結合(hé)的部位封閉性能太差。
6)回轉無(wú)力,除了油泵故障(zhàng)以外,還包括馬達故(gù)障和(hé)齒(chǐ)輪箱泄漏(lòu)太大的故障。馬達故障是(shì)由馬(mǎ)達內部滑動的零件、柱塞和缸體孔間、配油盤和缸體端麵間(jiān)發生了嚴重的磨損。齒輪(lún)箱的泄漏太大是由配油套內的YX密封圈、配油(yóu)套因磨損而損壞,使配油套和主軸間存在著很大的空隙。
7)油(yóu)液溫度過熱,主要是由於(yú)油箱內液麵過高,係統沒有足(zú)夠的散(sàn)熱空間所致;或者油(yóu)液(yè)中進入空氣(qì)或水分,導致泵運轉(zhuǎn)過程中產生更多熱量(liàng);或者油泵負載過大(dà)導致油泵運轉產生高(gāo)溫。而油液過熱很容易導致(zhì)係統密封失效或者液壓動作遲緩。
3 改進措施
1)發現(xiàn)泵軸不轉動時,要檢查電(diàn)機及液泵是否有故障,並及時排除,將其拆開,檢修,及時地更換零件。泵軸轉動不吸油,要把油加到油箱(xiāng)的2/3處(chù)或以(yǐ)上,把截止閥打開,對吸油的濾油(yóu)器(qì)進(jìn)行更換,加抗磨液壓油N46#或N68#,或是更換零件,或是更換油泵。
2)軸(zhóu)封泥油,要把泵拆解,將(jiāng)油封(fēng)重新進行安裝,在拆裝時,切記不要將唇邊破壞,如果發(fā)生變形或是損(sǔn)傷,應該立即更換。
3)吸空(kōng)現象,要清洗或是(shì)更換濾油器,要檢查密(mì)封性(xìng)是否良好,並要禁固,選用(yòng)N46
#或N68
#的液壓油,並要加入足夠多的液壓油。泵運轉不良時,要拆開對其進行(háng)清洗(xǐ)、修理、更換。泵安裝(zhuāng)不(bú)良時,要對其重新安裝,使其達到(dào)規定的技術要求,同軸度應在0.2mm以內,對彈性墊(diàn)圈進行更換、安裝。容積效率低時,要更換柱塞,並(bìng)要配研製規定內的間隙,在清洗以後再(zài)進行安裝,研磨的兩端麵要達到規定的要求,在清洗以(yǐ)後,立即重新(xīn)進(jìn)行裝配(pèi)。
4)油缸的速度與規定值有落差時,要對油缸內部密封件進行更換。
5)針對(duì)減壓閥不起減壓作用故(gù)障,對主閥要清洗阻尼孔,對液壓油(yóu)進行(háng)過濾,或者更換。要拆開後,仔細地檢修,對改進閥重新過(guò)濾(lǜ)或安裝,更換彈簧、液壓油。錐閥故障,主要是要(yào)對彈簧進行更換。
6)馬(mǎ)達(dá)故障,就是要更換柱塞,並配研製要(yào)求的間隙,在清洗後重新對其進行安裝,研磨的兩端麵(miàn)要達到規定的要求,在洗(xǐ)後裝配。齒輪箱泄漏太大,要更換(huàn)YX密封圈,更(gèng)換配套的(de)油套或者主軸。
7)針(zhēn)對(duì)油液溫度過熱,需要將油箱留有足(zú)夠(gòu)的散熱空間,一般需留有1/3的空間;保(bǎo)證油箱內(nèi)油品良好,沒有(yǒu)混入空氣(qì)或水分;另外需將油泵(bèng)的額定壓力調定準確,避免油泵負載過大。
4 小結
預防鑽機液壓傳動係統發生故障(zhàng)的Z佳方法就是加強液壓係統的檢查維護保養。檢(jiǎn)查維護保養的(de)主(zhǔ)要內容有定期檢查液壓油液油質,有無髒汙變質等;定期(qī)檢查液壓油液在工(gōng)作時的粘度(dù)及溫度,冬夏換(huàn)季(jì)時要(yào)及時更換符合工作環境溫度的液壓(yā)油(yóu);經常檢查液壓管(guǎn)線及(jí)接(jiē)頭、閥件、油缸等處有(yǒu)無滲漏;定期清潔或更換(huàn)進、回(huí)油(yóu)口(kǒu)濾器(qì);定期檢查油泵等有無振動及異響(xiǎng)等。做好上述(shù)的(de)日常檢查維護保養(yǎng),必將(jiāng)大大減少液壓傳動(dòng)係統的故障發生率,對(duì)提高液壓傳動係統(tǒng)的可靠性及壽命有很大(dà)意義。
參考文(wén)獻:
[1]黎(lí)國(guó)奇.300米岩心鑽機液(yè)壓傳動係統的改進設計(jì)及分析(xī)[J].探礦工程,1986,06.
[2]賈誌強.天井鑽機液壓係統常見故障及原因分析[J].山東煤炭科技,2011,05.
來源(yuán):《科技與生活》2012年第17期