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第一章 凿岩台车概述

作者:伟德官网 日期:2025-11-28 浏览: 来源:伟德APP下载

第一章 凿岩台车概述

凿岩台车是一种在矿业不断扩展中逐步形成的凿岩作业专用设备。它把单台或多台凿岩机与推进机构装在专用的钻臂和台架上,并配备行走装置,以实现凿岩作业的机械化。用于贯通较大断面岩巷的钻爆作业时,台车能显著提高凿岩效率、降低劳动强度、改善劳动条件,并能与装载、转载和运输设备协同,形成岩巷掘进的机械化生产线。目前煤矿中常用的是钻臂式的平巷凿岩台车,按钻臂数量通常以双机或三机台车居多。金川集团现有的台车品类较多,包含若干型式,如 H-128、H-126、BH252、BOOMER282、H35/25-1 等,同时采用 DCS-12 新一代控制系统与 BHU32 老系统两套液压控制体系。这两套系统在结构件、液压元件、安装尺寸及工作原理方面存在差异,给检修、备件储备和供应带来一定挑战;老系统的配件价格也存在持续上涨风险,且稳定性不如新系统。

液压传动与系统分布方面,现代凿岩台车的核心部件包括推进装置、钻臂、托架、动力源与行走底盘等。推进器通常采用油缸为驱动的液压推进方式,具有比气动推进更大的推力与可缩短的缸径,同时为了避免两条油管在推进行程中的拖拽,常在推进器上设置专用的管路托架、滚筒和中间托钎装置。部分型号的推进器具备伸缩功能,以适应不同巷道断面和炮孔要求。钻臂是整车的关键支撑部件,负责稳定地支撑并引导推进器,使凿岩机能在巷道内不同位置和角度进行炮孔钻探伟德APP。钻臂结构通常包含转柱、主支臂、托架及液压缸等,能够实现水平摆动、起落、伸缩、主支臂自转以及推进器的水平摆动、翻转与补偿等多种运动。钻臂的典型分类包括直角坐标式、极坐标式、复合坐标式和直接定位式,各自的优缺点和适用场景有所不同。

回转与平移机构是凿岩台车实现钻孔定位与推进的关键。回转机构的作用是使钻臂和推进器在水平或垂直方向完成旋转与翻转,常见的形式有转柱结构、螺旋副式翻转、齿轮齿条式回转等。转柱结构简单、维修方便,但承受弯矩较大;螺旋副式翻转紧凑、体积小,适合推进器的翻转;齿轮齿条式回转机构虽然结构较复杂、重量较大,但能实现钻臂前方更灵活的定位,常用于实现钻臂的360°回转,提升对巷道岩壁和底板的贴近性。平移机构用于在钻臂移动时使托架和推进器保持平行或按设定轨迹平移,常见的有机械式、液压式等,其中直接定位式液压平移机构通过对称的前后平移部件和串联油路实现高精度的平移控制,兼顾结构简化与控制灵敏性。

行走底盘方面,凿岩台车可分为轨轮式、履带式和轮胎式三大类,分别对应不同工况与巷道断面。轨轮式适用于较窄断面的矿山巷道,履带式多用于露天或极端工作环境,轮胎式则机动性强、转场效率高,广泛应用于多点作业场景。动力系统方面,凿岩台车通常具备气动和全液压两类驱动体系,其中全液压系统在行走、定位、推进及凿岩等全过程均由液压传动实现,性能稳定且控制灵活;而气动系统在某些工况下仍具成本与维护优势。国外在该领域的代表性企业主要有 Atlas Copco(阿特拉斯·科普柯)与 Tamrock(汤姆洛克)等,提供覆盖从底盘到钻臂、推进器等完整解决方案的全套产品,并在不同系列中推出适用于狭小巷道与中深孔开凿的专用机型。

第二章 凿岩台车的选型、使用与维修

2.1 钻车的选型要点

考虑现有机型众多、功能与适用场景差异显著,选型应以技术先进性、经济性和可维护性为核心,综合比较多项指标,确保单位每钻孔成本最低。关键技术指标包括:高效的钻进速度、作业稳定性、结构简洁性、易操作与维护性;能否满足多种凿岩爆破工艺对炮孔布孔、深度、巷道断面及运输方式的要求。并结合投资、能源消耗、维修与管理成本、折旧等经济因素,进行全寿命周期成本分析,择优选型。

2.2 钻车的使用要点与注意事项

使用前准备要充分,包括清理工作面的残炮和不合格炮、检查轨道(如采用轨轮底盘,轨道前端与工作面最近处的距离不宜超过规定值)、确保油箱油量充足、各润滑点已润滑、必要时接好气源、清洁的水路与液压管线等。操作中应严格遵守操作规程,准确定位炮孔眼和方向,遇到卡钎时按规范处置,避免随意调整方位导致事故。钻臂移位前应将推进器回退至工作前端,确保人员安全与设备保护;开孔前按顺序进行轻推、轻冲击,待孔径达到规定深度后再进入全功率钻进。凿岩结束后,应将推进器放回、钻臂降落并将系统收整,确保设备停放于安全地点。

2.3 维修原则与故障处理

设备的日常维护要点包括:保持清洁、定期检查件件的松动与泄漏、确保液压油清洁并定期更换,首次使用后的初次换油通常在少量时间后进行,随后按使用说明进行计划性维护。不同型号的钻车维护周期可能不同,应以厂方技术手册为准;常见故障的诊断通常需要结合油路、阀件、泵等部件的工作状态进行系统性排查。对异常现象应及时处理,避免影响后续作业。

Atlas Boomer 282 台车液压系统及矿用钻车分类

矿用凿岩钻车按凿岩方式可分为顶锤式(Top Hammer)和潜孔式(Down-the-hole)两大类;按钻孔深度可分为浅孔、中深孔两类,且在实际应用中既有单机、也有双机(单臂、双臂)钻车的配置。行走方式包括轨轮、履带、轮胎三种,动力源则有液压与气动两种组合。若全部动作均以液压传动实现,则为全液压钻车,常见型号包括 Atlas Copco Simba 系列、Simba H250/1250、Simba H1350 等;若以气动为主,亦有相应机型如 CT C14.1、CTC14.2 等。还有一些形态的钻车以环形孔或扇形孔的炮孔布置来满足不同爆破需求。顶锤式的地下采矿凿岩钻车是最常见的工作形态之一,其基本动作覆盖行走、炮孔定位、炮孔定向、推进补偿、凿岩机推进与炮孔钻孔六大类动作,配合钻臂变幅与推进器平移等机构实现复杂的工作过程。

液压原理与控制系统方面,现代凿岩台车的液压系统可以分为两大类:气动钻车与全液压钻车。全液压系统不仅承担钻臂的定位与变幅、推进与钻孔等基本功能,还负责凿岩机的运行与控制。控制系统方面,国际先进设备常见的两大控制架构包括直接控制系统(Direct Controlled Drilling System, DCS)和钻车控制系统(Rig Control System, RCS)。两者在泵类型、阀件结构、综合控制能力、能耗与易维护性方面各有特点,设计上强调高集成度、低泄漏、易调试并具备自检与保护功能。

第三章 Atlas Boomer 282 台车液压系统与现场调试要点

全球范围内领先的凿岩台车制造商提供覆盖从底盘到钻臂、推进器等全线产品。Atlas Copco 等公司在全液压凿岩台车领域具有显著优势,RocketBoomer等新系列强调适用巷道面积范围的扩大与高效作业能力。不同系列在底盘、钻臂、推进器、控制系统方面的搭配,能满足不同矿井结构、爆破工艺与施工条件的需求。

本章内容概述了 Atlas Boomer 282 台车在液压系统方面的结构要点、常见的液压元件及其工作逻辑,以及 DCS-12 与 BHU-32 两种控制系统在现场调试中的要点。具体包括液压系统的供油路径、平移回路、推进回路、转钎回路、冲击回路及自动停钻/退钎等控制逻辑;同时对直观的操作要点、试压步骤、减压阀、冲击阀、流量阀等参数的设定方法进行了系统化整理,确保现场调试时能够快速、稳定地达到设计工况。

第四章 液压系统故障诊断与排除

液压系统在运行中可能出现诸如气塞现象、进水、内泄漏、发热过高、欠压等多种故障。气塞主要表现为泵送油量不足、压力难以建立及系统震动增大等,原因往往来自于吸油管路密封不良、油箱油面高度不当、空气混入等;进水则会导致油液粘度下降、润滑能力下降、系统泄漏增大,进而引发连锁故障。常见的排查思路是逐步排查油路、阀件、泵及密封件等,必要时借助专用检测设备对泵的压力与流量特性进行对比分析,以确定是泵本身的问题还是其他元件的异常引起的压力下降。

内泄漏属于液压系统中较难判定的慢性故障,需要结合多种仪表数据进行综合分析。对 DCS-12 系统的内泄漏诊断,通常以原车仪表数据为参考,并结合新车数据进行对照;通过监测主泵入口与出口压力、驱动电流变化等来推断内泄情况。系统发热与欠压常与溢流阀调设、泵的磨损、元件的内泄、以及系统整体的油液质量有关,因此在排查时需要对溢流阀、主溢流阀、液压油质与过滤装置进行全面检查,确保油路无堵塞、密封良好、油温控制在正常范围内。

本书对 BHU-32 与 DCS-12 两套控制系统在结构性差异、易维护性、成本与适用性方面进行了对比分析;并给出在现有机型上对比后优化的改造思路与兼容性考量,帮助现场工程师在维护升级时做出更加理性的选择。通过对泵类型、阀件集成度、系统集成度、体积与安装难度等因素的评估,提出在不同工况下的选型与改造建议,确保设备在复杂矿井环境中的可靠性与高效性。

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