液壓動力頭巖心鉆機可靠性分析

1、    液壓動力頭巖心鉆機可靠性分析    林寶新薛軍摘 要 隨著我國市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各行業(yè)的專業(yè)設備也逐漸向發(fā)達國家看齊，比如全液壓動力頭式巖心鉆機在我國地質找礦行業(yè)上的普及應用。這就要求我們國內的生產廠家要運用較先進的設計、制造思路來適應此專用設備的快速發(fā)展。關鍵詞 動力頭 負載敏感 模塊 可靠性：p634.31 ：a液壓動力頭巖心鉆機在國內外得到廣泛應用。液壓鉆機應在壽命周期內工作可靠，技術性能穩(wěn)定，這是涉及面最廣的綜合質量指標。包括系統(tǒng)的可靠性設計，制造；元、器、輔、附件的可靠性；以及可靠性使用維護三方面。1系統(tǒng)可靠性設計、制造1.1滿足功能

2、要求鉆機設計首要的是最大限度的滿足鉆探需求。液壓動力頭巖心鉆與機械立軸式鉆機相比是全新的設計理念。液壓動力頭回轉機構、液壓缸長行程鉆進系統(tǒng)、液壓主卷揚機和取芯卷揚機組成的提升系統(tǒng)工作平衡減少孔內事故。鉆塔能做大范圍的鉆孔角度調整，易于實現(xiàn)斜孔鉆進，對鉆探工作適應能力強。操作儀表化，設備運行和孔內情況可通過儀表反映出來，易實現(xiàn)自動控制，提高了安全保障。這種產品也應是我國巖心鉆機的主流機型。1.2液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)設計如何，是直接關系到液壓系統(tǒng)能否滿足鉆機功能要求和適應鉆進需要；有較高的傳動效率且工作中正常運行的首要環(huán)節(jié)。一個拙劣的液壓系統(tǒng)設計，是不可能獲得正常運行效果的，更談不上使用壽命了。鉆機的

3、液壓系統(tǒng)多采用負載敏感液壓回路。負載敏感液壓回路是液壓傳動與控制領域內的一項革新技術，廣泛用于工程領域以及其他機械設備的液壓系統(tǒng)中。液壓巖芯鉆機的回轉機構和升降機構中也采用了負載敏感液壓回路。何謂負載敏感呢？簡單的說，負載敏感系統(tǒng)是一種感受系統(tǒng)壓力流量需求且僅提供所需求的流量和壓力的液壓回路。負載敏感液壓回路對鉆探工況適應性強，真正實現(xiàn)了無級調速。沒有溢流損失，熱損耗小，傳動效率高，節(jié)約能源。1.3產品模塊設計產品模塊設計（或稱積木式組合設計）是當代工程機械設計的顯著特征。模塊設計表現(xiàn)在鉆機的通用性部件或元件，均采用全球性能可靠，質地優(yōu)良的市場定型產品，專用的部件均以采用標準模塊型設計、加工。

4、可以根據(jù)工程和客戶需要進行互換和組合，這樣即可縮短新產品的設計、研制周期，減少研制費用，又有利于確保產品質量充分，最大化利用社會各工業(yè)部門的優(yōu)質技術產品優(yōu)勢，保證產品制造質量的可靠性。液壓動力頭巖心鉆機由六個模塊組成，柴油機、液壓系統(tǒng)及操作臺、動力頭、鉆塔及給進液壓缸、主卷揚機及取心卷揚機、鉆機底盤。這種模塊化設計，便于產品系列化和變形設計。2元、器、輔、附件的可靠性液壓鉆機的動力源、控制部分和執(zhí)行部分均由液壓件完成，所以液壓件是鉆機的核心部分。其中某一件質量出現(xiàn)問題，關系到液壓系統(tǒng)工作的可靠性和運行的穩(wěn)定性，甚至整臺鉆機無法運行，使鉆探工作延后工期，帶來經(jīng)濟損失。液壓件屬精密機械。如優(yōu)良的軸

5、向柱塞泵可長期在32mpa高壓，6000r/min的高速和連續(xù)在80高溫下工作。并要有很高的容積效率和總效率。這就要求泵的運轉零件除具有足夠的強度、剛度外，還要有很高的尺寸精度和形位精度。一個壓力閥心外徑圓柱度公差為0.0005mm，棱邊倒角最大r0.005mm，并要求保留尖邊。實踐證明閥心工作棱邊的顯微毛刺小至0.001mm也會影響伺服閥的性能，甚至閥心卡死，伺服閥失去工作能力。所以液壓元件不是任何一個機械廠都能制造的。購進的元、器、輔、附件必須是誠信度高的液壓專業(yè)廠，一般而論，名牌廠的產品質量佳，可信度差的工廠生產和產品會給整臺設備帶來麻煩。現(xiàn)在選用液壓件的渠道很多，可選用進口件，國外獨資

6、企業(yè)、中外合資企業(yè)和國產件。要保證鉆機工作的安全可靠性。多投資也要購買世界名牌產品。液壓件質量優(yōu)秀就能保證在限定工況下，工作壽命期內產品性能的安全、可靠性。以及某些零件在高壓下的強度和密封件的密封性能。3可靠性使用維護鉆機正確使用與精心保養(yǎng)，可以防止機件過早磨損和遭受不應有的損壞，從而減少故障發(fā)生，可使設備經(jīng)常處于良好的工作狀態(tài)，發(fā)揮應有的功能，并能有效地延長使用壽命。液壓鉆機的操作者和現(xiàn)場設備管理工程師、設備機修工程師必須有一定水平的液壓傳動知識和熟悉液壓鉆機工作原理、結構、性能。這些知識，一是靠平時的學習和工作實踐的積累；另一方面要使用好一臺新鉆機要靠產品操作說明書。操作說明書是鉆機的一部分，它提供了關于鉆機機組的性能、結構、操作、安全、維護、保養(yǎng)的知識。是操作員的培訓教材，是操作員必須熟讀、掌握的基本知識和技能。只有熟悉和掌握了鉆機的基本知識，才能在安全的工作環(huán)境中把鉆機操作在良好的狀態(tài)下工作。不遵守安全規(guī)范，不執(zhí)行鉆機的操作步驟和附加說明，不及時維護和維護保養(yǎng)時間表安排來進行維