液壓動力頭巖心鉆機(jī)可靠性分析

1、    液壓動力頭巖心鉆機(jī)可靠性分析    林寶新薛軍摘 要 隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行業(yè)的專業(yè)設(shè)備也逐漸向發(fā)達(dá)國家看齊，比如全液壓動力頭式巖心鉆機(jī)在我國地質(zhì)找礦行業(yè)上的普及應(yīng)用。這就要求我們國內(nèi)的生產(chǎn)廠家要運(yùn)用較先進(jìn)的設(shè)計(jì)、制造思路來適應(yīng)此專用設(shè)備的快速發(fā)展。關(guān)鍵詞 動力頭 負(fù)載敏感 模塊 可靠性：p634.31 ：a液壓動力頭巖心鉆機(jī)在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。液壓鉆機(jī)應(yīng)在壽命周期內(nèi)工作可靠，技術(shù)性能穩(wěn)定，這是涉及面最廣的綜合質(zhì)量指標(biāo)。包括系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)，制造；元、器、輔、附件的可靠性；以及可靠性使用維護(hù)三方面。1系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)、制造1.1滿足功能

2、要求鉆機(jī)設(shè)計(jì)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(jī)械立軸式鉆機(jī)相比是全新的設(shè)計(jì)理念。液壓動力頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、液壓缸長行程鉆進(jìn)系統(tǒng)、液壓主卷揚(yáng)機(jī)和取芯卷揚(yáng)機(jī)組成的提升系統(tǒng)工作平衡減少孔內(nèi)事故。鉆塔能做大范圍的鉆孔角度調(diào)整，易于實(shí)現(xiàn)斜孔鉆進(jìn)，對鉆探工作適應(yīng)能力強(qiáng)。操作儀表化，設(shè)備運(yùn)行和孔內(nèi)情況可通過儀表反映出來，易實(shí)現(xiàn)自動控制，提高了安全保障。這種產(chǎn)品也應(yīng)是我國巖心鉆機(jī)的主流機(jī)型。1.2液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)如何，是直接關(guān)系到液壓系統(tǒng)能否滿足鉆機(jī)功能要求和適應(yīng)鉆進(jìn)需要；有較高的傳動效率且工作中正常運(yùn)行的首要環(huán)節(jié)。一個(gè)拙劣的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是不可能獲得正常運(yùn)行效果的，更談不上使用壽命了。鉆機(jī)的

3、液壓系統(tǒng)多采用負(fù)載敏感液壓回路。負(fù)載敏感液壓回路是液壓傳動與控制領(lǐng)域內(nèi)的一項(xiàng)革新技術(shù)，廣泛用于工程領(lǐng)域以及其他機(jī)械設(shè)備的液壓系統(tǒng)中。液壓巖芯鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)中也采用了負(fù)載敏感液壓回路。何謂負(fù)載敏感呢？簡單的說，負(fù)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(fù)載敏感液壓回路對鉆探工況適應(yīng)性強(qiáng)，真正實(shí)現(xiàn)了無級調(diào)速。沒有溢流損失，熱損耗小，傳動效率高，節(jié)約能源。1.3產(chǎn)品模塊設(shè)計(jì)產(chǎn)品模塊設(shè)計(jì)（或稱積木式組合設(shè)計(jì)）是當(dāng)代工程機(jī)械設(shè)計(jì)的顯著特征。模塊設(shè)計(jì)表現(xiàn)在鉆機(jī)的通用性部件或元件，均采用全球性能可靠，質(zhì)地優(yōu)良的市場定型產(chǎn)品，專用的部件均以采用標(biāo)準(zhǔn)模塊型設(shè)計(jì)、加工。

4、可以根據(jù)工程和客戶需要進(jìn)行互換和組合，這樣即可縮短新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研制周期，減少研制費(fèi)用，又有利于確保產(chǎn)品質(zhì)量充分，最大化利用社會各工業(yè)部門的優(yōu)質(zhì)技術(shù)產(chǎn)品優(yōu)勢，保證產(chǎn)品制造質(zhì)量的可靠性。液壓動力頭巖心鉆機(jī)由六個(gè)模塊組成，柴油機(jī)、液壓系統(tǒng)及操作臺、動力頭、鉆塔及給進(jìn)液壓缸、主卷揚(yáng)機(jī)及取心卷揚(yáng)機(jī)、鉆機(jī)底盤。這種模塊化設(shè)計(jì)，便于產(chǎn)品系列化和變形設(shè)計(jì)。2元、器、輔、附件的可靠性液壓鉆機(jī)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(jī)的核心部分。其中某一件質(zhì)量出現(xiàn)問題，關(guān)系到液壓系統(tǒng)工作的可靠性和運(yùn)行的穩(wěn)定性，甚至整臺鉆機(jī)無法運(yùn)行，使鉆探工作延后工期，帶來經(jīng)濟(jì)損失。液壓件屬精密機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)零件除具有足夠的強(qiáng)度、剛度外，還要有很高的尺寸精度和形位精度。一個(gè)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(shí)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(gè)機(jī)械廠都能制造的。購進(jìn)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(chǎn)品質(zhì)量佳，可信度差的工廠生產(chǎn)和產(chǎn)品會給整臺設(shè)備帶來麻煩?，F(xiàn)在選用液壓件的渠道很多，可選用進(jìn)口件，國外獨(dú)資

6、企業(yè)、中外合資企業(yè)和國產(chǎn)件。要保證鉆機(jī)工作的安全可靠性。多投資也要購買世界名牌產(chǎn)品。液壓件質(zhì)量優(yōu)秀就能保證在限定工況下，工作壽命期內(nèi)產(chǎn)品性能的安全、可靠性。以及某些零件在高壓下的強(qiáng)度和密封件的密封性能。3可靠性使用維護(hù)鉆機(jī)正確使用與精心保養(yǎng)，可以防止機(jī)件過早磨損和遭受不應(yīng)有的損壞，從而減少故障發(fā)生，可使設(shè)備經(jīng)常處于良好的工作狀態(tài)，發(fā)揮應(yīng)有的功能，并能有效地延長使用壽命。液壓鉆機(jī)的操作者和現(xiàn)場設(shè)備管理工程師、設(shè)備機(jī)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(jī)工作原理、結(jié)構(gòu)、性能。這些知識，一是靠平時(shí)的學(xué)習(xí)和工作實(shí)踐的積累；另一方面要使用好一臺新鉆機(jī)要靠產(chǎn)品操作說明書。操作說明書是鉆機(jī)的一部分，它提供了關(guān)于鉆機(jī)機(jī)組的性能、結(jié)構(gòu)、操作、安全、維護(hù)、保養(yǎng)的知識。是操作員的培訓(xùn)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(jī)的基本知識，才能在安全的工作環(huán)境中把鉆機(jī)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(jī)的操作步驟和附加說明，不及時(shí)維護(hù)和維護(hù)保養(yǎng)時(shí)間表安排來進(jìn)行維