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摘要：鑿巖臺車在隧道施工過程中發(fā)揮著重要作用，鑿巖機作為鑿巖臺車的主要部件，其性能決定了整個鑿巖臺車的使用效果。在鑿巖臺車的實際使用過程中，鑿巖機過早損壞的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，但由于鑿巖機的制造商不同，損壞的情況也不盡相同。通過對湯母洛克公司生產(chǎn)的SUPER HL560型鑿巖機在某工程施工過程中過早損壞的案例進行分析，探討其過早損壞 的原因，提出有效的預(yù)防措施，為此設(shè)備在類似工程中的應(yīng)用提供借鑒。
關(guān)鍵詞：鑿巖機；鑿巖臺車；損壞；分析；預(yù)防
鑿巖臺車作為隧道施工的主要設(shè)備，在礦山、水電、煤炭、鐵路等工程領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，鑿巖機作為鑿巖臺車的主要部件，其性能決定了整個鑿巖臺車的使用效果。
在金沙江溪洛渡水電站，水電七局有一臺芬蘭湯母洛克公司生產(chǎn)的T11S-315型三臂鑿巖臺車（如圖1所示），其裝配著由湯母洛克公司制造的SUPERHL560型鑿巖機（見圖2-圖5），此型鑿巖機是在HL500型鑿巖機的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，具有良好的使用性和經(jīng)濟性等特點。
1.1 SUPER HL560鑿巖機技術(shù)參數(shù)
質(zhì)量（kg） 130
功率（kW） 21
最大沖擊液壓力（MPa） 23
最在回轉(zhuǎn)液壓力（MPa） 18
最大轉(zhuǎn)矩（N?m） 640
鉆孔直徑范圍（mm） 45～57
沖洗水壓（MPa） 1～2
鉆孔深度（mm） ≤5880
使用錨桿長度（mm） ≤6135
1.2 SUPER HL560鑿巖機的結(jié)構(gòu)特點
?。?）模塊化設(shè)計
具有部件數(shù)量少、結(jié)構(gòu)簡單及耐用等特點。采用模塊化結(jié)構(gòu)，由幾個簡單的基準(zhǔn)模塊組成，即由回轉(zhuǎn)馬達、沖擊機構(gòu)、回轉(zhuǎn)齒輪箱、中間機體、氮氣蓄能器及釬尾等6部分組成，容易拆裝，保養(yǎng)維修方便。
?。?）鑿巖機與鑿巖臺車連接合理
安裝在連接隔板上，外部的載荷通過隔板直接傳遞給鑿巖臺車推進梁，能有效保護沖擊機構(gòu)。
（3）氮氣蓄能器
高低壓回路裝有氮氣蓄能器，能及時補充沖擊時所需的流量，也可有效減少液壓峰值對系統(tǒng)的沖擊。
?。?）獨特的釬尾支座設(shè)計
釬尾支座在支撐起釬尾的同時還要起到供水作用，為防止污水進入機體，采用了雙密封結(jié)構(gòu)。
1.3 SUPER HL560鑿巖機的工作原理
鑿巖機通過沖擊鑿巖成孔，其作業(yè)由沖擊、推進、回轉(zhuǎn)、沖洗4個動作組合而成（如圖6所示）。其中推進工作由安裝鑿巖機的機座即推進梁來完成。
沖擊動作的主要功能是使巖石破碎，機體內(nèi)沖擊活塞1作往復(fù)動作，直接打擊釬尾，釬尾將沖擊能量通過釬桿傳遞到釬頭上。當(dāng)活塞向右運動，加速到一定速度時，沖擊釬具將能量以應(yīng)力波的形式傳遞給巖石，使巖石破碎，鑿巖機完成沖擊功能的部分稱為沖擊機構(gòu)（通稱沖擊器），沖擊能和沖擊頻率是其主要指標(biāo)。
推進動作保證鑿巖機在沖擊過程中釬尾與沖擊活塞、釬頭與巖石之間始終處于緊密貼合的狀態(tài)。推進有兩個功能，一是推動鑿巖機和釬具壓向巖石工作面，并使釬頭在鉆鑿炮孔時始終與巖石接觸；二是從炮孔中退出釬具，準(zhǔn)備鉆鑿下一個炮孔。借助鏈條或液壓缸等給鑿巖機施加推進力，推進力是鑿巖作業(yè)的主要工作指標(biāo)之一。
回轉(zhuǎn)動作是改變鉆頭與巖石接觸的位置。其主要功能是使釬頭每沖擊一次回轉(zhuǎn)到一個新的位置，進行新的巖石破碎。同時在回轉(zhuǎn)過程中將已經(jīng)產(chǎn)生裂紋的巖石表面部分剝落下來，回轉(zhuǎn)速度是主要指標(biāo)。
沖洗動作是將沖擊下來的巖屑自孔底排出。在水洗排渣的鉆孔過程中，洗孔的壓力水自鑿巖機洗孔套進入 ，再經(jīng)過釬尾、釬桿，最后從釬頭的水孔中射出。巖屑與水混合后自孔壁和釬桿之間的環(huán)狀縫隙排向孔外。如果沖洗不足，鉆孔中將發(fā)生重復(fù)鑿磨，不但使鉆孔速度減慢，也使釬頭加速磨損，甚至在個別情況下卡鉆。
由上可知，鑿巖過程中，由鑿巖機完成的主要是沖擊、回轉(zhuǎn)兩大部分，這兩大部分也是鑿孔的最關(guān)鍵的兩年工序。
2、SUPER HL560鑿巖機損壞情況
T11S-315型三臂鑿巖臺車曾在2006年10月進行大修，大修后技術(shù)性能良好，但在金沙江溪洛渡水電站洞內(nèi)施工還不到2年，就出現(xiàn)了鑿巖機過早嚴(yán)重磨損的情況（圖7-圖11所示），經(jīng)過拆檢發(fā)現(xiàn)3臺鑿巖機均過早損壞，具體情況如下：
?。?）1號鑿巖機情況
沖擊活塞前端已斷；鑿巖機機體中間隔板破損報廢；分配閥及前液壓缸拉毛損壞；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪套配合工作面嚴(yán)重磨損；旋轉(zhuǎn)傳動軸磨損；緊固拉桿螺栓端部崩裂損壞；鑿巖機機頭及釬尾銅套磨損；后缸體嚴(yán)重磨損；液壓油乳化等。
（2）2號鑿巖機情況
機體內(nèi)表面磨損有環(huán)狀溝槽、端面及止口磨損；沖擊活塞外表面有拉毛現(xiàn)象，尾部有“發(fā)藍”現(xiàn)象；分配閥外表面磨損、內(nèi)表面拉毛嚴(yán)重；前液壓缸沖擊活塞頭部變形；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪套工作配合面嚴(yán)重磨損；齒輪箱體磨損嚴(yán)重；鑿巖機機體中間隔板損壞，密封位置破損；鑿巖機機頭及釬尾銅套磨損等。
（3）3號鑿巖機情況與1號鑿巖機基本相同。
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