山东旋挖机培训

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在旋挖钻机钻孔施工过程中,卡钻故障比较常见,表现为钻斗上提、下放困难,或者正、反旋转不顺畅。卡钻故障发生后,往往会给施工方带来较大心理压力,一旦处理不当极易造成严重的埋钻事故,导致巨大损失。我们分析卡钻故障发生的原因,提出处理措施,并以重庆新白沙沱大桥桩基钻孔过程中遇到的卡钻故障为例,进行分析和处理。
    1.卡钻原因及处理措施
    根据旋挖钻机施工经验,发生卡钻故障主要有3种情况,现将其故障原因及处理方法分述如下。
(1)底板打开
原因分析卡钻故障大都发生在使用底板开合式捞砂钻斗进行钻进的工况。造成卡钻的原因,多是由于底板在提钻过程中处于打开状态,钻斗与孔壁经过多次碰擦后,卡滞在孔壁上,导致钻斗不能提出桩孔,如图1所示。

分析造成捞砂钻斗底板在孔内打开的具体原因可分为3类:一是底板开合机构产生严重磨损,造成其挂钩不能将底板钩住,导致底板打开;二是底板在外力作用下产生较大变形,造成底板上的钩座无法被挂钩钩住,导致底板打开;三是桩孔内掉落石块,开合机构的压杆在掉落石块的冲击下,将底板打开。
处理方法当发生底板打开故障后,切忌强行提钻,以避免底板钻齿全部切入孔壁,使卡滞阻力继续增加。可通过以下措施解决卡钻故障:在较低扭矩下操纵钻斗正、反转旋转,同时将钻斗缓慢提升。在提钻过程中,若副泵压力达到最大安全压力值,应立即停止上提,以防止提钻钢丝绳因拉力过大而断裂。此时需将钻斗下放少许,操纵正、反转旋转几圈后再继续上提。若钻齿完全切入孔壁造成卡钻现象时,就需要派潜水员下潜,对底板进行闭合或人工切除,这样会增加安全隐患和成本。
(2)落石卡滞
原因分析使用上窄下宽的锥形筒体钻斗,当钻进到回填的卵砾石地层时,在钻斗对孔壁扰动作用下,很容易造成桩孔孔壁的卵砾石掉落下来,卡滞在孔壁与锥形筒体钻斗之间的间隙内并被挤压,造成锥形筒体钻斗上提困难,甚至导致其卡滞,如图2所示。山东旋挖机培训

处理方法由落石引起的钻斗筒体卡滞故障,一般表现为钻斗从孔底上提一段距离后阻力增大、上提困难,而下放顺利,且钻斗正、反转阻力差别不大。当出现这种故障时,不能强力提钻,可通过缓慢提升及适量下放钻斗来松动筒体与孔壁之间的落石,一点一点地提出钻斗。
(3)桩孔缩径
原因分析在淤泥、粘土等地层钻进时,容易造成桩孔缩径。当桩孔出现缩径现象后,钻斗筒体与桩孔孔壁就会形成大面积的接触,从而在筒体与地层之间产生较大的摩擦力。在旋挖钻机钻进过程中,其提供的最大加压力(钻机最大压力值与钻具自身质量之和),要大于其提供的有效提升力(钻机最大提升力减去钻具自身质量),这样很容易出现钻斗在最大加压力下克服摩擦力向下钻进,而在有效提升力作用下难以克服摩擦力而导致钻斗卡滞,如图3所示。
山东旋挖机培训插图2
处理方法桩孔缩径造成的卡钻故障,主要发生在旋挖粘土、淤泥等地层工况下。对于这类卡钻现象,可采用吊车辅助作业,增大提升力。其方法是:在缓慢旋转钻斗的同时,吊车与主卷杨同时起拔,最终提出钻斗。

2.卡钻故障一例
    (1)故障现象
重庆新白沙沱长江特大桥主桥,桥面分上、下两层,上层为4线铁路客运专线,设计速度200km/h;下层为双线铁路货车线,设计速度120km/h。该桥有2种桥桩,一种孔径为3.2m、桩深60m,共有32根;另一种孔径为2.5m、桩深20m,共有32根。为了保证钻孔时有足够的扭矩输出,我们选择了最大输出扭矩为390kN·m的徐工XRS1050型旋挖钻机,如图4所示。

在对第3根直径为3.2m的桥桩进行分级钻进过程中,钻进到19m位置时,使用直径为2.0m的双底板钻斗进行捞渣作业。但是当钻斗提升到18m位置时发生卡滞,此时正向旋转顺利,反向旋转困难。将钻斗下放到19m位置后继续上提时,钻斗仍然卡滞在18m位置处。
(2)原因分析及处理方法
经查,此桩孔地下18m位置为泥岩层,地质条件比较稳定。由于发生卡滞的位置钻斗正向旋转顺利、反向旋转困难,可排除落石卡滞的可能。根据现场钻斗磨损情况,结合双底板钻斗的底板容易打开的情况,判定该卡钻故障是由于底板打开造成的。我们采取前述底板打开引起钻斗筒体卡滞的处理措施,仅用0.5h就将钻斗成功提出桩孔。
将钻斗提出后,发现此次底板打开是因底板发生变形所致。分析其变形原因主要是本次钻进的孔径为2.0m,在钻进岩层时大口径捞砂钻斗产生较大振动,由于其底板结构强度不够而发生变形。找到具体原因后,我们在现场更换了已经变形底板,并对新更换的底板进行了加强处理,使得在后续施工中,再未因钻斗底板变形而发生卡钻现象。

    3.预防措施
    由于卡钻故障处理起来需要耗费时间和付出较大成本,处理不当还有可能演变为埋钻事故,因此应以预防为主。为此我们总结以下预防措施:一是要定期检查钻斗磨损情况,及时修复或更换磨损的零部件。二是在回填土、卵砾石地层钻进施工时,尽量避免使用锥形钻斗,并且做到平稳操作,以防止对孔壁产生过大扰动。三是控制好单次进尺量,避免单次进尺量过大,造成冒顶和钻斗卡滞。四是遇到钻斗卡滞时切忌强力提钻,以避免发生埋钻事故。

TY220型履带式推土机液压系统主要由动力元件(液压泵)、执行元件(液压缸和液压马达)、控制调节元件(各种阀)、辅助元件及工作介质等组成,其中任何一种元件损坏都会影响液压系统的正常工作。本文主要介绍TY220型履带式推土机转向困难的排查过程。

    1.故障现象
    我部1台TY220型履带式推土机在使用过程中,出现左、右转向困难故障,有时甚至无法转向。当停机1~2h再次启动推土机工作时,该机转向恢复正常。但是当转向系统油温达到80~90℃时,此故障再次出现。由于该故障频繁、重复出现,致使该机无法正常工作。根据该机故障现象,初步确定是其转向制动液压系统出现问题。

    2.转向制动液压系统结构
    该机转向制动液压系统原理如附图所示。该机转向制动液压系统的核心部件是左、右转向离合器(15、 16)和左、右转向阀(17、 18)。左、右转向离合器(15、 16)采用常接合、湿式多片、弹簧压紧、液压分离结构。转向制动操纵阀总成由左、右转向阀(17、 18)和左、右制动阀(19、20)组成。
推土机直线行走时,其两侧转向离合器在压紧弹簧作用下,将离合器主、被动摩擦片压紧,使中央传动输出的动力传递给终传动装置,从而实现推土机直线行走。当操纵某一侧转向阀转向时,该侧转向离合器主、被动摩擦片分离,从而实现该机的转向动作。转向离合器和转向制动操纵阀的任何一个零部件或总成出现问题,均会造成转向故障。

    3.故障排查
    (1)检测油液及油压
根据转向制动液压系统工作原理,检查液压油油量和油液清洁状况均正常;目测检查各部位外露液压管路及管接头均未发现漏油现象;转向制动液压系统共有6个压力检测点,在冷机与热机时检测这6个检测点的压力值均在1.70~1.75MPa之间,这说明转向泵工作正常。
(2)检查转向阀
扳动左、右转向操纵杆,此时转向压力变化明显,主要表现为:扳动左、右转向操纵杆,油压很快建立,当发动机转速稳定后,油压开始急速下降到0.5MPa;松开左、右转向操纵杆,油压恢复正常。由此推断故障可能由转向阀引起。进而拆检转向阀,得知其阀芯及座孔表面光滑,虽有轻微拉伤,但配合间隙正常。继续检查转向阀连接部位密封圈,均未发现破损,其弹簧长度也符合要求,由此排除转向阀引起故障的可能。
(3)拆检转向离合器
拆检转向离合器,得知主、被动摩擦片无断裂、烧蚀等问题,测量摩擦片厚度在正常磨损范围之内,检测主、被动毅均无异常磨损,检查主动毂与活塞之间的密封环磨损正常。至此排除转向离合器引起故障的可能。
(4)查找油液泄漏部位
将压力为0.6~0.8MPa的压缩空气接入左侧转向S管一端,通气后采用眼看、耳听、手摸等方法查找漏气部位,结果听到“毗毗”的漏气声。查找其漏气声来源位于中央传动轴和转向离合器之间的连接盘处,该连接盘通过轴承支撑中央传动轴,轴承座端部设有转向离合器压力油油道及密封环。用同样方法检测右侧液压系统,结果相同。拆下左、右连接盘,发现左侧密封环断裂,右侧密封环严重磨损。更换左、右连接盘密封环后试机,系统压力恢复正常(1.70~1.75MPa )且该机转向灵活,至此故障排除。

    4.故障原因分析山东旋挖机培训
    由于左、右两侧连接盘密封环断裂、磨损严重,当该机转向制动液压系统处于冷态时,油液温度偏低、黏度较大,因此油液泄漏较少,可实现转向离合器分离和转向;随着油温升高,油液黏度减小、容易流动,大量油液经密封环漏泄,造成转向制动液压系统无法向转向离合器提供正常工作所需油压,导致转向离合器无法正常分离,从而出现左、右转向困难故障。

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作者: wenchaoa

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