凿岩机液压系统故障诊断技巧

液压凿岩机是一种大型隧道施工机械。由于工作环境恶劣、工况复杂多变，其液压系统的故障分析和诊断始终是产品研发及维护的薄弱环节。对于这么复杂的机电液一体化的设备，操作或维修人员要想准确迅速地判明故障是非常困难的。下面以Mercury-14型凿岩机液压系统为研究对象，其液压系统如图8-75所示。

图8-75 Mercury-14型凿岩机的液压系统

1—回转马达 2、15—过滤器 3—卸荷阀 4—冲击器 5—推进液压缸 6—单向节流阀 7—推进压力控制阀 8—电磁换向阀 9—推进供油泵 10、16、19、21—溢流阀 11、14、18—液动阀 12—减压阀 13、22—手动换向阀 17—冲击供油泵 20—回转供油泵 23—推进压力调节阀 24—调速阀

1.液压系统工作原理

钎头在接触岩石之前，使手动换向阀22处于左位，回转供油泵来油经手动换向阀22至回转马达1，使回转马达1先旋转进而使电磁换向阀8处于右位，推进供油泵9来油经电磁换向阀8和单向节流阀6进入推进液压缸右腔，推动凿岩机沿着推进器的滑架空载前进，这时只需3.5MPa以下的工作油压。当钎头接触到岩石之后，轴向推力加大，工作油压上升，当油压上升到4MPa时，液动阀11切换至右位工作，推进液压油经溢流阀11、减压阀13进入液动阀18的控制腔室，使液动阀18切换至左位工作，于是冲击供油泵17来油经液动阀18、过滤器2通到冲击器4开始冲击，此时冲击泵油压由溢流阀16控制，冲击器在8MPa的供油压力下工作，以适应开孔的需要。开孔完成后，将推进压力控制阀7操纵杆缓慢地推到位，于是推进油压逐步增加至8MPa。这时，液动阀14切换至上位工作，断开溢流阀16的回油路，冲击回路的压力由溢流阀19控制，压力保持在16MPa，凿岩机进入正常凿岩状态。凿岩时如果发生卡钎现象，回转油压随着回转阻力的增加而升高，当回转油压超过调定值后，推进压力调节阀23起作用使推进压力降低，推进力相应减少，使钻具凿入岩石的深度减小或停止钻进；当推进压力降到5.5MPa以下时，液动阀14在弹簧力的作用下复位，使凿岩机的冲击能降低一半；当推进压力继续下降到3.5MPa以下时，液动阀18回至右位工作，冲击器停止冲击，只有回转机构继续回转以使钎杆脱离卡钎状态。当钎杆脱离卡钎后，回转压力降到推进压力调节阀23调节值以下时，推进油压恢复，液动阀14重又切换至上位工作，液动阀18切换至左位工作，冲击器恢复冲击，转入正常工作。(www.xing528.com)

液压凿岩机以凿孔定位、开孔、凿孔、快速退钻四个阶段完成一个孔的凿岩工作，即一个工作周期。在一个工作周期中，液压系统就相应地分别处于待机工作状态、半功率工作状态、全功率工作状态以及快速退钻（或快速推进）工作状态。

2.液压系统故障分析

针对凿岩机液压系统的结构特点，可用层次分析法对其故障层次进行划分，如图8-76所示。

图8-76 凿岩机液压系统故障层次结构