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潜孔锤失效的原因有哪些?如何解决?

近年来,潜孔锤因其在水坝加固、边坡支护、山体滑坡治理、地基抗隆起等重大工程项目中的广泛应用而得到了快速发展和广泛的市场认可。其在各种工况下都能高效钻孔的能力,巩固了其作为现代建筑和采矿作业中不可或缺的工具的地位。

我们之前介绍过潜孔冲击器的应用优势与凿岩机不同,潜孔冲击器不能单独使用。作为潜孔钻机的重要组成部分,它主要作用是为钻头提供轴向往复的岩石破碎力、冷却钻头以及携带岩屑。虽然它性能稳定,内部结构简单可靠,装拆方便,但不可避免地会出现故障。

为了方便大家及时排除故障,本文将详细分析潜孔锤故障的原因,并提供相应的解决方案供大家参考。

潜孔锤失效的五个原因

一般来说,潜孔冲击器故障的原因有很多,主要表现为潜孔冲击器不冲击、冲击无力、冲击断续等,具体表现为以下五点。

加工缺陷

潜孔冲击器的活塞与缸套的配合比较紧密,配合长度较长,且加工精度和表面光洁度要求较高,这对活塞和缸套的圆柱度要求非常高。如果圆柱度得不到保证,活塞就会卡在一个方向或时断时续地运动,最终可能不得不频繁地提起和卸载钻杆进行潜孔冲击器的维护。

此外,潜孔锤外壳的刚性也是制约其使用寿命的重要因素。如果外壳刚性差,潜孔锤在钻孔过程中会因频繁与孔壁碰撞而变形。当潜孔锤不工作时,需要进行振动、拆卸、清理等操作,这些操作会加剧潜孔锤外壳的变形。外壳变形会导致内部零件卡住,无法拆卸,最终导致潜孔锤报废。

钻头卡住了

钻头与潜孔冲击器采用花键配合,配合间隙较大,很多型号的潜孔冲击器钻头花键尾部会露出配合的花键套。如果岩屑潮湿,容易形成泥包并粘在钻头上。如果不及时处理,泥包会进入花键配合间隙,影响潜孔冲击器活塞冲击功的有效传递,严重时甚至可能造成钻头与花键套卡死。

润滑不足或无润滑会导致过早磨损或损坏

如果润滑油无法到达潜孔冲击器的冲击结构,就会造成过早磨损。我们可以检查润滑装置,从潜孔冲击器顶部注油,或者增加压缩空气的含油量来解决问题。

冲击结构不工作或不正常

导致潜孔锤发生此类故障的原因有四种。

A、气道堵塞。

B、活塞与内外缸间隙过大,活塞与分气器间隙过大。

C. DTH 冲击器被污垢堵塞。

D、钻头活塞或尾管断裂。

我们还可以利用以下四种方法来排除故障。

A.检查气压,确保气道畅通。

B.拆卸DTH冲击器,检查磨损情况,更换磨损的零件。

C. 拆卸DTH冲击器并清洁所有内部零件。

D. 拆卸DTH冲击器并更换活塞或钻头。

钻头脱落

潜孔冲击器工作时,如果未按右旋旋转,则容易导致钻头脱落。可采用钩住脱落部分,确保钻进和提升时钻头按右旋旋转的方式,解决此类故障。

除了以上故障原因外,我们在使用过程中还可能遇到新的故障。了解和分析潜孔锤的故障原因,不仅有助于延长设备的使用寿命,还有助于改进潜孔锤的结构和工艺。

了解了 DTH 冲击器故障的根本原因之后,让我们来探讨一下它可能对钻井作业和项目成果产生的关键影响。

潜孔锤故障后的影响评估

运营中断

项目延误:

阻碍了项目的整体进展。

边坡支护作业的延误可能会破坏施工现场的稳定性,从而需要昂贵的补救措施。

停机维修会扰乱工作流程,尤其是在山体滑坡防治项目中,快速响应至关重要。

财务损失

维修费用:

更换损坏的部件(例如DTH 钻杆或硬质合金钻头)会产生高昂的费用。

延长设备租赁:

长时间的停机迫使人们延长使用潜孔钻或气动凿岩机等辅助机械的时间。

效率下降

钻井速度较慢:

冲击力不足或岩屑清除堵塞等问题会降低钻井速度,尤其是在坚硬的岩石或破碎的地层中。

增加能源消耗:

性能不佳的锤子需要更多的动力来维持基本性能,从而增加了运营成本。

安全风险

设备不稳定性:

对准的内部带式扶正器可能会引起振动,从而危及斜坡支撑或微型桩安装期间的工作人员。

环境危害:

生态敏感区域的过度噪音或振动违反了合规标准。

声誉损害

客户不满意:

关键项目的反复失败会削弱信任并损害长期合作关系。

市场竞争力:

与竞争对手相比,可靠性较差可能会导致高风险合同的竞标失败。

当然,故障的发生并非我们所愿,但为了减少潜孔冲击器的故障,我们也需要在日常使用中对其进行维护。潜孔冲击器的故障可能会导致严重的后果,例如项目延误、成本超支以及安全隐患。为了防止这些不利影响,实施严格的日常维护和最佳实践至关重要。接下来,我们还列出了8项日常维护任务供您参考。

8 个日常维护以解决 DTH 冲击器故障

确保旋转方向正确

由于潜孔锤的接头均为右旋螺纹,因此在钻孔过程中务必确保接头旋转方向正确。旋转方向错误会导致接头松动,从而导致潜孔锤故障。定期检查旋转机构,确保其运行正常,并能提供潜孔锤正常工作所需的右旋旋转方向。

优化初始钻井参数

开始钻孔时,请使用最小的冲击力和推进力。这样可以使钻头平稳地进入岩石,而不会对潜孔冲击器造成过大的压力。这样做可以防止冲击器过早磨损并防止其内部组件损坏。随着钻头深入岩层,逐渐调整冲击力和推进力。

将推进力与钻具重量相匹配

确保推进力与钻具重量相匹配至关重要。推力必须根据钻具重量而变化。推力与钻具重量之间不平衡会导致潜孔锤运行效率低下,并可能导致其随着时间的推移而失效。请定期评估钻具重量,并相应地调整推进力设置。

确定合适的转速

DTH 冲击器的转速通常在 15 - 80 rpm 之间。转速应根据钻头直径和岩层条件确定。在相同条件下,钻头直径越大、岩石越坚硬,所需的转速就越低。转速不合适会导致钻头和 DTH 冲击器本身过度磨损,甚至可能导致故障。请持续监测岩石状况,并根据需要调整转速。

定期清洁孔底

由于堵塞和空洞会导致钻头卡住,因此需要定期使用潜孔冲击器吹扫和清理孔底。孔内堆积的碎屑会影响潜孔冲击器的正常工作,例如限制活塞运动或导致钻头受力不均匀。请根据钻井情况制定定期清理计划。

确保适当的润滑

潜孔冲击器的正确润滑至关重要。润滑不足会加速潜孔冲击器的磨损,甚至可能造成严重损坏。请定期检查润滑液位,并使用推荐的潜孔冲击器润滑剂。请遵循制造商的润滑间隔指南

防止杆连接过程中的污染

在钻杆连接过程中,岩石碴和各种杂质可能会落入潜孔冲击器。为防止这种情况发生,请务必盖住松开的钻杆的螺纹端。这可确保钻杆不会粘附岩石碴和灰尘,否则这些杂质可能会进入冲击器并造成内部损坏或堵塞。确保工人接受过钻杆使用的适当培训。

定期进行工作结束检查

每次工作结束后,请彻底检查潜孔冲击器及相关设备。检查中发现的任何问题,请立即处理。未解决的小问题可能会迅速升级为重大故障。请制定详细的工作结束检查清单,确保潜孔冲击器的所有关键部件都已检查完毕。

以上就是关于潜孔锤日常维护的全部内容。严格遵守这些维护措施,可以显著提高潜孔锤的性能和使用寿命。

结论

总而言之,潜孔冲击器的使用寿命和效率取决于对其故障原因的了解以及严格的日常维护实践。通过主动解决关键部件的磨损问题,企业可以延长其在高应力应用中的使用寿命,避免项目停机从而降低成本,并提高不同地层的效率。采用这些最佳实践,可以优化运营、降低成本,并确保在严苛的工程环境中实现长期盈利。

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