【全液压钻机】故障的判断与处理方法

一、全液压钻机夹持器故障的判断与处理方法

（一）夹持器常见的机械故障与解决方法
夹持器常见的机械故障包括：
1、夹持器不能完全张开或张开量不够。夹持器是用四 根螺杆将主油缸、左卡瓦座和右卡瓦座、副油缸组合连结为一体，若出现四根螺杆受力不均 时，夹持器运动受阻，张开量不均匀，导致夹持器不能正常张开。另外，四根螺杆上的螺母 拧紧过渡，同样导致夹持器不能正常张开。合理的调整距离是间隔环外留有一片碟型弹簧即 可。
2、夹持器夹不牢钻杆，发生打滑现象。先检查卡瓦的磨损状况，再检查碟型弹簧是 否破损，若发生卡瓦磨损过大或碟型弹簧损坏的情况时，应予与更换。
3、在钻进过程中 发生夹持器夹不住钻杆情况。在这种情况下，往往是因为钻渣塞堵在夹持器左右活动卡瓦座 的槽内，致使卡瓦座移动不便，导致夹不住钻杆。因此在钻进过程中，要经常性的清洗夹持 器的缝隙，或者在夹持器前做一橡胶挡板，能阻止大量的钻渣进入夹持器活动缝隙，减少钻 渣卡住夹持器，即便如此也要经常清洗夹持器保持正常工作。4、受开孔孔位不正影响或 钻机失稳移位影响，造成夹持器与孔位不对正，而产生别劲磨擦钻杆，导致夹持器夹持钻杆 阻力过大而影响夹紧力。在钻进工作中，出现上述问题时，应及时调整机身位置，避免发生 偏移磨钻杆。其五，夹持器的滑板与卡槽之间的间隙较小，当钻渣进入卡槽间隙时，将夹持 器卡住不能自由移动和自由对中。因此，经常性的清洗夹持器托板和卡槽，使夹持器能顺利 的移动。

夹持器卡瓦（图1）

（二）夹持器常见的液压故障与解决方法
夹持器常见的液压故障包括：
1、夹持器的液压故障出在主副油缸的密封圈上，即密封圈损坏，更换即可。
2、主油缸油路上安装的截止阀，若发生密封不严产生泄漏时，则夹持器不能保持所要求实现的 常开状态，出现逐渐闭合情况。若在工作中则会发生划伤钻杆的情况，甚或夹住钻杆难以转 动。因此，当发生这种情况时，要及时更换截止阀，确保夹持器正常工作。
3、夹转联动 功能是由功能阀实现的，如若发生夹转联动不到位的情况时，说明该功能阀损坏或发生内泄 问题，应维修或更换。

（三）夹持器常见的综合问题与解决方法
夹持器常见的综合问题包括：
1、打开夹持器回转时卡瓦划伤钻杆。该问题的出现首先与开孔的孔位跑偏有关，即 钻孔开孔孔位和夹持器、动力头不能保持在一条直线上，开孔偏斜逼迫钻杆在卡瓦上划伤， 偏斜越严重划伤的程度越严重；其次与钻机的失稳有关，即钻机稳装不到位，钻进时钻机发 生移位，导致机身与钻孔位置偏斜，致使钻杆划伤；再次与钻渣塞堵夹持器卡槽间隙，使得 夹持器不能顺利移动有关。在使用压力风或清水钻进时，钻渣会进入夹持器槽内，阻碍其活 动。因此，及时清理钻渣的塞堵，安装简单有效的防尘装置，保持夹持器的正常移动。
2、打开的夹持器在工作中出现逐渐闭合情况，造成划伤钻杆，严重时则卡死钻杆不能转动。该 问题的出现首先与主油缸上的截止阀内泄有关，更换该截止阀即可。其次与液压油的油质有 关，在煤矿井下液压油的污染较为严重时，也可导致阀芯卡住等问题，导致油压泄漏夹持器 闭合。
3、在使用夹转联动功能操作时，若出现夹持器不能有效张开时，这种情况一般发 生在潜孔段的较软地层中，当给进压力较低时，油压不能完全打开夹持器，致使夹持器卡瓦 划蹭钻杆。因此，使用反转油路的截流阀，对其进行适当得背压，增大夹持器的张开量。同 时也可对起拔油路上的截流阀也进行适当的背压，以平衡给进油路上的油压，也可增大夹持 器的张开量。

二、 全液压钻机液压卡盘的故障判断与处理方法

（一）液压卡盘常见的机械故障与处理办法
1、卡瓦磨损是最常见的故障，当卡瓦磨损严重时必须进行更换。
2、卡瓦弹簧疲 10 劳后，对卡瓦的张开量有一定的影响，更换即可。另外在工作中，岩粉进入卡瓦弹簧，阻碍 弹簧的张量，也会影响卡瓦的张量，因此，要对卡瓦弹簧进行清洗，保证卡瓦弹簧的正常开 合量。
3、保证卡瓦径向运动的十字盘，安装时发生一定的扭转或存在机械加工的原因， 导致卡瓦在十字盘滑槽内受挤压而不能自由作径向运动，致使卡瓦受挤压而不能自由张开。 处理时需要将卡盘重新进行装配，达到卡瓦自由运动即可。

（二）液压卡盘常见的液压故障与处理办法
1、液压卡盘在排除掉机械故障后，仍出现夹不住钻杆的情况。排查问题首先检查齿 轮箱回油管的回油状况，正常情况下回油是不带压的，若观察到回油带高压，即可判断为有两种情况发生：第一种情况为高压罐内的油芯和堵头上的 D18 密封圈损坏，高压油通过油芯和堵头外间隙泄漏掉，由配油套外端泄漏进齿轮箱，使回油压力增高。第二种情况为配油 套与主轴间隙磨损增大或有异物划伤配油套铜芯，致使高压油通过配油套和主轴间隙泄漏， 高压油进入齿轮箱，使回油压力增高。对于出现的上述两种问题，应更换 D18 密封圈和配 油套。
2、当给进力较小，回转速度较高时，卡盘扭矩减小，卡盘所能实现的压力就偏低， 大量的液压油参与了马达的高速旋转，在这种情况下，卡盘的夹紧力往往不够，发生常说的 打滑现象。解决这个问题，采用的方法是：首先在满足钻头切削岩石的情况下，适当调低回 转速度，增大回转扭矩，提高卡盘夹紧力，消除打滑问题。其次使用卡盘增压功能，通过副 泵组的减压阀调整压力，给卡盘实施增压，解决打钻时卡盘打滑问题。

三、全液压钻机在工作过程中经常出现的故障和处理方法

（一）钻机无给进压力或给进压力较低
钻机在工作中出现无给进压力或给进压力较低时，首先判断副泵油路系统中的安全溢流 阀是否损坏，其次检查减压溢流阀是否正常工作，若使用卡盘增压工作状态，则检查减压阀 是否正常工作，再次检查副泵板阀座内的单向阀是否有加工遗留铁屑物阻碍，造成密封不严泄漏。通过对上述问题的检查和问题的排除，所出现的问题就能解决。

（二）钻机回转无力或者不回转
出现钻机回转无力的情况，其一，判断是否主油泵共有量不足，增大油泵供油量后，动 力头回转仍显无力，则可排除主泵供油量不足的问题；其二，判断之否主油泵是否内泄过大， 供油压力建立不起来。主油泵好坏的判断可通过系统安全溢流阀来检验，当主油泵的供油压 力不能满足安全溢流阀设定的系统压力时，基本可断定是主泵内泄过大，泵压损失严重，对 损坏的油泵进行更换；其三，检查马达是否内泄严重，马达是外泄式液压件，通过检查马达 泄油管的泄油量和泄油压力，即可判定马达的好坏。正常情况下马达的泄油量和泄油压力都 很小，如果马达的泄油量和泄油压力较大时，则说明马达损坏，应更换损坏的马达；其四， 检查系统安全阀，若系统安全阀损坏，导致系统压力建立不起来时，则应更换系统安全阀； 其五，若出现正传或反转单向无力时，则应检查回转与卡盘功能板阀中，正反转的单向控制 阀，更换其控制弹簧，保持良好的截流状态。

（三）使用夹转联动功能时夹持器不能完全张开
夹转联动功能受油压大小浮动影响，当给进压力较小时，夹持器的张开量也较小。这种 情况时常发生在潜孔段的钻进中，对钻杆有一定的划伤作用。为了平衡油压力，时常采用在 反转油路上安装的截流阀，对其进行逆时针旋出，使截流阀截流背压，给联动中的夹持器提 供高压油，使其保持稳定的张开量。另外，在起拔油路上安装的减压阀，对其实施逆时针旋 转截流背压，也可增大给进油路中的油压，保持高压状态，使夹持器保持良好的张开状态。 在使用截流背压功能时，截留越多油路中的油阻越高，油温升高越快，功率损耗越大，因此， 截留状态要选择好，以能满足夹转联动工作为首要。

（四）钻机在工作中产生异常噪音
钻机在工作中产生噪音的根源有：
1、油液面过低，主副泵吸油漏斗产生吸空状态， 大量空气进入高速旋转的主副泵而产生的噪音，同时伴有动力机组振颤、给进与回转无力现象。发生上述情况时，应及时给油箱补充液压油，在井下补充液压油时，要注意污物进入油 箱。
2、油箱与主副泵连接部位有截止阀连接，若出现截止阀连接密封不严时，有空气通 过连接密封不严部位进入油箱，使油箱内产生大量的空气气泡，并随主副泵吸入柱塞与柱塞 套空间，产生气蚀性震动噪音。出现这种情况应及时解决密封不严问题，消除噪音。
3、电机与主泵的连接是通过对轮、柱销和弹性垫组合传递转速的，电机与主泵是通过螺丝固定， 若出现轴向距离位移，致使两对轮靠死，高速旋转情况下径向震动不能消除，从而产生震动。 解决该问题时应先将电机或主泵的固定螺丝松开，将其分离开，在对轮之间保持一条 2mm 的缝隙，从而消除对轮轴向误差而引起的径向跳动造成的噪音。
4、钻机的连接部位较多， 在钻进中由于震动的原因，会使各连接部位的螺丝产生震动而引起松动，如果不注意及时的 紧固，先期钻机会发出松散的震动声，严重时还会导致事故发生。

（五）钻机管路连接中应注意的问题
在连接钻机管路时，首先应注意钻机标示的特别警示，
4、必须准确连接主副油泵高 压出油口的管路，绝对不能接错。其原因是：主副泵出油口的高压油管在中位时可以通过系 统回路流回油箱，如果发生高压油管接错时，高压油将进入执行机构，油路将不能形成回路， 致使高压油在接错执行机构部位发生高压油聚集，当高压油压超过执行液压件的安全值时， 液压件将会从薄弱端发生油压爆炸，很危险。例如：主泵的高压油管接错到马达上时，一旦 开机，高压油会迅速聚集在马达进口端形成高压，致使马达接口爆炸喷油，或者导致三位六 通阀回转端盖发生爆炸。若当主泵高压油接入给进或起拔接口时，会导致给进或起拔油路上 的截流阀端盖发生爆炸或导致三位六通阀给进起拔端的端盖发生爆炸。如果副泵的高压油接 口接到主副夹持器接口上，将会使主副夹持器油缸的密封圈发生爆裂喷油等等。
2、各回油管路的油管不能接错，接错钻机不能正常工作。例如：将卡盘的高压油接入马达回油，将 使马达腔体内充满高压油，并且从配油盘调节手轮上的骨架密封圈处泄露出来，如果压力持 续升高将使骨架密封圈损坏造成喷油，同时高压油在回转控制板阀中逆向打开反转控制单向 阀，使反转无压力。如果将卡盘高压油接入齿轮箱，将会使齿轮箱盖被高压油憋开，主轴上 的前后骨架密封圈憋坏喷油等等。
3、各安全溢流阀出厂时均已调定，一般情况下不允许 随意调整安全溢流压力值，尤其是不准调高设备限定的最高压力值。钻机系统的安全值是有 限的，当系统压力超过钻机的安全值时，钻机将处在危险状态之下，当发生高压油冲击时， 钻机将会在较为薄弱的各联结部位的某处发生事故，因此，在制定钻探管理规程时，对此要 特别提出警示。 连接管路要按照设备名牌标示的位置连接，并且要按照油路图来检查油管连接是否正 确。检查油管连接的步骤为：首先要检查主副泵的高压油管连接是否正确，主副泵油管一旦 接错，将没有机会再进行调整；其次要检查各回油管的连接是否正确，在初次安装或搬迁后 的安装，开机时都要进行点动试机，待钻机状态完全正常时再进行正常的钻进；再次检查各 执行机构的油管连接是否正确，如有反向可停机调整过来。