王庆磊 杨宏伟
内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司 内蒙古包头市014080
摘要：牙轮转钻减机速的箱回等转组机成构。根设据置资在料加统压计小,车回上转,机由构回的转故电障机约、回占整个钻机故障率的百分之三十,而且回转机构的结构复杂,技术规范和精度要求高,增加了修理工作的难度。
关键词：YZ-35型牙轮钻机；减速器故障；穿凿设备；
某铁矿地处本市北部30公里，是集测量、穿凿、爆破、采掘、运输、选矿为一体的大型露天综合性矿山，年产铁精矿200余万吨。目前牙轮钻机为该矿主要穿凿设备。
一、YZ-35型牙轮钻机工作原理及组成
牙轮钻机钻孔，破岩和排渣是两个重要环节。钻机通过钻杆对钻头提供足够大的轴压力和回转力矩，牙轮钻头在岩石上，边钻进边回转，使牙轮钻头在孔底滚动中连续地挤压、切削、冲击破岩，压气将岩渣从孔底不断地吹至空外，直至形成炮孔，当一个炮孔钻完以后，钻机将钻具提出孔外，自行转移到另一个空位，由此可见牙轮钻机由以下组成部分：回转机构：使钻具回转，回转电动机通过回转减速器给钻具提供破岩时所需的工作转速和转矩。加压提升机构：给钻具施加轴压力，提升和下放钻具。行走机构：使钻机移动孔位或作较长距离行走。辅助机构：实现钻具的接卸，钻架的起落，钻杆架的收送和机体的稳定等。控制系统：包括液压和气动两个部分。控制各主要机构及辅助机构的动作，使其协调一致。润滑系统：牙轮钻机一般都设有甘油自动集中润滑系统，以保证钻机在工作中自动向各润滑点注油。排渣与除尘系统：排渣系统提供排渣所需的风量和空气压力；除尘系统是将吹至孔外的岩渣收集起来，以免粉尘向空气中大量扩散。
二、回转减速器
回转传动是通过直流电动机带动二级圆柱齿轮传动，通过中空主轴带动钻具回转。电动机通过电动机座与箱体连接，电动机与Ⅰ轴采用渐开线花键套相联；Ⅰ、Ⅱ轴为双支承，上下轴承均为推力轴承；中空主轴(Ⅲ)上下两端各有一双列圆柱调心轴承和一推力调心球轴承，上推力调心球轴承承受提升力，下推力调心球轴承承受钻孔时的压力。我矿现使用的KQ-200型潜孔钻机的回转机构回转电动机与箱体直接相连。电动机轴上直接安装齿轮成为传动的第Ⅰ轴。钻孔过程中，回转减速器工作负荷大、工况复杂，经常处理卡钻时电动机过载严重、冲击振动大，电动机轴上齿轮使电动机轴既受扭矩又受较大的弯矩，受力状况差；在强烈振动下电动机与箱体连接螺栓易松动，电动机产生偏摆，对中性差，破坏Ⅰ、Ⅱ轴的正常啮合，这种恶性循环的啮合会加剧齿轮的偏磨。而YZ-35型牙轮钻机回转电动机与箱体是脱开的，通过花键套与Ⅰ轴相连，电动机轴只承受扭矩，不承受弯矩，大大改善了电动机轴受力状况。电动机、机座、箱体的连接牢固、稳定性好。保证了Ⅰ、Ⅱ轴齿轮的正常啮合，延长了电动机、齿轮的寿命。我矿多年来从未发生过齿轮打牙，电动机断轴现象。
三、回转机构的常见故障分析
1.轴承破碎。在牙轮钻机回转机构中共设置了8盘轴承。轴承碎裂故障占回转机构故障的7 0%以上。轴承碎裂的主要原因是润滑不良和轴承材质差。特别是设置在减速箱上端的4个轴承,如果减速箱内的齿轮不能及时将润滑油飞溅起来进行润滑,则发生碎裂的机率更大,这种情况在寒冷的冬季最为明显。此外,设置在回转机构中空轴下端的锥形推力轴承碎裂,主要原因则是由于所承受的轴向压力过大和剧烈的振动。
2.减速箱进水。这种故障的原因主要是设置在主轴上端防水的密封环(静环)磨损过限,使水顺着中空轴上的轴承间隙进人减速箱内,使润滑油变质,并对轴承表面产生锈蚀。
3.回转减速箱漏油:造成回转减速箱漏油的原因有2种。一种是由于在主轴下部用于密封的耐油密封圈磨损或安装时破损,另一种是固定密封圈外壳的螺丝松动而造成的。漏油不仅形成不必要的浪费,而且使减速箱内的油平面降低,影响减速箱内轴承和齿轮的使用寿命。
四、回转机构常见故障的修理
1.当回转减速箱的轴承碎裂后,在更换轴承的同时,要认真检查清理减速箱,将轴承或齿轮磨损而产生的金属碎屑清理干净。在更换减速箱上端的轴承时,应预先在轴承上加上适量的润滑油,以防止在运转初期箱体内的油液未飞溅起来以前损坏轴承表面,影响使用寿命。特别是位于中空轴上端的锥形轴承,由于受设置在其下部的双列轴承阻挡,减速箱中的油几乎无法将其润滑,产生故障的可能性较大,因此,在安装时必须提前加油。当更换设置在中心轴上的4个轴承时,需要将主轴从减速箱中退出,在退轴和穿轴的过程中,必须要注意保护好中空轴上端的螺纹。
2.回转减速箱进水后,要立即停止作业,将中空轴顶端的引风接头卸开,检查更换防水密封环和套在轴上的10 x sm m o型密封圈,检查压力弹簧的弹性,并把减速箱内的废油和水全部放掉,重新加人润滑油后才能起动运转。
3.回转减速箱漏油,应根据漏油的部位,采取相应的处理方法。如果油是顺着中空轴下漏的,就必须将中空轴下端的回转接头及钻杆与中空轴脱离,取下套在中空轴下端的密封圈外壳,更换密封圈。同时要注意检查中空轴表面是否光滑,以防止密封圈再次损坏。在安装中空轴下端的密封外壳时,最好使用薄铜皮在密封圈内卷成一个直径略大于中空轴的喇叭口,将轴插人以后,抽去铜皮即可,这样可以对密封圈起到保护作用。如果回转减速箱内的润滑油是从中空轴下端的密封圈外壳与减速箱之间的间隙漏出,则需将密封圈外壳法兰的螺丝松开,首先应认真检查安装在中空轴上的锥形轴承是否损坏,检查石棉垫是否破损,密封圈外壳是否变形,在上述可能均被排除以后,只要在法兰与减速箱之间涂上适量密封胶,将螺丝拧紧即可排除。
五、YZ-35型牙轮钻机回转机构组成及其工作原理
1.YZ-35型牙轮钻机回转机构由回转电动机、回转减速器、钻杆连接器、风水接头和回转加压小车组成。
2.工作原理：目前该矿通过自主改造选用YTSZ280M-4YZ型鼠笼异步电动机，回转电动机采用ABB交流变频以实现电动机从0至1500r/min无级调速。电动机通过电动机座与箱体连接，电动机与Ⅰ轴采用渐开花键套相连；Ⅰ、Ⅱ轴为
双支撑，上下轴承均为推力轴承，中空轴（Ⅲ）上下两端各有一双列圆柱调心轴承和一推力调心轴承，上推力调心轴承承受提升力，下推力调心轴承承受钻孔时的压力。
3.YZ-35型牙轮钻机回转减速器故障检测：目前YZ-35型牙轮钻机在该矿日常生产作业中，由于减速器结构复杂，穿孔作业时负荷较大，工作环境恶劣，冲击和振动较大，回转减速部分一旦出现故障，停机时间较长一般需4至7检修工时，严重制约生产。（1）故障检测：牙轮钻机在作业时受地质环境变化，加压轴承承受大约35KN压力，冲击、振动较大，会导致回转减速器产生多种故障，为了便于操作和观察，可将钻杆下放至已穿凿的成孔中进行下列检测项目：检测加压轴承间隙、检测连接器螺栓是否齐全及脱落、检测引风接头密闭情况、检测中空轴下部是否漏油、检测减速箱内油质、检测回转Ⅰ、Ⅱ轴是否有掉齿等。（2）处理方法：通过对各部件的检测及观察使用周期，合理选择优质备件，总结出各部备件的组成材质，发现问题及时处理，避免因小缺陷导致事故的扩大，影响停机时间过长。引风接头漏风水，造成该事故的原因是引风接头胶圈因磨损过热，磨损过限，造成间隙过大，只需更换引风接头即可。加压轴承间隙过大，在作业时由于冲击较大，时常造成轴承破损，需更换轴承。减速箱内油质浑浊，有异物，需及时更换减速箱内润滑油，观察回转Ⅰ、Ⅱ及回转电机齿轮情况，如有掉齿、破损需及时更换。
总之，牙轮钻机皆以三牙轮钻头作为穿孔钻具，该自行式穿孔设备采用压气排渣方式，因具有穿孔效率高、机械自动化程度高、作业成本低、安全可靠、使用范围广，适应各种硬度的矿岩穿孔作业等优点，现已成为世界各大露天矿山最主要的穿孔凿岩作业设备。
参考文献：
［１］吴鹏，浅谈如何提高牙轮钻头的使用寿命．2019.
［２］王平，矿山机械牙轮钻机回转减速器故障检测和处理方法.2020.