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产品常识

双臂凿岩台车隧道凿岩台车钻头的研磨技术

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  • 发布时间:2016-07-30
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双臂凿岩台车隧道凿岩台车钻头的研磨技术

凿岩台车钻头的端部镶嵌着钮扣形硬质合金(简称钻头钮扣),通过对钻头钮扣的适时研磨,不但可以延长钻头的使用寿命,而且可以提高钻孔的质量、穿透速率和平直度,节约钻孔费用。

1.两种研磨方法

恢复钻头钮扣原有形状的方法有2种:一是使用带有金刚石薄膜涂层的研磨轮进行研磨,二是使用研磨杯进行研磨。

研磨轮表面平滑,研磨效率高。使用研磨轮进行研磨时,钻头钮扣的形状和凸起度的恢复效果好,不但可以研磨出高质量的钮扣形表面,使钻头的使用寿命长,钻孔时穿透速率升高,而且不影响硬质合金表面的使用效果。

使用研磨杯研磨钻头钮扣,不仅会造成研磨后钻头钮扣的形状变形,很难研磨出原有的钮扣形状,还会使钻头钮扣的使用寿命大大缩短。若使用大颗粒金刚石研磨杯研磨时,还会造成比较大的刮痕。

试验证明,研磨轮更易磨出钻头钮扣原有的钮扣形状(见图1)。即便研磨轮长时间使用产生磨损,依然能确保钻头钮扣的标准形状和穿透速率。使用研磨轮与使用研磨杯研磨钻头相比,前者研磨出来的钻头钮扣使用寿命会更长,还可以用来修磨钮扣周边的硬质合金,使钮扣形凸显出来,从而可优化研磨流程,使钻头获得更加精确的轮廓。

2.研磨机的选用

选用研磨机一般要考虑2个因素:一是需研磨钻头的数量,二是研磨机的型式(便携式或固定式)。便携式研磨机结构简单,但是1台简单的便携式研磨机仅能满足少量钻头的研磨,而半自动研磨机更适合大量的研磨工作。在矿山和建筑工地,通常使用固定式的研磨机,它可以直接将钻具带到固定场所进行研磨。

选用研磨机时,还要考虑研磨表面和金刚石砂轮的旋转速度。不管是球状钮扣还是zidan头状钮扣,最好能完全贴紧钮扣的表面。可优先选用金刚石研磨轮,其结构如图2所示,这种研磨轮即便磨损严重,仍然能保持其原有的轮廓,可以确保研磨出的钻头钮扣的形状在整个使用过程中保持不变。

3.钻头适时研磨的益处

(1) 提高钻头使用寿命

钻头钮扣在使用一段时间后,会形成锋利的边缘。使用时间越长,此边缘越锋利。这种锋利的边缘会导致其结构脆弱,容易损坏。一旦边缘有裂缝,就会破坏钻头的运行轨迹,还会造成钻头钮扣的二次损坏。如果钻头钮扣没有显示出明显的磨平症状,可能是由于其硬质合金表面上有微裂纹,这就是常说的剥蚀,用放大镜可以清楚地看到表面剥蚀情况。出现这种情况时,钻头钮扣的硬质合金表面必须重新打磨,否则微小的裂纹也可能导致严重的伤害。同样,钻头钮扣的凸起度也不能太高,以防止钻头钮扣的损坏。

影响钻头使用寿命的参数很多,因此很难估计钻头的使用寿命,但是必须明确研磨钻头的合适时机,即在钻头钮扣磨平高度为其直径的1/3时。明确这一标准后,通过统计研磨次数就可以计算钻头使用寿命。钻头研磨次数一般为10次左右,但较小钻头的研磨次数低于10次,而较大的钻头可能高于10次。如果每钻凿60 m研磨1次,则钻头的平均钻孔寿命大约是660 m。但是如果钻头超负荷作业,致使钮扣扁平度超过钻头钮扣直径的1/2,必然要加大钻头钮扣的研磨量,这样钻头使用寿命会大大缩短。

(2) 保持钻头的穿透速率

对钻头钮扣的适时研磨,可以保持其穿透速率。当钻头钮扣的磨损程度为其直径的1/3时,穿透速率将下降5%。如果这个钻头继续使用,直到钻头钮扣的磨损程度达到其直径的2/3时,穿透速率将下降30% 以上。钻头钮扣严重磨损时,钻孔的偏差也会增大,将导致爆破效果降低。因此,必须对钻头钮扣进行适时研磨。

另外,应根据岩石的条件选用规格型号适宜的钻头,以获得更好的穿透速率和钻孔平直度。例如在斜坡钻孔施工中,获得较直的岩孔是非常重要的。如果钻孔出现偏差,斜坡的加固就会比预期更加困难。岩层结构越复杂,产生的钻孔偏差也会越大。

锋利的钻头不但钻孔效率高,而且产生的偏差小,从而可节约生产成本,提高经济效益。