牙轮钻机履带行走机构

曹海峰 邹峰

摘要：目前，国内的露天矿用牙轮钻机的履带行走机构多为普通的履带式结构，包括橫轴和平衡梁以及由它们联接的两个履带行走单元构成，每个行走单元均是由设置有驱动轮、链轮、导向轮、支重轮、托轮、张紧装置等安装构建的履带支架，以及安装在各履带安装构件上的履带组成的，所述驱动轮设置在履带支架的一端，驱动轮与履带内侧相啮合。现有履带行走机构是由位于牙轮钻机主平台的主电动机作动力源，即由主电动机输出轴经过减速器和三组传动链条降速来驱动行走单元上的驱动轮，驱动轮运转带动履带运行，从而实现对行走机构的驱动。

关键词：牙轮钻机 行走机构 履带

前言：牙轮钻机是大型露天矿山爆破的主要钻孔设备。随着露天矿山大型化和数字化，国内牙轮钻机也在向大型化和自动化、智能化发展，穿孔直径由早期的270mm、310mm逐步向更大孔径发展。

一、牙轮钻机介绍

牙轮钻机已经应用交流变频调速、PLC、现场总线、触摸屏等技术，简化了钻机的电气线路，降低司机劳动强度，提高作业效率。国内某研究院在上世纪九十年代也开展了牙轮钻机钻进参数自动调节研究，并在牙轮钻机进行了试验，提高了钻孔速度，延长钻头使用寿命，取得了一定的经验。牙轮钻机即一种钻孔设备，多用于大型露天矿山。半个世纪以来，露天穿孔设备经历了“磕头钻”、喷火钻、冲击（潜孔）钻的发展，最终牙轮钻机以钻孔孔径大、穿孔效率高等优点成为大、中型露天矿目前普遍使用的穿孔设备。牙轮钻机钻孔时，依靠加压、回转机构通过钻杆，对钻头提供足够大的轴压力和回转扭矩，牙轮钻头在岩石上同时钻进和回转，对岩石产生静压力和冲击动压力作用。牙轮在孔底滚动中连续地挤压、切削冲击破碎岩石，有一定压力和流量流速的压缩空气经钻杆内腔从钻头喷嘴喷出，将岩渣从孔底沿钻杆和孔壁的环形空间不断地吹至孔外，直至形成所需孔深的钻孔。

二、履带行走机构

履带式行走机构是依靠接地履带与底板之间相对运动产生的摩擦力驱动机器行走的。其最大摩擦力取决于机器重量，以及履带板与底板之间的粘着系数，在行走机构电动机（或油马达）容量一定的情况下，行走阻力如小于粘着力；主动链轮旋转时，链轮口的槽齿拨压履带链板上的凸台。由粘着力的存在，阻止了履带链运动，而迫使机器向前移动。履带架上的支重轮起支承导向作用。反之，若行走阻力大于粘着力时，主动链轮的槽齿拨动履带链板上的凸台，履带链能够克服履带板与底板之间的粘着，会出现履带链空转即履带打滑现象。因此，为了保证掘进机正常行走，行走机构必须具有足够的引力。我单位使用的牙轮钻机履带行走机构具有结构简单、传动效率高、装配维修方便。履带行走机构主要包括：由横轴和均衡梁相连接的两个履带行走单元构成，所述每个行走单元均是由设置有驱动轮、支重轮、托轮、张紧轮和履带支架以及安装在所述履带支架上的履带板组成，动力从减速机通过气胎离合器传递到链条，通过左右两侧气胎离合器的充气与排气，可快速、便捷并单独控制传递给行走机构的动力，简化了行走机构的结构，装配维修方便，故障率低，而且提高了传动效率。

三、常见故障的处理方法

1.无法行走。(1) 钻具未提出孔口或调平千斤顶未收回。提出钻具、收回调平千斤顶后再行走。(2) 行走链条断裂。检查第一级、第二级及末级行走传动链的使用情况，如发现链条断裂，应及时进行拼接或更换。(3) 履带板磨损严重或过松。更换、调整履带板。履带松紧应适度，保证主动轮和履带板啮合正确。履带过紧会造成行走机构所有零部件磨损，而且在通过不平或较软路面时，可能使行走链或履带板断裂。当钻机调平、履带离地时，下半部履带中点到支重轮外缘垂直距离应调整在 200～300 mm 之间。当垂直距离大于 300 mm 或当履带板突缘顶到驱动轮突缘时，说明履带板太松，应及时调整。(4) 行走抱闸间隙未调好 重新调整行走抱闸间隙，保持行走抱闸带的清洁度，及时清除油污杂质。行走制动器是弹簧制动、气缸充气开闸结构，制动弹簧置于支管中，支管安装在制动缸的底端。制动时，弹簧管的前端面与垫圈之间有 9.5～13 mm 的间隙，当此间隙小于 9.5 mm 时，则应将有孔螺栓上的调整螺母朝螺栓孔的方向拧紧，使间隙介于 9.5～13 mm之间。调整后，行走抱闸如仍抱不紧或打滑，则表明闸带上粘有油脂或杂质，应当清除或清洗干净。如果情况还没有变化，而闸带也没有损坏，则应对联动装置 (包括制动气缸内部) 进行仔细检查，排除故障，保证机构自由运动。经常在支点和其他活动部件上加注润滑油，将有助于预防故障出现。(5) 气胎离合器打滑。气胎离合器能自动补偿摩擦片的磨损，因此无需人工进行调整。如果离合器打滑，通常是由下列原因造成的：① 摩擦面有油脂。这是由于靠近离合器的某一零件上润滑脂过多或溢出造成的。须拆卸传动件，清洗摩擦表面，更换密封件。② 气胎离合器的气胎气压不足。可能是压气泄漏或气管堵塞、夹扁造成的。拆开离合器的导气接头的气管检查：若气管喷气，则故障就在离合器内部；若气管不喷气，则须沿管路进行检查，找出并消除故障。③ 行走制动装置松闸失效。可能是气管堵塞、夹扁或制动装置气缸内部漏气造成的。检查通到制动装置气缸的管路，如果有压气进入制动气缸，则应检查缸内密封圈和联动装置是否可靠。如果没有压气进入制动气缸，则沿管路检查，找出并消除故障；若是泄漏造成的松闸失效，则可听到压气逸出的声响，必须进行修理。(6) 行走操作阀或行走气缸损坏 检查并维修或更换行走操作阀和行走气缸。(7) 气控阀损坏 更换气控阀。(8) 行走轴、驱动轮轴断裂。更换行走轴或驱动轮轴。(9) 行走电磁阀损坏 检查处理或更换行走电磁阀。(10) 提升行走电动机不启动或烧毁 检查、维修或更换提升行走电动机。(11) 电控柜故障检查并处理电控柜故障。(12) 主机构减速器故障 对主机构减速器进行维修。

2.转向不灵。(1) 两边履带板松紧度不一致。调整履带板松紧度，使两边履带板松紧度保持一致。(2) 左右行走抱闸间隙调整不当。调整左右行走抱闸闸间隙。(3) 驱动轮铜套磨损严重更。换驱动轮铜套。(4) 气胎离合器气胎漏气。更换气胎离合器气胎。

3.履带板掉道。行走过程中，如扭弯角度过大或履带板过松，可能会出现履带掉道情况。⑴行程支架下部履带掉道。处理过程相对简单，只需调节设备的调平千斤顶，在设备允许倾斜角度范围内，使掉道一侧履带全部离地，在重力的作用下，整条履带会自行回到行程支架下方，将千斤顶收回后，调整履带松紧度即可。⑵主动轮或张紧轮处掉道。首先要将掉道处履带解开，调整钻机的调平千斤顶使掉道处的主动轮或张紧轮调整离开地面，然后利用外力将履带调整回正常位置，重新连接履带板后，调整履带的松紧度即可。

结束语：本文着重介绍牙轮钻机履带行走机构的组成，并具体阐述了牙轮钻机履带行走机构的机械性能、工作原理、各类相关故障的判断与排除，结合本文能够对履带行走机构更好的维护、保养、检修，有效保证设备的正常运行。

参考文献：

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