液压凿岩机压气润滑系统存在的问题及改进措施

储茂峰

(中国五矿集团安徽开发矿业有限公司)

液压凿岩机压气润滑系统存在的问题及改进措施

储茂峰

(中国五矿集团安徽开发矿业有限公司)

以安徽开发矿业有限公司采矿生产中使用的凿岩机压缩空气脉冲雾状润滑系统为研究对象，介绍了其基本原理及现场应用中出现的问题,并提出了改进措施,对提高该润滑系统的使用寿命和节能有重要的作用。

液压凿岩机 脉冲润滑 压缩空气

随着科学技术的不断发展，液压凿岩机的应用日趋增多。安徽开发矿业有限公司采矿生产中使用的SIMBAH1354型凿岩台车及配备的COP1838ME型凿岩机，该型凿岩机具有先进、高效、节能和低污染的特点，其钎尾、冲击活塞、三棱套等零件端面的润滑，由耗气量为0.3 m3/min的车载脉冲油泵和排气量为0.702 m3/min的LE7-10型空气压缩机供给。为减少润滑油的使用量，又能使液压凿岩机得到充分良好的润滑效果，对润滑系统存在的问题进行了分析，以实现润滑油良好的脉冲雾状润滑。

1 液压凿岩机润滑系统

图1为凿岩机的润滑系统。外界空气经过空压机的作用到达排气管4，经过卸荷器11、储气罐12、减压阀16、空气出口阀门17到达凿岩机。脉冲油泵18喷射的润滑油与压缩空气混合雾化后，在压缩空气的引射下对凿岩机机头、传动装置等进行良好准确的润滑。

当增大先导阀13的调节压力时，活塞6下移使得弹簧7抵住挡板8，挡板8紧紧的压在单向阀9上，压缩空气只能经过单向阀10到达储气罐，压缩空气压力上升；当降低先导阀13的调节压力时，卸荷器11上腔压力推动挡板8、弹簧7，活塞6上移，由于挡板与单向阀9的分离压缩空气泄漏到弹簧腔经消音器到达大气中，降低压缩空气压力。

2 现场应用中存在的问题

(1)压气润滑系统失去控制功能。在采矿生产应用中，如凿岩机压气润滑系统的控制功能失灵，卸荷器11的控制气压接口被堵死，先导阀13失去作用，使压气润滑系统丧失了原有的气压自动调节卸荷功能。安全阀14被充当卸荷阀使用。

图1 液压凿岩机压气脉冲润滑系统

由于LE7-10型空气压缩机的排气量大于COP1838ME凿岩机润滑耗气量，空气压缩机多余的排气量压进压气润滑系统后，会造成系统压力的升高。当压力达到安全阀14的开启压力1.1 MPa时，安全阀14打开压力泄放;当系统压力下降到安全阀14的闭合压力值时，在弹簧的作用下安全阀14关闭。安全阀频繁启闭，使安全阀充当了卸荷阀，使用寿命缩短。

由于先导阀13失去调压作用，空气压缩机始终处在远高于凿岩机需用润滑气压的工况下工作。由于排气压力的增大，空压机运转功率加大，引起压缩空气系统的温升相对增高。同时由于空气压缩机排出气体中不可避免的含有少量的润滑油及空气杂质，在温度过高的情况下，易造成该系统气动零件产生积碳引起故障而过早失效。另外，过高的排气温度会造成润滑油动力黏度下降，不利于润滑油膜的形成。

(2)压缩空气冷凝水的破坏作用。受凿岩台车车载空间限制，储气罐12无法在车上安装，故取消了储气罐，由于凿岩机工作环境湿度大，致使空气压缩机排出气体中的冷凝水无处储存，也不能及时被排出，冷凝的水分进入润滑油后润滑油质量恶化，润滑油膜难以形成，严重降低了润滑效果、影响其雾化性能，造成凿岩机钎尾、冲击活塞、三棱套等零件在润滑不良的工况下运转，产生磨损。同时，进入润滑系统的水分还能造成零件的点蚀和生锈，严重影响了凿岩机的使用寿命。

(3)使用的阿特拉斯.科普柯LE7-10型空气压缩机，排气量为0.702 m3/min，排气压力为1 MPa，该机作业时6.11 kW的空压机驱动电机2始终不能停运，造成了电能浪费。

3 改进措施

(1)恢复压气润滑系统的控制功能。润滑系统中，通过先导阀13，将卸荷压力值初步设定为0.6 MPa，逐步调整其预设压力，保证满足COP1838ME型凿岩机的润滑气压(0.2～0.3 MPa)的卸荷最终压力值。使空气压缩机在经济、合理的气压工况下工作，安全阀14起到应有的保险作用(仅在卸荷器11失效时动作)。

(2)针对储气罐12无法在车上安装的情况，取消了储气罐，储气罐排污阀18亦不复存在。为防止冷凝水进入凿岩机对其润滑构成损害，在进入凿岩机之前的压气管道上加装一个疏水阀22，收集空压机运转时产生的冷凝水，并自动排放，使凿岩机润滑系统保持在正常的运行状态。

(3)采用国产V-0.6/8型小型移动活塞式空气压缩机替代LE7-10型空气压缩机。V-0.6/8空压机排气量为0.7 m3/min，排气压力为0.8 MPa，能满足COP1838ME凿岩机润滑气压的要求，实现了驱动电机有效的自动停机和开启，降低了电能的消耗，该机价格较低，降低了生产成本。

4 结 语

(1)凿岩机润滑系统改造后，恢复了先导阀13和安全阀14的功能，延长了安全阀14的使用寿命，降低了压气润滑系统的温升，节约了能量，提高了润滑油液的质量，增强了凿岩机的润滑效果和使用性能。

(2)针对原凿岩台车车载空间的限制，取消了储气罐，使用疏水阀，保证了储气罐后冷凝水的收集和排出，避免了冷凝水对润滑系统的损害。

(3)原使用的LE7-10型空压机在工作时电机不能停止运行，能源浪费严重，采用国产V-0.6/8空压机，能满足系统使用要求，实现驱动电机有效的自动停机和开启，降低电能消耗和设备购置成本。

2015-07-01)

储茂峰(1975—)，男，工程师，237462 安徽省霍邱县冯井镇。