我的观点
COP1838型凿岩机是一种岩石钻孔设备，同时具有冲击、回转、推进、冲洗等多种功能。以阿特拉斯COP1838型凿岩机为例，介绍凿岩机前端主要部件的损伤，对凿岩机前端部件的损伤原因进行分析，提出了避免前端主要部件损伤的方法，为液压凿岩机操作使用、维护保养提供理论支持。
ＣＯＰ１８３８型凿岩机是一种岩石钻孔设备，同时具有冲击、回转、推进、冲洗等多种功能，用于炮孔或锚杆孔的钻孔施工，凿岩机结构比较复杂，因此其零部件损坏的原因也比较复杂。本文主要对ＣＯＰ１８３８型凿岩机前端主要部件损坏的原因进行分析，提出了避免前端主要部件损伤的方法，为液压凿岩机操作使用、维护保养、提供理论支持。
１前端结构组成及功用１．１结构组成
ＣＯＰ１８３８型凿岩机前端主要由前端壳体、前端导向件、冲洗头、水封、止动环等部件组成，如图１所示。
▲图1 凿岩机前端组成１．２功能
前端壳体主要用于安装前端导向件、冲洗头、止动环等部件。前端导向件安装在凿岩机前端，主要用来固定钎尾导向。冲洗头安装在凿岩机前端内部，其作用是使水封保持正常位置并支撑止动环。止动环安装在冲洗头后方，其作用是使钎尾在固定范围内前后移动。水封安装在冲洗头和进水管口部，主要用于为钻孔时提供冲洗水。
２前端常见故障分析２．１前端壳体开裂
凿岩机前端壳体结构如图２所示。凿岩机前端壳体内部装有前导向件和冲洗头，并承受着由钎尾传递到这些部件的所有载荷。凿岩机冲击工作时，若在低推进、无推进或者反向冲击的工况下时间较长，从冲击活塞传递过来的冲击力，便通过止动环和冲洗头传递作用到前端壳体上。此时冲击力会达到最大峰值，前端壳体会承受最大负载。当冲击力达到其允许的极限值时，前端壳体便会产生开裂。为此，凿岩机作业时要尽可能减少空打，杜绝无负载下凿岩机进行高冲击。
▲图2 前端壳体
除了操作不当原因外，前端壳体内部腐蚀也会引起前端壳体开裂。前端壳体内部若产生腐蚀现象，会造成凿岩机在作业时腐蚀部位产生应力集中，导致前端壳体产生裂纹。长期使用有腐蚀性的冲洗水，是造成前端壳体内部腐蚀的一个重要原因。
２．２前端导向件损坏
前端导向件结构如图３所示。前端导向件用于在作业时使钎尾固定在正确位置，避免钎尾与前端壳体直接进行接触。前端导向件带有油道、气道，用于为钎尾作业提供油液润滑。
▲图3 前端导向套
前端导向件损坏原因主要有２种：一是疲劳破坏，二是油道、气道堵塞。前端导向件长期与钎尾摩擦，会造成前导向件内接触面与钎尾之间磨损间隙过大，导致其不能较好的为钎尾提供导向。油道、气道一旦堵塞，会造成润滑油不能及时传递至前端接触面。接触面润滑不良、产生高温，则会加剧前端导向件损坏。
２．３冲洗头破裂
冲洗头结构如图４所示。凿岩机前端内部装有前端导向件和冲洗头，承受着由钎尾传递过来的所有载荷。冲洗头由高强度钢材制成，其作用是使水封保持在正确位置，并支撑着止动环。从止动环传递到冲洗头的冲击力，通过冲洗头传递到前端。
▲图4 冲洗头
导致冲洗头破裂的原因有以下３种：一是操作不当，二是冲洗头被腐蚀，三是前端被腐蚀。长时间空打会造成冲洗头破裂。制作冲洗头材质很难兼具高强度和良好的耐腐蚀性，如果所使用的冲洗水具有酸碱腐蚀性，就会将冲洗头腐蚀。这种腐蚀长期作用在冲洗头上，便会导致冲洗头产生破裂。
冲洗头安装在凿岩机前端内部，如果凿岩机前端被腐蚀，冲洗头在工作时会向前移动。此时凿岩机产生的反冲击力，经止动环传递到连接板处，作用在前端连接板处的孔口周围，造成该部位应力集中，进而导致冲洗头产生破裂。
２．４水封损坏
水封安装在冲洗头上、进水口处，共有４只。水封结构如图５所示，其作用有二：一是保证来自水泵的水不能进入凿岩机内部，对液压系统造成污染；二是防止外界杂质进入凿岩机，并为钻杆钻孔提供冲洗水。在钻孔过程中，凿岩机前端如有大量冲洗水流出，则说明水封损坏，应停机进行更换。凿岩机连接板处在作业时如有冲洗水流出，则说明水封损坏，应停机进行更换。
▲图5 水封２．５止动环损坏
凿岩机作业过程中，当冲击活塞驱动钎尾接触到凿岩机前端的零部件时，会给活塞的冲击速度将会降低。通常在设计时，为了确保冲击力能够通过钻杆有效地传递到钻头，并作用在岩石上，会给活塞驱动钎尾到达前端时的冲击力留有一定盈余。止动环的作用便是将这些冲击力吸收，其结构如图６所示。若凿岩机长期空打，会导致止动环因疲劳而损坏。
▲图6 止动环
止动环是易损件，为了避免因止动环因疲劳损坏而造成相关部件（如缓冲活塞、钎尾）损坏，一般每工作４００ｈ就需要更换新的止动环。特别要注意一点，在每次更换钎尾时必须认真检查止动环，若其损坏或磨损超过１ｍｍ应进行更换。
３前端维修要点３．１拆卸
拆卸前端时，需先拆下外接水管连接板固定螺栓，再取下连接板。需用专用工具压出导向件、冲洗头和止动环。
３．２零部件的检查与更换
在检查前，所有零部件必须在去油脂的溶剂中清洗干净。前导向件内径磨损不得大于３９ｍｍ，否则需要更换。如果冲洗头出现严重损坏、裂缝等故障，应更换冲洗头总成。水封与钎尾接触面间隙不得超过１ｍｍ，否则需更换。用一个新的止动环作为标准进行比较，如果旧止动环表面磨损超过１ｍｍ，则需要更换新的止动环。
３．３装配
在重新安装前，所有部件应涂上一层液压油。需用专用工具压下导向件，并用压缩气体吹润滑槽，以确保油、气道畅通。安装时应注意冲洗头的冲洗孔与前端壳体冲洗孔位置对齐，再装上水管连接板。
将止动环及Ｏ形密封圈、钎尾装入前端，将前端与凿岩机其他部件组装，并按扭矩均匀拧紧两侧螺栓。
在日常施工作业中，凿岩台车有很多部件容易出问题，这些问题有的是可以避免的。只要认真做好工程设备的日常检查、维护保养，采取更为科学的管理方法，严格按照工程设备的使用管理规定，杜绝违规操作，便可有效降低故障的发生。
