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我單位使用的ＲＯＣＫＥＴＢＯＯＭＥＲ系列阿特拉斯鑿巖臺車均裝備了ＣＯＰ１８３８ＭＥ型鑿巖機，該型鑿巖機沖擊功率為１８ｋＷ，適宜鑿鉆直徑４０～１０２ｍｍ的炮孔。鑿巖中等硬度巖石，每鉆１ｍ僅需２０ｓ。本文介紹該鑿巖機結構，并分析使用過程中的一些故障。

鑿巖機由機頭、回轉機構、沖擊機構、機體等部件組成，其結構如圖１所示。機頭內部裝有導套、沖洗頭、止動環(huán)，鉆桿通過連接套安裝在釬尾上，機頭內的導套可對釬尾起導向作用。沖洗套噴出的高壓水，用于將鉆桿鉆出的巖渣沖洗干凈。

▲圖1 阿特拉斯COP1838ME型鑿巖機

回轉機構包括液壓馬達、齒輪箱、小齒輪、大齒輪、三棱套、旋轉襯套和滾動軸承等。液壓馬達輸出的動力經過小齒輪驅動大齒輪，從而使大齒輪在２組圓錐滾子軸承（瑞典斯凱孚公司ＳＫＦ３２０１６型和ＳＫＦ３２０１８型滾子軸承）上轉動。大齒輪通過三棱套、旋轉襯套驅動釬尾轉動，從而帶動鉆桿轉動。

沖擊機構包括中間體、沖擊活塞、前導向套、后導向套、換向閥、高壓蓄能器和緩沖蓄能器等。高壓油進入缸體內的換向閥后轉變?yōu)槊}沖壓力油，脈沖壓力油驅動沖擊活塞在前導向套和后導向套內往復運動，推動鉆桿產生沖擊動作。高壓蓄能器和緩沖蓄能器可對液壓系統(tǒng)進行保護并可增大鉆桿的沖擊力。

機體承載鑿巖機的旋轉力和沖擊力，３根側螺栓將鑿巖機的機頭、齒輪箱、中間體、缸體、后端等連接成整體。

鑿巖機在低推進、無推進或者反向推進時進行沖擊，沖擊活塞的沖擊力通過止動環(huán)和沖洗頭傳遞到機頭殼體前端。該沖擊力長期作用，就會在機頭產生裂紋，直到機頭殼體的前部與后部分離，如圖２所示。因此在鑿巖作業(yè)中，操作人員要盡量少使用無推進或反向推進，在高沖擊力時則禁止使用無推進或反向推進。

▲圖2 機頭殼體前部環(huán)狀斷裂

機頭內的導套對釬尾起導向和支撐作用，若供應導套的脈沖潤滑油不足，導套潤滑不良，會加劇機頭導套的磨損。當磨損超過１ｍｍ即直徑大于３９ｍｍ時必須更換，否則會造成釬尾回轉時偏心，使三棱套斷裂、沖擊活塞沖擊面過早磨損。

若使用的沖洗水含有酸堿腐蝕性，沖洗頭會被酸堿腐蝕性水所腐蝕，由此產生微小裂隙。該裂隙會造成沖洗頭加速磨損。若機頭殼體腐蝕或磨損，會造成沖洗頭往復竄動。若鑿巖機過多使用無推進力或低推進力，使沖擊力進一步增大，會造成沖洗頭破裂。沖洗頭破裂如圖３所示。

▲圖3 破裂后的沖洗頭

沖洗頭內設有三道水封，為避免沖洗頭損壞，應保持沖洗頭水封完好，避免機頭殼體前端腐蝕，盡量避免無推進力、低推進力運行。

止動環(huán)位于沖洗頭的后部，其磨損或破裂主要由反向沖擊、低推進力或者無推進力。更換釬尾時應同時檢査止動環(huán)，如果止動環(huán)與釬尾花鍵接觸面磨損超過１ｍｍ或損壞應更換。為了防止疲勞損壞，每沖擊作業(yè)４００ｈ應更換止動環(huán)。止動環(huán)裂紋如圖４所示。

▲圖4 止動環(huán)裂紋

三棱套常見的故障是內花鍵、外壁磨損以及整體開裂。磨損原因主要是缺少潤滑油或者使用的潤滑油的型號不對。如果三棱套內花鍵、外壁磨損嚴重，當鉆桿阻力過大時，三棱套就會開裂。驅動套外壁和大齒輪內孔之間的配合間隙應該小于０.２ｍｍ，大于該間隙應更換。鉆孔的孔徑過大，釬尾花鍵的扭矩增加，也是造成驅動套開裂的原因。開裂的三棱套如圖５所示。

▲圖5 裂開的三棱套

滾子軸承損壞的主要原因是預緊力不合適。如果預緊力太小，會造成滾子軸承滾柱偏離軸承滾道，導致滾子軸承損壞。若預緊力過大，會造成滾柱接觸應力過大，導致滾柱、滾道早期磨損。軸承的預緊力可通過附加在端蓋上不同厚度（０.１０ｍｍ、０.１５ｍｍ、０.５０ｍｍ）的調整墊來調整。損壞的滾子軸承如圖６所示。

▲圖6 滾動軸承損壞

旋轉襯套的作用是將釬尾的反彈力傳遞到緩沖活塞上。其損壞常常會導致其他部件繼發(fā)性損壞，因此建議每沖擊作業(yè)４００ｈ應更換該襯套，以防止由于疲勞破壞而造成繼發(fā)性破壞。

潤滑不良和疲勞破壞是旋轉襯套損壞的２個主要原因。如果襯套端面周圍變色說明出現(xiàn)了高溫跡象（這是潤滑不良所導致的）。旋轉襯套破裂情況如圖７所示。

▲圖7 旋轉襯套碎裂

為了保證三棱套、滾子軸承、旋轉襯套潤滑，齒輪箱必須采用耐高溫的潤滑脂進行不間斷潤滑，應使用二硫化鉬潤滑脂。

由于鑿巖機沖擊活塞承受油液的脈沖壓力，因此會在沖擊活塞上產生氣蝕。氣蝕程度取決于鑿巖機使用時間和承受沖擊力的大小。

沖擊活塞上的氣蝕經常發(fā)生在活塞前、后驅動區(qū)域的表面以及活塞密封區(qū)域和換向區(qū)間。如果氣蝕僅在沖擊活塞表面出現(xiàn)淡灰色痕跡，可以繼續(xù)使用。即使氣蝕使活塞表面略微粗糙，只要不是發(fā)生在活塞密封區(qū)域上，也不會影響鑿巖機的鑿巖效率。

當沖擊活塞的密封區(qū)域出現(xiàn)粗糙時，應更換沖擊活塞。通常沖擊活塞運行１０００ｈ以上時，發(fā)生氣蝕屬于正常現(xiàn)象。如果沖擊活塞運行時間很短即發(fā)生嚴重的氣蝕，則可認定運行條件異常，需對鑿巖機液壓系統(tǒng)進行檢修。長時間在低推進壓力下運行、頻繁的反打或者蓄能器充氮壓力不合適以及蓄能器損壞，都將加劇沖擊活塞的氣蝕磨損。

鑿巖機長時間在鹽性環(huán)境下運行，若有鹽性液體從釬尾進入沖擊活塞沖擊面，沖擊活塞沖擊面會形成腐蝕凹槽。防止沖擊活塞腐蝕的方法就是保持水不進入鑿巖機沖擊區(qū)域。

沖擊活塞的氣蝕磨損、鹽性腐蝕、液壓油液污染、側螺栓斷裂或者擰緊力矩不均衡，均會造成沖擊活塞發(fā)生咬死，甚至導致沖擊活塞斷裂。沖擊活塞斷裂如圖８所示。

▲圖8 沖擊活塞斷裂

推進壓力過低、長時間的反向推進、鑿巖機在蓄能器充氮壓力過低，會造成前、后導向套的氣蝕。如果前、后導向套端面上有氣蝕痕跡，但是導向面、外表面無損壞，不需要更換。沖擊活塞的氣蝕和磨損，會造成前，后導向套磨損，導致其與沖擊活塞咬死或斷裂。活塞導向套損壞情況如圖９所示。

▲圖9 活塞導向套損壞

當鑿巖作業(yè)時，若沖擊油管劇烈振顫，說明蓄能器膜片破裂。充入氮氣壓力過高是造成蓄能器膜片破裂的主要原因。

一般情況下，高壓蓄能器充氮壓力低于開孔壓力３～４ＭＰａ，一般充到１１ＭＰａ為宜；緩沖蓄能器充氮壓力為２～２.５ＭＰａ。

若高壓蓄能器、緩沖蓄能器膜片破裂或氮氣泄漏，會造成蓄能器外殼產生環(huán)狀裂紋甚至破裂。開裂的蓄能器外殼如圖１０所示。

▲圖10 蓄能器外殼破裂

當鑿巖機出現(xiàn)振動噪聲過大、鑿巖能力降低、沖擊軟管振動過大時，可為蓄能器充氮，否則頻繁沖氮會造成蓄能器早期損壞。多次開啟關閉充氮閥后，可能造成關閉不嚴，導致氮氣泄漏。因此每次修理蓄能器時，應更換充氮閥。

機體故障主要是側螺栓斷裂。鑿鉆作業(yè)時鑿巖機側螺栓承受高頻沖擊力，可造成側螺栓松動或疲勞斷裂，如圖１１所示。為了避免側螺栓斷裂，須按規(guī)定扭矩（３００Ｎ.ｍ～３５０Ｎ.ｍ）擰緊。