液壓鑿巖機(jī)由１９７０年法國Ｍｏｎｔａｂｅｒｔ公司研制，安裝在液壓鉆車上，以便于礦山鉆孔。在近幾年的發(fā)展中，由于液壓鑿巖機(jī)獨具技術(shù)性能與穿孔效率，世界各國都紛紛加大了對液壓鑿巖機(jī)的研制，這是液壓鑿巖機(jī)發(fā)展的高峰期，也使得市場上出現(xiàn)各種機(jī)型系列的液壓鑿巖機(jī)，應(yīng)用在隧道交通領(lǐng)域中，實現(xiàn)公路工程施工技術(shù)水平的提升。在技術(shù)不斷創(chuàng)新下，液壓鑿巖鉆車與鑿巖機(jī)器人得以問世，擴(kuò)展了液壓鑿巖機(jī)的應(yīng)用空間，也帶來一些應(yīng)用問題。在這樣的環(huán)境背景下，探究液壓鑿巖機(jī)的應(yīng)用及發(fā)展趨向研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。

１　液壓鑿巖機(jī)的應(yīng)用問題

１．１　前端蓋松動

液壓鑿巖機(jī)前端蓋與旋轉(zhuǎn)殼體以螺紋連接為主，使用時，受到高壓沖擊震動的影響，前端蓋與旋轉(zhuǎn)殼體會出現(xiàn)松動和退扣的情況，使得二者凸絲損壞。實際上，前端蓋的松動會使得前端蓋和旋轉(zhuǎn)殼體之間出現(xiàn)一定大的間隙，使用中發(fā)生跳動，后面旋轉(zhuǎn)大齒輪會直接遭受軸向沖擊而損壞。水封被設(shè)置在前端蓋上，由于劇烈跳動，會毀壞水封密封性，沖洗水很容易進(jìn)入到旋轉(zhuǎn)馬達(dá)中，通過馬達(dá)回油管進(jìn)入液壓油箱，最終導(dǎo)致液壓油變質(zhì)，不利于整個系統(tǒng)的運(yùn)行。再加上水具有一定的腐蝕作用，會讓系統(tǒng)中的泵和閥生銹，引發(fā)系統(tǒng)故障。

１．２　活塞拉傷

在公路施工的過程中，對鑿巖臺車技術(shù)提出新的要求，鑿巖機(jī)技術(shù)水平會影響整個公路工程的施工效率，而沖擊活塞是液壓鑿巖機(jī)工作的關(guān)鍵部件。在長時間的作業(yè)中，施工中頻發(fā)由于活塞拉傷形成零部件報廢問題，特別是對于進(jìn)口沖擊活塞而言，價格昂貴，報廢更換會帶來較大的生產(chǎn)成本?？紤]到這點，負(fù)責(zé)人決定更換更加便宜的國產(chǎn)活塞進(jìn)行的實驗，活塞不發(fā)生沖擊，但是卻發(fā)現(xiàn)鑿巖機(jī)沖擊活塞的過程中，無法完回程動作，影響系統(tǒng)作業(yè)。

１．３　旋轉(zhuǎn)壓力測試?yán)щy

通過檢測，液壓鑿巖機(jī)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)壓力是１５０Ｂａｒ，試驗臺無任何加載裝置，無法準(zhǔn)確測試出液壓鑿巖機(jī)的旋轉(zhuǎn)壓力，也就無從判斷其旋轉(zhuǎn)馬達(dá)是否正常，只能將液壓鑿巖機(jī)設(shè)置在臺車上，判斷旋轉(zhuǎn)壓力，常常由于旋轉(zhuǎn)壓力不足來多次返工，浪費人力與物力。同時，鑿巖臺車中含有大量的液壓系統(tǒng)元件，運(yùn)行過程復(fù)雜，液壓元件很容易發(fā)生故障，降低了鑿巖機(jī)旋轉(zhuǎn)壓力，不利于干擾判斷，故障排除時間長，工作量大。

２　液壓鑿巖機(jī)的應(yīng)用改造

２．１　優(yōu)化安裝方式，解決前端蓋松動問題

針對前端蓋松動問題，施工人員一般選擇以下方法：一是將骨架油封反裝，二是將前端螺紋設(shè)置緊固劑，三是把前端蓋和旋轉(zhuǎn)殼體連接在一起，但這些方法都無法根本上解決問題。在進(jìn)行鑿巖機(jī)分解后，施工人員對各個部件尺寸進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)前端蓋和水封位置之間存在約為１３.５ｍｍ的間隙，其中，前端蓋壁厚為２０ｍｍ，可以在此設(shè)置定位螺栓，達(dá)到緊固放松的效果。把前端蓋和旋轉(zhuǎn)殼體擰緊后，鉆一個Φ６.８ｍｍ、深２.５ｍｍ的內(nèi)控，擴(kuò)孔，使其深度為１０ｍｍ，攻絲安裝六角螺栓，使得六角螺栓和螺紋連接位置緊緊相連，以達(dá)到防松的效果。

２．２　改造活塞表面，解決活塞沖拉傷問題

活塞拉傷問題主要是由于活塞平衡槽失去平衡和儲油潤滑作用而引發(fā)的，在保證材質(zhì)強(qiáng)度要求的基礎(chǔ)上，利用機(jī)械加工的方式進(jìn)行原平衡槽的加深與加寬，符合加工精度要求，加工與改造活塞表面的所有平衡槽，將改造后的沖擊活塞安裝到液壓鑿巖機(jī)上，反復(fù)測試，發(fā)現(xiàn)活塞沖擊和換向較為靈敏，可以應(yīng)用到公路施工中，保證鑿巖作業(yè)的正常運(yùn)行，符合各種技術(shù)要求和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。在投入５個月的使用后，施工人員對液壓鑿巖機(jī)活塞進(jìn)行拆檢，并沒有發(fā)現(xiàn)任何磨損現(xiàn)象與拉傷現(xiàn)象，再次證明改造功效?？紤]到進(jìn)口設(shè)備價格昂貴，為了控制設(shè)備消耗成本，在保證鑿巖機(jī)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，選擇國產(chǎn)沖擊活塞來取替原有的進(jìn)口沖擊活塞，由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未達(dá)到，在對比實驗中，測量進(jìn)口沖擊活塞的位置，國產(chǎn)活塞無法達(dá)到要求的主要原因是用在減緩沖擊慣性的受力面尺寸大于進(jìn)口活塞約２ｍｍ左右，在實際運(yùn)動中，增加活塞外徑尺寸，造成返回油路的關(guān)閉。在優(yōu)化改造中，磨削活塞外徑，提高回路間隙，形成臺階間的壓力差，進(jìn)而推動活塞回程動作的完成。

２．３　優(yōu)化壓力試驗，解決無法測試的問題

在液壓試驗臺上安裝傳動軸，分別于鑿巖機(jī)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)和支架連接，旋轉(zhuǎn)馬達(dá)供油路上安裝限值為１７０Ｂａｒ的安全閥，避免出現(xiàn)系統(tǒng)過載的問題。在實驗中，利用加載閥進(jìn)行鑿巖機(jī)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的加壓，直到最大限值后，若壓力依然保持穩(wěn)定，則說明鑿巖機(jī)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)為正常工作狀態(tài)，否則說明出現(xiàn)故障，繼續(xù)處理。由此可以看出，利用壓力試驗，幫助施工人員準(zhǔn)確判斷鑿巖機(jī)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的運(yùn)行狀態(tài)，不僅實現(xiàn)鑿巖機(jī)修復(fù)后的質(zhì)量檢查，保障鑿巖機(jī)性能，節(jié)省大量不必要的返修，還可以通過試驗方式，判斷鑿巖機(jī)故障原因，節(jié)省故障排除時間，進(jìn)而有效提高液壓鑿巖機(jī)的維修養(yǎng)護(hù)效率。

３　液壓鑿巖機(jī)的發(fā)展趨向

３．１　大型化

在液壓鑿巖機(jī)結(jié)構(gòu)不斷創(chuàng)新和完善后，技術(shù)性能愈發(fā)完善，并在零部件前度、可靠性以及耐磨性等方面都得到較大的改善和提高，并研發(fā)出重型液壓鑿巖機(jī)，多臂同時作業(yè)，使得液壓鑿巖設(shè)備朝著大孔徑鉆孔方向發(fā)展，實現(xiàn)了鉆孔效率的進(jìn)一步提升，減低作業(yè)成本。而大孔徑液壓鉆機(jī)的應(yīng)用，有利于斜孔鉆進(jìn)，大大增強(qiáng)了爆破效果，提高礦研破碎質(zhì)量，有利于后期的裝運(yùn)。

３．２　高速鉆進(jìn)化

在大功率重型液壓鑿巖機(jī)的研發(fā)與應(yīng)用中，使得液壓鑿巖機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)愈發(fā)合理性和科學(xué)性，特別是零部件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、可靠性都得到合理化設(shè)計，性能參數(shù)可以根據(jù)巖石情況進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)液壓鑿巖機(jī)運(yùn)行效率與鉆進(jìn)速度的提升。

３．３　高精度化

液壓鑿巖機(jī)主要以普通釬具為主，這種釬具鉆速較高，磨損小，在實際使用中，炮孔會出現(xiàn)偏斜，會降低鉆孔精度。近些年，一部分國外制造商加大了對液壓鑿巖機(jī)釬具的研究，并得到明顯的成效。Ｓａｎｄｖｉｋ公司在２００９年研制出一種復(fù)合釬具組，把大管回轉(zhuǎn)和釬頭有效分離，將液壓鑿巖機(jī)運(yùn)行中形成的沖擊力傳輸?shù)綆r石中，包含外套管與內(nèi)部釬桿，各個釬桿首尾位置利用反沖緩沖器進(jìn)行連接，保持對位準(zhǔn)確，將釬桿安裝在套管同心度，使得釬桿只能傳輸沖擊力，為液壓鑿巖機(jī)的運(yùn)行提供推進(jìn)力。套管和鉆桿的作用相同，主要是把回轉(zhuǎn)運(yùn)動傳輸至釬頭，當(dāng)做釬具組的直接導(dǎo)軌，強(qiáng)化釬具組制度，進(jìn)而提高炮孔精度。

４　結(jié)束語

柴油發(fā)動機(jī)內(nèi)含電子控制噴油系統(tǒng)，在實際運(yùn)行中，可以根據(jù)使用需求進(jìn)行噴油量的調(diào)節(jié)，促進(jìn)油氣混合，以達(dá)到充分燃燒的效果，減少ＮＯＸ、ＰＭ等有害氣體排放，避免對環(huán)境造成的重度污染。構(gòu)建人機(jī)工程駕駛室，防滾翻、噪音、落石頭，并具有全景視野和空氣凈化的優(yōu)勢。同時，液壓鑿巖機(jī)在實際使用中不會排出油霧和噪音，實現(xiàn)設(shè)備操作的安全性、舒適性和環(huán)保性。目前而言，液壓鑿巖機(jī)的噪音超過９０ｄＢ，其聲源為１～５ｋＨＡｚ頻率段，在人耳敏感頻率內(nèi)。相關(guān)制造商也在加緊液壓鑿巖機(jī)的環(huán)保研究，通過綜合措施，借助遠(yuǎn)距離有線或是無線控制鉆機(jī)作業(yè)的方式，使得操作人員脫離于噪音環(huán)境，保證耳部健康。