MQT-130/2.7型氣動錨桿鉆機的常見故障及維護措施

杜利官

（同煤集團永定莊煤業公司機掘一隊， 山西 大同 037024）

引言

隨著采煤機械裝備朝著大型化方向發展，當前階段采煤效率得到了顯著提升。煤礦井下工作面巷道支護是確保井下安全的重要措施和手段，巷道支護的質量和效率已經成為了制約采煤效率提升的瓶頸[1-2]。在巷道支護中，錨桿支護具有顯著優勢，比如勞動強度低、支護施工成本低、支護效果較好等，因此得到了廣泛應用[3]。煤礦井下工作面巷道錨固支護技術已經相對比較成熟，在保障工作面安全方面發揮了重要作用。在進行錨固支護施工中，錨桿鉆機是必不可少的裝備之一，鉆機性能、運行的可靠性對錨固支護施工質量和效率有決定性影響[4-5]。MQT-130/2.7型氣動錨桿鉆機以其顯著的優勢在煤礦井下巷道錨固支護施工中得到了很好的應用[6]，但在實際運行時不可避免地會出現各類故障問題，為提升設備運行可靠性，降低故障率，并縮短故障排除維護時間。有必要對該型號鉆機的常見故障問題進行分析和研究，并對常見故障提出對應的排除維護方案。

1 MQT-130/2.7型氣動錨桿鉆機概述

MQT-130/2.7型氣動錨桿鉆機（見圖1）在煤礦井下工作面巷道支護施工中應用非常廣泛，尤其是對于巖石硬度不超過10的巷道支護施工，特別適合使用這種型號的氣動錨桿鉆機。對于頂板錨桿孔或錨索孔都可以利用此鉆機進行鉆孔，還能攪拌和安裝樹脂藥卷類錨桿和錨索。在不需要輔助使用其他機械裝備的情況下就能對錨桿螺母進行安裝緊固，使錨桿預緊力達到設計要求。MQT-130/2.7型氣動錨桿鉆機體積和質量均相對較小，操作過程簡單方便，日常維護保養便捷，通過硬齒面輪式氣動馬達提供動力來源，具有轉速高且平穩、扭矩大、運行可靠性高的特點，使用的是新型玻璃鋼氣腿，有較高的耐磨性和較大的推力，安全性高。設計雙排氣路，鉆機回落快，在很大程度上提升了貓桿、錨索鉆孔施工效率。

技術參數：最大輸出功率2.7 kW，推進行程為1.76 m，空載時的轉速和額定轉速分別為580 r/min和200 r/min，啟動扭矩、動力失速扭矩、額定扭矩、最大負荷扭矩分別為 280 N·m、285 N·m、130 N·m、275N·m。工作壓力和沖洗水壓力分別為0.4～0.63 MPa和0.6～1.2 MPa。耗氣量不超過4 m3/min，工作時的噪聲不超過95 dB（A）。具有三級推進力，分別為7.8 kN、5.6 kN、4.8 kN。

圖1 MQT-130/2.7型氣動錨桿鉆機

2 氣動錨桿鉆機常見故障及其原因分析

2.1 馬達無法提供足夠的動力

馬達動力不足主要表現在兩個方面，分別為馬達驅動轉矩小、馬達轉速低。原因可能包含下面幾點：第一，外部因素導致馬達轉子與殼體間的間隙值增大，使得壓縮空氣通過縫隙出現大量泄露的問題，無法提供足夠的動力。這種情況下，馬達在空轉時轉速是正常的，但在鉆孔施工時馬達轉速就無法達到使用要求，甚至完全失去動力。第二，過濾器、消聲器堵塞等原因導致氣路不暢、氣源自身壓力過低等導致系統無法為馬達提供足夠的氣體，也有可能導致馬達轉速低。第三，供氣管路存在密封不嚴的問題，導致氣體泄漏。第四，一些機械故障如馬達減速器軸承損壞等，也是導致馬達動力不足的原因之一。

2.2 鉆機鉆孔速度太慢

造成氣動錨桿鉆機鉆孔速度偏慢的原因是多方面的，需要和其他一些故障現象進行結合分析，才能夠準確定位故障問題原因。具體而言，導致鉆孔速度偏慢的原因主要有下述幾個方面：第一，氣缸推力達不到使用要求，馬達轉速以及驅動力不足等。第二，供水不足。主要表現在水源壓力偏低，無法滿足使用需要，供水管路出現堵塞或泄漏、閥門未完全開啟等導致水源壓力偏低，鉆機水閥未完全開啟使供水不足，鉆桿和鉆頭出現堵塞問題使得水路流通不暢。第三，鉆桿和鉆頭出現機械故障問題。比如鉆桿在外力作用下出現機械彎曲變形，在旋轉過程中會出現較大的阻力。鉆頭發生不正常磨損，變得很鈍，無法正常工作。

2.3 氣腿推力不足

導致氣腿推力不足的原因可以歸結為兩點。第一，為外部原因，空氣源壓力達不到使用要求。第二，為內部原因，供氣管路出現堵塞，氣體無法正常流通，供氣管路密封存在問題，高壓氣體泄漏現象嚴重。另外，支腿內部不清潔，使其在運行過程中受到很大的阻力作用，無法提供滿足要求的推力。

3 氣動錨桿鉆機故障維護措施分析

3.1 馬達動力不足故障的排除維護措施

對于馬達動力不足問題維護措施主要包含以下幾點：第一，對整個供氣管路進行仔細檢查，確認所有閥門是否全部打開，供氣軟管是否存在故障問題。如果發現軟管出現損壞現象及時進行更換。進氣管偏長或直徑過小，都會影響供氣效果，需要更換直徑和長度滿足實際需要的軟管。如果油杯出現堵塞，則對其進行清洗。空氣壓縮機出現故障無法正常工作，及時排除故障使其正常工作。馬達減速器軸承損壞時對軸承進行更換。確保接頭部位不存在漏氣現象，如果存在則需要進行密封處理。第二，對于消音器、過濾器等的堵塞問題，需要將對應裝置拆開并取出過濾網進行清洗后，再進行安裝。第三，檢查馬達閥門，如果無法全部打開，說明存在故障問題，需要進行更換。第四，檢查“O”型密封圈的密封效果，如果發現存在漏風現象則需要更換“O”型密封圈。第五，測量馬達轉子與殼體之間的間隙值，如果發現間隙值超過了標準值，則對轉子進行調整或者更換，使其縫隙滿足相關要求。

3.2 鉆機鉆孔速度偏慢故障的排除維護措施

基于上述分析可以發現，導致氣動錨桿鉆機鉆孔速度偏慢的原因可以歸結為三點，分別為鉆桿和鉆頭機械故障、供氣不足和供水不足。鉆桿和鉆頭機械故障問題容易檢查并發現，在使用過程中如果存在鉆孔速度偏慢的現象，則首先對鉆桿和鉆頭的狀態進行檢查。如果確實存在鉆桿彎曲和鉆頭磨損的問題，只需要對其進行更換即可。在排除鉆桿和鉆頭機械故障的基礎上，供氣不足和供水不足是造成鉆孔速度較慢的主要原因。所以氣動錨桿鉆機在工作時必須提供足夠的氣壓和水壓。通常情況下，該型號的水壓應該保持在0.6～1.2 MPa之間，并且保證水質的潔凈，如果水中含有雜質，會對鉆機的正常運行構成威脅。供水壓力不足時，無法對鉆機零部件進行及時冷卻，鉆機在工作過程中摩擦產生的大量熱量會加速密封件的損壞，嚴重惡化鉆頭、鉆桿的機械性能，使鉆桿出現機械彎曲，鉆頭發生顯著磨損。在風壓方面，需要將其控制在0.4～0.63 MPa之間，為了保障整個供風管路的通暢，軟管直徑應該超過25 mm，只有保障上述條件才能夠確保系統提供滿足要求的風量和風壓。同樣的，在風量和風壓達不到要求的情況下使用鉆機進行鉆孔，會對馬達內部零部件造成嚴重損傷，加速鉆機損壞速度。

3.3 氣腿推力不足故障的排除維護措施

基于以上分析可以看出，空氣源壓力不足是導致支腿推力不夠的重要原因之一。因此，為了保障氣腿能夠提供足夠的推力，首先必須保障工作面壓縮空氣壓力在合理范圍內，具體為0.4～0.63 MPa之間。對于氣路堵塞問題，則需要對整個供氣管路進行嚴格檢查。如果發現堵塞問題則及時進行清理，發現存在密封不嚴現象時需要采取措施加強密封，確保所有接頭部位、密封部位的密封性能，避免高壓氣體發生泄漏。氣腿內部如果長時間不清理，就會導致內部沾滿油污。因此，需要對支腿進行定期清理，及時將內部的雜質清除干凈。潤滑要適量，過多的潤滑反而會加大其運行阻力，而潤滑不良又會加劇磨損。

4 結論

MQT-130/2.7型氣動錨桿鉆機在煤礦巷道支護施工中的應用非常廣泛。但由于煤礦井下工作環境復雜，使其在工作過程中經常出現各種故障問題。供氣壓力和供水壓力是保障氣動錨桿鉆機正常運行的基礎，需將其分別控制在0.4～0.63 MPa和0.6～1.2 MPa之間。本文的研究對于提升氣動錨桿鉆機的運行可靠性具有重要的實踐意義。