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我国露天凿岩钻机的整体优化发展方向

发布时间:2023/2/28 9:25:07      点击次数:446

产品质量和使用问题

 

国内机械产品大多仿制国际优良产品的结构、功能进行制作,但是没有掌握核心的制作技术与制作工艺,照抄国际优良产品的参数进行设计,致使产品制作不合理,引发漏油、系统故障等问题,只能够做到形似,无法保证产品质量,不利于产品的推广,不利于我国露天凿岩钻机的发展。其次,优秀的露天凿岩钻机产品会提供详尽的操作使用说明书、维修服务介绍,明确规范操作使用规程,要求使用者严格遵守。由于进口钻机价格较高,对备品、备件的要求较高,其供货周期相对较长,因此购置单位往往会严格遵守使用规程完成操作,并重视日常使用、保养,避免进行维修工作,大大降低了设备故障率,保障了机具的使用寿命。相对而言,国产露天凿岩钻机售价便宜,备品、配件要求较低,供货便捷,购置单位往往降低对国产凿岩钻机的使用要求,以致使用者轻视使用规程,轻视钻机日常使用、保养,维修率自然较高。

 

提高国产露天凿岩钻机制造水平

 

配套部件质量决定了凿岩钻机产品的质量水准,由于露天凿岩钻机有别于一般机械设备,其负荷程度大,工作需承受强冲击与强振动,因此必须保证与之相配套的部件具有能够承载相应负荷的质量。凿岩钻机发展初期我国配套部件无法达到相应的要求,随着对相应设施的需求增大,对凿岩钻机的研究加深,制造部件质量有了显著提升,满足国内厂家要求,扩大了市场选择。部分关键部件尤其是液压元件可以通过使用进口部件,强化国产露天凿岩钻机产品质量,减少机器故障率。借鉴国外先进的钻机制造技术,如国外的潜孔钻机在钻具的接卸衔接部位安置了便于紧急停止设备运行的拉线以及及时控制设备的传感器,极大程度避免事故的发生概率,安全措施布置到位,避免人员受伤,并且降低了设备损毁概率;如在设计上遵循以人为本的基本原则,保证驾驶空间舒适、操作方便快捷、安全措施到位、控制劳动的强度并设计多种辅助设施;如在动力头与钻架上安置明显的指示箭头,清楚展示接卸杆到位情况,便于作业人员操作,有效地提高作业效率。观察国外凿岩机制作结构可发现,设备铸件占比极小,焊接件占比很大,有效节省了加工周期,降低了制造的成本。另外,先进的产品制作工序,尤其是精加工基本是通过数控设备进行加工完成,自动化提高了制作工艺的精度,使生产标准化,极大提高了生产产品的质量与效率。我国露天凿岩钻机制造可以借鉴先进的经验办法,以此为发展方向,提高露天凿岩钻机制造水平。

 

大型化、高速钻进化、高精度化发展方向

 

液压凿岩机结构日益优化、革新,其工作性能也逐渐完善,设备的质量、耐磨程度等方面有了显著提升,并且经过长期的努力研制出重型液压式凿岩机,能够运用多臂同时完成工程施工,如江西鑫通机械制造有限公司研制投入使用的DW2-120型轮胎液压式掘进凿岩钻机,通过引入管式钻杆促使液压式凿岩设备能够实现大孔径凿岩钻孔,提高了设备凿岩钻孔的作业效率,节省了工程施工成本。在施工作业中投入使用大孔径液压式凿岩钻机,能够实现斜孔凿岩钻进,有效地提高爆破效果,提升作业岩石的破碎质量,有助于装运工作进行。其次,在大功率凿岩机的研制与使用过程中获取大量经验,以期提高凿岩钻机制作参数、工艺的科学性,结合各部件特性进行合理的设计,融入自动化技术,使性能参数能够依据岩石情况完成自动调节,有效地提高凿岩机钻进速度,提升工程施工效率。另外,应朝高精度化方向发展。以液压式凿岩机为例,通常安装普通的钎具,该种装置特点为钻速快、磨损程度小,在实际作业过程中,常出现炮孔钻凿偏斜的问题,影响钻孔的精度。我国凿岩机发展应借鉴先进的研究经验,如Sandvik公司于2009年研发制作了一款复合钎具组,设备分离了大管回转部分与钎头部分,将液压式凿岩机运作时产生的冲击力传导至作用物体上,包括外套管和内部钎杆,各个钎杆两端运用具有反冲作用的缓冲器实现连接,确保对位准确,将钎杆安置在套管同心处,控制钎杆只能够传导冲击力,以此推动液压式凿岩机进行作业施工。套管与钻杆的作用都是将设备回转运动传导至钎头,作为钎具组的直接导轨,进而提升炮孔钻凿精度。

 

基于发展历史的发展方向启示

 

综合露天凿岩钻机的发展历史和现状,我国露天凿岩钻机立足于我国需求实际,借鉴国外先进经验,随着技术不断革新,研发不断突破,整体上呈现的发展方向有:(1)露天方向发展,大型化、重机化发展;(2)细分化发展,出现工业级、专业级、普通级等细分;标准化、系列化发展方向;(3)实现社会经济效益优化;(4)计算机控制的自动化、智能化发展;自动化系统中的自动开孔、钻机和钻臂移位、定位等多项系统如何与人工智能、大数据、物联网、云计算结合起来,实现真正的人机分离;(5)通过优化调整提高钻孔的精确度、宽度和成孔率,减少误差,提高钻孔经济性;(6)进一步发展计算机控制技术,加强其生产实践应用,基于特定领域或者细分系统,比如PLC,或者是专门的机型,比如ROC等进行细分研究和系统研究。

 

基于凿岩机实践的发展方向启示

 

当前应用最为广泛的是气动凿岩机,内燃凿岩机具有广泛的适应性。国内凿岩机研制水平相对于国际先进的研制水平具有明显的差距,要进一步缩小差距,就要从以下几个发展方向入手:(1)重视研发,深化产品研究和产品设计,自主化生产,完善产品生产与部件配套设施,摆脱进口依赖;(2)优化产品选材、制造工艺,扩大生产规模,实现模块化、集成化生产;(3)应投入发展节能、高效的凿岩机,注重凿岩机生产、应用等多环节的生态效益。

 

结语

 

从露天凿岩机的发展看,国外凿岩钻机实现了产品系列化、自动化,高技术应用效果显著,朝着智能化发展,国内气动凿岩机技术的相关研究和研发工作实现了新的突破,并逐渐打破进口依赖,逐步追赶世界先进水平。通过对气动凿岩机,内燃凿岩机、电动凿岩机、液压凿岩机进行分析,我国露天凿岩钻机制造应把关好部件生产质量,深入研究制造工艺,以大型化、高钻速化、高精度化为发展方向。由于我国已经是气动式凿岩机生产以及使用的大国,因此应在已有的现实基础上,创新气动凿岩机技术,可以借鉴先进的技术经验,研发适合我国使用情况的气动凿岩设备,提高相关制造技术,由产量向质量发展。而液压凿岩作为最适应发展环境的凿岩设备,随着我国经济高速发展以及国家对节能环保可持续发展的要求,我国液压凿岩机需求量必然增长,因此应将其作为研究发展的重点对象,利用先进的技术经验研发、创造,向先进的科学设备制造技术靠拢。

 

(文章来源网络)


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