COP1238K凿岩机常见故障原因和解决办法
凿岩机是台车上精密的部件，结构复杂，其故障伴随着各种原因以及高额的零件更换费用。以COP1238K凿岩机为例，从凿岩机工作原理入手，结合日常使用和维护保养时所发现的不当操作，分析造成该故障的原因，提出解决故障并延长零件使用寿命的办法，达到提高使用效率、节约使用成本的目的。
ＣＯＰ１２３８Ｋ型凿岩机是Ｅｐｉｒｏｃ公司生产的一款液压凿岩机，因其价格相对便宜，能够满足生产需要，近些年在某矿大量投入使用。与此同时，因使用不当或修理不当导致的故障也频繁出现，不但影响了凿岩机的使用效率，而且增加了凿岩机的使用成本。为此，许多学者做过大量的研究，总结了许多维修和使用经验。在此基础上，本文将结合常见的故障，分析造成该故障的原因，提出解决办法，希望今后能对凿岩机的正确使用和成本控制有积极意义。
凿岩机前端主要由壳体、导向套、冲洗头、止推环、水压盘等零件组成。功能主要有两个，一是对钎尾旋转起到导向支撑作用；二是将水泵的水引入钎尾，提供到钻杆。
铜制导向套配合钎尾油润滑一般不容易磨损，如果在短时间内（需结合实际情况判断）反复出现导向套磨损的情况，如图１（ａ）所示，则需要检查凿岩机的钎尾润滑油道是否堵塞，如果堵塞则需要将凿岩机拆解维修。
在凿岩机向上打眼的过程中，岩石的碎渣也会顺着钻杆流入凿岩机前端，加速导向套磨损。某矿使用的中深孔凿岩台车，因向上打眼作业较多，导向套磨损速度远比水平掘进台车要快得多。在钎尾处加装一个防水罩能较好阻挡碎渣进入，延长导向套的使用寿命。
止推环如图１（ｂ）所示，其是钎尾的限位环，承受钎尾的轴向撞击力和径向摩擦力。在止推环和钎尾花键接触位置磨损程度超过１ｍｍ则需要更换。止推环处也是有润滑油进行润滑的，如果短期内频繁更换，则需要注意是不是润滑油道堵塞。
(a)导向套磨损
(b)止推环
前端水封磨损会导致漏水。水封为４道Ｙ型密封，除了防止漏水，还有防止碎渣进入的作用。如果出现漏水的情况应马上更换水封，否则将会损坏凿岩机前端，也会影响进眼速度。
冲洗头破裂也会导致前端漏水。冲洗头破裂主要有两个原因，一是长期长时间地空打，操作工无法卸钻杆时会开冲击振动钻杆，此时钻杆没有顶到岩石，大部分力都集中到了冲洗头，长期如此会导致冲洗头破裂；二是腐蚀导致。
齿轮箱由传动轴、主动齿轮、从动齿轮、挨打套、驱动套、齿轮箱盖和轴承组成，作用是将油马达的动力传至钎尾。
正常情况下，驱动套的花键处会磨损，超过２ｍｍ时需要更换驱动套。所使用钻头的直径越大，驱动套磨损的速度越快。钻头直径过大会增加凿岩机负荷，造成驱动套破裂。
在使用不当的情况下，驱动套会出现异常磨损，如图２所示。这是齿轮箱内缺少润滑脂或润滑脂变质导致的。润滑脂有散热的作用，若齿轮箱的温度过高，从动齿轮内的铜制衬套由于受热膨胀而高出台阶，驱动套也因此与凿岩机前端的止推环摩擦，最终导致驱动套端面磨损。驱动套摩擦产生的碎屑会进入凿岩机内部，堵塞油道甚至磨损凿岩机的缸体部分。因此齿轮箱的润滑脂需要耐高温，且每周应该更换一次。
▲图2 花键齿和端面都磨损的驱动套
挨打套位于钎尾末端和缓冲活塞前端，将钎尾的反冲力传递到缓冲活塞处。正常情况下，挨打套和钎尾末端接触位置磨损超过１ｍｍ需要更换。
一次冲击过程中，冲击活塞的能量传到钎尾，钎尾通过钻杆将能量传到岩石后，剩余的能量通过挨打套传给缓冲活塞。如果频繁空打，或者缓冲活塞密封漏油，则会导致挨打套破裂。如果压力表显示压力正常但凿岩机进眼慢的情况，则需要拆开前端检查挨打套是否损坏。
凿岩机空转时，压力一般在５ＭＰａ以下。如果压力偏高，在压力调节阀正常的情况下，有两个原因。一是齿轮箱内没有润滑脂，容易出现驱动套磨损的问题；二是在安装齿轮箱的过程中没有把握好齿轮箱内圆柱滚子轴承的预紧力，调整垫放置过多将轴承压得过紧，也会出现空转时压力过高的问题。在装配齿轮箱时，应配合专用工具将齿轮箱盖压紧，工具的拧紧力矩为２００Ｎ·ｍ。用塞尺测量齿轮箱盖和齿轮箱的间隙，通过增加或减少调整垫，将间隙控制在０.１５～０.２０ｍｍ，此时齿轮箱才算是正确安装。
中间体和缸体内主要由缓冲活塞、冲击活塞、前导套、后导套、换向阀等零件组成。中间体和缸体都可以理解为一种油缸形式。
缓冲活塞在凿岩机内也是做轴向运动，其表面会被两道密封磨损，当磨损程度超过０.１ｍｍ时需要更换。如果缓冲活塞磨损较为严重仍不更换，则会出现缓冲活塞和中间体内腔相互摩擦的现象，这时整个中间体都将报废，造成巨大的损失，如图３所示。装配缓冲活塞时，应将中间体放置水平，在中间体腔体内和缓冲活塞表面涂上液压油，将缓冲活塞垂直压入。如果遇到较大阻力或敲击时有明显的回弹力，则应立即停止压入，检查缓冲活塞是否放置垂直，避免损坏中间体内腔。
(a)磨损的缓冲活塞
(b)磨损的中间体内腔
冲击活塞断裂是十分严重的问题，如图４（ａ）所示。在实际使用过程中，活塞断裂后操作工无法马上判断，继续开启冲击的话，断裂的活塞和碎屑可能会将缸体磨损，导致凿岩机缸体报废。因此在日常维修中，应该极力避免这一情况出现。
冲击活塞断裂主要有两个原因，一是缸体前后端的两个导向套不均匀磨损；二是凿岩机３个固定螺栓拧紧力矩不同。当导向套与活塞的间隙超过０.０６ｍｍ则需要更换。需要特别提出的是，在取出和装配冲击活塞时，也应该注意顺序。拆解凿岩机时，应该先取出冲击活塞，再拆卸凿岩机的固定螺栓。在装配凿岩机时，应该将３个固定螺栓拧到３００Ｎ·ｍ的力矩后，在活塞上涂液压油，从后端缓慢旋入，如遇阻力应立刻停止安装并查找原因，这是为了保证冲击活塞安装后不出现偏心现象。
在冲击活塞与斯特封接触的周围表面会出现变粗糙的现象，这是汽蚀造成的，如图４（ｂ）所示。在一次冲击过程中，如果液压油无法得到补充，则缸体产生的真空会将液压油中混入的空气吸出，形成气泡。气泡在高温高压下破裂而侵蚀了冲击活塞表面，造成了汽蚀现象。出现了汽蚀的冲击活塞，其粗糙的表面在与斯特封的摩擦过程中，会加速斯特封损坏，进而造成凿岩机的漏油现象。
(a)出现裂纹的冲击活塞
(b)被汽蚀的冲击活塞表面
定期检查蓄能器压力，能够有效防止冲击活塞发生汽蚀。ＣＯＰ１２３８Ｋ凿岩机的两个蓄能器都是与高压油路连接，其中一个无法工作时，另一个仍能起到一定的作用。当发现凿岩机的主回油管异常跳动时，需要补充氮气或更换蓄能器。两个蓄能器的充氮压力分别为８～１０ＭＰａ。
凿岩机是凿岩台车上精密的核心部件，使用和维修时应注意以下几点：
（１）要保证液压油清洁，定期更换液压油滤芯，在更换油管和添加液压油时，也应该注意不要混入泥浆石子等；
（２）要及时更换凿岩机前端的导向套、水密封等易损件；
（３）要定期检查蓄能器压力、润滑油道，定期加注润滑脂和按力矩要求拧紧固定螺栓；
（４）拆解凿岩机后，应着重检查挨打套、驱动套、缓冲活塞，从动齿轮等零件的磨损程度，检查冲击活塞和前后端导向套的配合间隙；
（５）装配凿岩机时，应注意冲击活塞的安装顺序，齿轮箱的预紧力，以及凿岩机各个螺栓的拧紧力矩。
通过对ＣＯＰ１２３８Ｋ凿岩机各个故障进行原因分析，分别提出了使用和维修建议，为杜绝操作人员不当使用凿岩机的现象，以及提高维修人员的技能水平提供了理论支持。