阿特拉斯液压锤原理及维修要点芜湖海螺殷亮子一、液压破碎锤的历史1963年,德国克虏伯公司第一个申请了液压震动设备专利,3年后的1966年,克虏伯公司生产了世界上第一台液压破碎锤HM400,并且在汉诺威展览会上首次亮相,2002年,克努伯公司被阿特拉斯公司收购,业内人士一致认为,阿特拉斯是液压破碎锤市场的第一品牌,通过长期的使用,其产品质量较好,液压系统冲击小,效率高,故障率低。目前集团共有56台破碎锤(截止2013年10月份),主要负责大块的破碎作业,由于效率高,直接取代了以前的手风钻穿孔爆破,大大降低了爆破风险,降低了成本。但是由于各驾驶员的操作技能参差不齐,维修及维护保养不得当,也导致设备出现了各种问题,芜湖海螺矿山共有两台破碎锤,在使用过程中也出现过各种问题,通过不断地学习、摸索,目前两台液力锤使用均良好,故障率很低。现将部分液压破碎锤的知识进行归纳,并对部分经验进行共享。二、液压破碎锤的原理HB2000和HB2200内部结构相同,工作原理没有任何差别,下面以HB2000进行介绍。如左图所示,HB2000破碎锤是典型的油/气驱动,即同时具有低压氮气缸和高压蓄能器,低压氮气缸内的压力仅在活塞下行时增加打击力,而高压蓄能器主要是减少液压系统冲击。基本原理:通过控制阀(换向阀)的作用,改变液压油的流向,从而实现活塞的上下运动,敲击钢钎,通过钢钎传递机械冲击,对所作用的物体产生破碎效果。HB2000液压破碎锤主要分为三部分:1、上缸体,储存低压氮气、换向阀、蓄能器。作用是控制活塞冲击。2、中缸体(油缸)、包括活塞、油封等,作用是产生冲击力的。3、下缸体,缸体中固定有钢钎、扁销、横销、内外衬套等,作用是固定、润滑钎杆。三者通过四根通体螺栓进行连接。图1图2图三图四1、液压油经高压油管进入1腔和8腔:阀芯被油压压在下止点位置;活塞往上,朝气腔5方向运动,此时4腔经阀芯上的四个圆孔与7腔连通,通过换向阀回油。2、当活塞运动至图示位置时,高压油经2腔进入6腔,此时换向阀的6腔和8腔均充满等压的高压油。由于轴肩面积的不同,阀芯上移。3、当阀芯升高至圆孔与8腔接通时,高压油通过换向阀进入4腔。面积不等的轴肩在两活塞上产生压差,加上氮气压力和自身重力,活塞加速下移。4、之后,活塞撞击钎杆,恰在此时活塞中间部分到达2腔,致使6腔通过2腔、腔泄掉高压油,由于8腔一直通高压,所以阀芯下移,圆孔重新与7腔连通,完成一个循环。三、HB2000/2200维修参数序号名称维修数据维修要求备注1通体螺栓扭矩500N·M+120°+120°螺纹处需涂二硫化钼必须使用电动液压螺母(55mm)辅助2高压蓄能器本体螺栓175N·M必须均匀受力任一个螺栓损坏,必须更换所有螺栓3高压蓄能器固定螺栓350N·M4高压蓄能器压力60bar20℃必须使用专用高压冲氮工具5低压氮气缸压力12.3-14.8bar必须在液压油温60-70℃时测量必须使用专用工具四、常见故障分析1、无冲击故障,这个故障一般都是因为无法形成冲击循环A、液压油路没有到达液力锤B、氮气压力过大(氮气压力为零时也可冲击,但动能较小,效率低)C、低压氮气缸密封漏气,导致氮气流失,液压油进入低压氮气缸。阻碍活塞的上行。(检查时只需讲充氮工具插入充氮口,看是否有液压油流出)。D、换向阀卡死。导致活塞无法上下形成循环。E、对于PC400-6电控液型,电磁阀阀芯弯曲,发卡导致无冲击。2、冲击效率低,这个问题比较常见,产生的直接原因活塞下行时的动能过低。‘产生原因:A、油管的截止阀未完全打开,导致液压油流量过低。B、氮气压力不足,引起活塞下行的动能不足。C、液压系统压力不足,导致活塞上行速度慢,引起频率下降。D、对于PC400-6的电控液型,由于电液控制阀内部出现问题,产生的PLS压力降低,导致前泵流量下降,引起效率下降。五、维修案例现象1:芜湖海螺一台破碎锤,2012年频繁出现中缸体与上缸体结合处漏油,更换密封后使用几个小时便又产生漏油。故障原因:经过分析,是由于通体螺栓扭矩没有安装到位所致,冲击时,螺栓会拉长,缸体结合不严,导致反复密封冲坏。解决方案:通过借用电动液压螺母专用工具(制造分厂标配)进行安装,先用扭力扳手紧固到500N·M,做好标记后使用专用工具旋转120°,使用一年中再未出现此故障。现象2:同一台破碎锤,前期由于皮碗损坏,更换了皮碗,但由于无高压冲氮工具,没有冲氮,导致蓄能器无压力,强大的液压冲击将部分螺栓冲断,使用国产螺栓代替,借用厂家冲氮工具再次冲氮,皮碗使用数小时又损坏。故障原因:由于高压蓄能器无压力,液压直接作用于螺栓,导致螺栓断裂,由于受力不均,对蓄能器的本体产生轻微变形,同时国产的螺栓与原装螺栓的抗拉变形量不同,综合导致皮碗频繁损坏。解决方案:更换了蓄能器总成,并使用原装法兰螺栓,按照正确的扭矩进行安装,使用一年时间,故障从未再次出现。现象3:破碎锤效率低,偶尔无冲击。故障原因:通过测量前泵压力,发现在电磁阀通电的情况下,前泵并没有按照操作的响应而供油,只有在手柄做小臂动作时,偶尔产生冲击,通过检查发现电液控制阀内部出现问题,导致无法产生PLS压力信号到前泵,前泵的斜盘角度处于最小状态,只有在做小臂动作时,才产生PLS压力。解决方案:通过比较电液控制阀与备用阀的价格后,果断购买原装小松备用阀一件,通过修改部分管路,实现了电控到液控的改装,冲击效率提升到原来的数倍,使用一年中未出现任何故障。六、操作维护注意事项1、严禁空打,防止损坏钎杆、活塞、扁销。2、严禁在泥水中操作。3、始终保持钎杆与打击面垂直,以减少对铜套的磨损,并防止钎杆断裂。4、同一位置不能连续打击30秒以上,防止钎杆头高温,缩短钎杆寿命。5、严禁在油缸的极限行程操作,防止损坏工作油缸活塞。6、小臂不可以与打击面成90°角;7、钢钎插入到石头后,不能歪斜拉、推操作;防止钎杆断裂。8、操作或运输过程中,钎杆不能碰挖掘机的大臂;9、破碎大而坚固的物体时,从边缘的地方开始向中间小步操作;七、结束语破碎锤的80%的故障来源于使用以及维修不当。真正破碎锤本身质量原因是很少的,必须按照要求进行使用,维护,才能发挥设备最大效率。