液壓鑿岩機在礦山開採、道路施工、水電建設等環境惡劣領域作業,潤滑及防塵尤為重要。液壓鑿岩機內部按照潤滑劑的種類分採用了多種潤滑方式。旋轉齒輪處採用半固體潤滑劑的潤滑脂潤滑,衝擊活塞採用液體潤滑劑的液壓油潤滑,釺尾導向套及其他間隙處採用氣體潤滑劑的油氣潤滑。本文介紹下油氣潤滑在液壓鑿岩機上的應用及液壓鑿岩機採用油氣潤滑的優點,並簡單介紹Cop1638 鑿岩機的油氣潤滑原理。
高效、節能的優勢使液壓鑿岩機得到迅速發展及廣泛應用。液壓鑿岩機工作過程中,自身內部的衝擊、旋轉及外部的推進三個動作的平穩運行及參數的最佳匹配,可以使衝擊波高效的通過釺具傳遞至孔底破巖成孔。多數8~12kW液壓鑿岩機,衝擊頻率在40~60Hz,轉速0~400r/min。液壓鑿岩機在此參數下工作,會在內部之間存在摩擦生熱使接觸面容和、焊接的粘結;接觸面之間固體顆粒的研磨;酸鹼環境下金屬部件在有水氣時發生反應的腐蝕;在交替力作用下形成裂紋的疲勞;氣泡迅速形成又破裂壓力的急劇變化,衝擊部件表面的氣蝕等不同類型的磨損現象發生。定期對液壓鑿岩機的維護保養,特別是潤滑尤為重要。有效可靠的潤滑,可增加液壓易損易磨部件的使用壽命,提高作業效率。
油氣潤滑是潤滑劑在壓縮空氣的作用下沿著管壁波浪形地向前移動,在壓縮空氣的作用下形成連續精細油滴流噴射到潤滑點,它為一種新型的潤滑方式,具有不可比擬的優越性。在液壓鑿岩機高頻、重載及衝渣水或水氣及灰塵侵入的惡劣環境尤為適合。油氣潤滑系統主要由主站、分配器、PLC電氣控制裝置、潤滑管道及附件等組成。在油氣管道中,由於壓縮空氣的作用,使潤滑油沿著管道內壁波浪形地向前移動,並逐漸形成一層薄薄的連續油膜。經油氣混合塊混合而形成的油氣流通過油氣分配器的分配,最後以一股極其精細的連續油滴流噴射到潤滑點。在鑿巖設備上為保證液壓鑿岩機油氣潤滑正常工作,都配有獨立的油氣潤滑系統,提供氣源的壓縮空氣無論是車載還是外接均確保乾淨乾燥,且加有保護,在油氣不正常時,鑿岩機停止工作（不能衝擊）,避免幹磨而降低部件使用壽命及設備的開機率。
油氣潤滑區別於油霧潤滑。二者潤滑有些相似但原理不同,油霧潤滑是油氣混合並霧化,油霧的霧化多采用一種渦流霧工藝,將液態的潤滑油霧化成1um~3um的小顆粒,潤滑油成、分粘度,環境溫度,油量與氣量配比及潤滑管道長度均影響霧化效果。而油氣潤滑是油氣混合後不霧化,潤滑油與壓縮空氣混合在運輸過程中被分解為較大油滴顆粒,在液壓鑿岩機釺尾導向套處及液壓鑿岩機機頭底部檢測孔可看見油滴吹出。液壓鑿岩機上油氣潤滑屬於開放式潤滑,經過鑿岩機內部後,又排出,可以帶走鑿岩機內部的熱量,油氣充斥在液壓鑿岩機內部除高效潤滑外,還避免外部水氣、灰塵等雜質進入到液壓鑿岩機內部,造成汙染、磨損及腐蝕。
圖1
液壓鑿岩機（Cop1638鑿岩機）上採用油氣潤滑的部位大體可以分為兩大部位,一個如圖1在有相對運動（衝擊及旋轉相關）的部件處通有油氣潤滑,可以減少磨損,帶走熱量,防灰塵雜物,可以降低維修成本,延長部件使用壽命。另一個如圖2在沒有相對運動的不同部件的連接面通有油氣潤滑,防止發生腐蝕。液壓鑿岩機腐蝕主要有大氣腐蝕、縫隙腐蝕和接觸腐蝕。在施工環境裡常有硫化物、氮氧化物等,與水或者空氣接觸,進入鑿岩機部件縫隙發生腐蝕。
圖 2
阿特拉斯鑿巖臺車上配有獨立的油氣潤滑系統。潤滑原理如圖3,右側的車載空壓機約以3L/s的流量輸出壓力為了2~3bar的壓縮氣體,與中間潤滑泵壓出的潤滑油（PLC電氣控制總成控制輸出每分鐘30~40滴/分鐘）,在鑿岩機油氣潤滑入口混合,形成連續油滴流,通過內部潤滑管道進入各潤滑點。設備均使用COPOIL,為阿特拉斯鑿岩機專用潤滑油,可以有效的減少部件磨損,防腐蝕及氧化,具有對環境溫度變化不敏感,吸附性強及容易降解的特點。
圖 3
液壓鑿岩機在釺尾導向套、止動環、三稜套、緩衝隔套及不同部件的連接面採用油氣潤滑,具有:潤滑效能高,開放式潤滑油氣擴散充斥到所需要各個部位,使潤滑部位獲得良好而均勻的潤滑效果,大幅度提高傳動件的壽命;壓縮空氣比熱小、流速高,帶走摩擦所產生的熱量,摩擦副溫度降低,設備功耗降低;大幅度降低了潤滑油的耗油量,摩擦副始終保持新鮮、適量的潤滑油,同時具有噴吹作用,有利於摩擦副的清潔運行;統結構簡單輕巧,容易佈置,便於維護檢修,自動化控制程度高,成本低;油霧具有一定的壓力,可以起良好的密封作用,避免了施工周圍灰塵、水氣等進去汙染。所以油氣潤滑在液壓鑿岩機上有諸多優點,特別在惡劣的施工環境下優勢更為明顯。
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