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辽宁省冶金地质勘查局四〇三队 114018
摘要：近几年来，随着我国改革开放及基本建设的向前发展，对公路、铁路、高层建筑、港口码头的基础桩施工，提出了优质、高效、快速的要求。原有的冲击钻、正、反循环回旋钻机不能满足工程的施工要求，已被旋挖钻机的投入使用所代替。但旋挖钻机在使用过程中其液压系统经常出现各种设备故障，因此，研究、探讨和总结旋挖钻机在施工过程中的液压系统故障及诊断维护方法具有十分重要的现实意义。
关键词：旋挖钻机；故障分析；原因；维护处理
一、旋挖钻机在国内的应用情况
旋挖钻机是在第二次世界大战后发展起来的新型钻孔设备。我国从上世纪80年代开始引进吸收，但一直没有取得太大的进展。直到2001年国家重点工程青藏铁路大规模施工启动后，由于青藏铁路施工地层很多是永冻的土层、砂砾、不规则泥页岩、还有软硬互层灰岩，有的冻土层厚度达百米以上，适宜用旋挖钻成孔工艺进行施工，中铁集团开始在青藏铁路上大面积推广应用旋挖钻进行桩基成孔。至此，旋挖钻成孔施工工艺在国内较大范围内迅速推广，但由于旋挖钻成孔施工工艺尚属新推广应用的工艺，至今尚无统一的施工技术规范。
二、旋挖钻机性能结构简介
目前，国内常见的旋挖钻机基本都是由国外引进的基本组成及工作原理：各型旋挖钻机均为全液压履带自行式，结构大同小异，都是由主机、履带式底盘、钻架、动力头、加压油缸、主副卷扬等部分组成，并全部安装组合在履带式底盘上。其工作原理也完全相同，都是由全液压动力头产生扭矩，由安装在钻架上的油缸提供钻压力，并通过伸缩式钻杆传递至钻头，钻下的钻渣充入钻头，由主卷扬提拔出孔外。
三、旋挖钻机液压系统的故障原因分析
旋挖钻机液压系统产生故障的原因可分为内因和外因两个方面。
3.1内在原因：①设计时确定的技术参数不合适；②系统结构设计不合理；③所选用的元件不符合要求；④系统安装未能达到技术规范要求；⑤零部件的加工制造质量不合格；⑥某些零件经长期使用后出现的正常磨损。
3.2外在原因：①设备运输或安装中引起的损坏；②使用环境恶劣；③调试、操作与维护不当；④电网电压异常。在旋挖钻机液压系统故障诊断的工作过程中，需要判定故障的性质与严重程度，查找失效元件及失效位置，并及时分析引起故障的初始原因，结合故障机理分析来预测故障发展趋向。
四、旋挖钻机故障诊断方法
4.1主观诊断法
主要是依靠简单的诊断仪器，凭借个人的实践经验，判别故障发生的部位及其原因。要求诊断人员具有液压系统基础知识和较强的分析能力，方可保证诊断的效率和准确性。主观诊断法具有方便、快捷、实用的特点，在现阶段仍有一些液压设备用户在延用。但是它也存在着局限性，由于人们的感觉不同，判断能力和实践经验有差异，因而对所掌握的客观情况的分析结果也就不同。
4.2基于模型诊断法
基于模型的诊断法是先运用一定的数学手段描述系统某些可测量特征量，这些特征量在幅值、相位、频率及相关性上与故障源之间存在着联系，然后通过测量、分析、处理这些特征量信号，来判断故障源所在。这种方法实质上是以传感器技术和动态测试技术为手段，以信号处理和建模处理为基础的诊断技术。
4.3智能诊断技术
液压系统故障智能诊断技术是人工智能技术在液压系统故障诊断领域中的应用，它是计算机技术和液压系统故障诊断技术相互结合与发展进步的结果。智能诊断的本质特点是模拟人脑的机能，又能比人脑更有效地获取、传递、处理、再生和利用故障信息，成功地识别和预测诊断对象的状态。因此，智能诊断技术是液压系统故障诊断的一个极具生命力的发展方向。目前的智能诊断研究主要从两个方面开展：基于专家系统的故障智能诊断技术和基于神经网络的液压系统故障智能诊断技术。
五、旋挖钻机液压系统故障维修技术
对于旋挖钻机液压系统的故障检测和维修要通过对不同元件进行分析之后，找出发生故障的部位，然后再采用具体的措施进行维修。在进行检修时，不能盲目的进行系统的拆解，一定要在仔细的进行完系统分析后才下定论。
5.1液压泵的维修
旋挖钻机液压泵属于液压系统中的重要部件，液压泵主要的故障就是液体油泄漏，由于液体油的泄漏会使设备不能达到预定的压力或者流量，从而出现机械故障。而引起泄漏的主要的原因是因为一些部件的老化，例如轴承、齿轮的磨损和损坏等等。对于一些齿轮泵，其齿顶会因为长时间的摩擦产生毛刺，这都会影响油泵的使用时间。
5.2旋挖钻机液压马达的维修
相比较其他的部位，液压马达发生故障的概率最低。对于液压马达只要做好日常的维护工作，防止其被油垢污染就可以大大降低其故障发生率。因此，对液压油的质量要严格把控，减少其杂志的含量，防止对设备进行磨损。另外。还用注意油管的使用情况和维护，防止空气进入油管，因为一旦有空气进入就会造成设备振动。对于液压泵的维修主要是设备维护方面，及时清理油污和设备内的空气。
5.3旋挖钻机液压油缸的维修
液压缸是液压系统重要的运转部件，承担着重要的作用。液压缸主要的故障时漏油和运行爬行。对于漏油故障主要是由于缸头的密封部件磨损造成的，因此更换磨损的密封部件就可以了。液压缸耳钉运动爬行的故障的原因有很多，例如油缸内侵，空气的进入，密封的过紧，活塞杆与活塞不同心等等。另外，液压油的杂质太多和平衡阀也会造成其发生故障。具体的维修是通过观察油缸油管，查看接口处是否有油漏出，如果油缸在收缩说明油缸内漏；如果接口有油漏出说明平衡阀出现了故障。
5.4控制阀的维修
控制阀是对液压系统进行系统调控和调节的元件。因为属于控制部件，因此各个部件之间的配合要求比较严格，对于部件的精密性也有很高的要求，因此在维修时要非常的注意。如果是密封部位发生故障，那么在进行维修时一定不能转动阀芯，避免影响阀芯的密封部位。如果是阀芯的接触线发生磨损，要对接触线进行修正和研磨。另外，阀芯的调压弹簧也经常发生故障。
六、结语
旋挖钻进技术及设备在基础工程施工中具有一系列无法比拟的优点，但其液压系统在使用过程中容易出现种种故障，而液压系统故障具有隐蔽性、复杂性、随机性、模糊性及分散性等特点，尽管国内外学者对液压系统故障诊断进行了深入广泛的研究，但实际诊断过程中仍面临许多问题。随着相关学科的新技术、新理论的不断引入和融合，结合传统诊断方法，探索和发展更多的智能诊断技术，液压系统的故障诊断技术及维修方法必将得到进一步完善和发展。另外，对于一些预防的方法也是不能忽视的，故障的预防在很大程度上不仅是对设备的一种保护，更是节省了维修的成本，把故障的损失降到了最低。
参考文献：
[1]戴振洋.浅谈旋挖钻机的施工应用及常见问题处理[J].山西建筑，2010，第8期：343-344.
[2]范士娟，杨超.液压系统故障诊断方法综述[J].机床与液压，2009.
[3]黄志坚、吴百海.液压设备故障诊断与维修案例精选.化学工业出版社，2009年.
摘要：近几年来，随着我国改革开放及基本建设的向前发展，对公路、铁路、高层建筑、港口码头的基础桩施工，提出了优质、高效、快速的要求。原有的冲击钻、正、反循环回旋钻机不能满足工程的施工要求，已被旋挖钻机的投入使用所代替。但旋挖钻机在使用过程中其液压系统经常出现各种设备故障，因此，研究、探讨和总结旋挖钻机在施工过程中的液压系统故障及诊断维护方法具有十分重要的现实意义。
关键词：旋挖钻机；故障分析；原因；维护处理
一、旋挖钻机在国内的应用情况
旋挖钻机是在第二次世界大战后发展起来的新型钻孔设备。我国从上世纪80年代开始引进吸收，但一直没有取得太大的进展。直到2001年国家重点工程青藏铁路大规模施工启动后，由于青藏铁路施工地层很多是永冻的土层、砂砾、不规则泥页岩、还有软硬互层灰岩，有的冻土层厚度达百米以上，适宜用旋挖钻成孔工艺进行施工，中铁集团开始在青藏铁路上大面积推广应用旋挖钻进行桩基成孔。至此，旋挖钻成孔施工工艺在国内较大范围内迅速推广，但由于旋挖钻成孔施工工艺尚属新推广应用的工艺，至今尚无统一的施工技术规范。
二、旋挖钻机性能结构简介
目前，国内常见的旋挖钻机基本都是由国外引进的基本组成及工作原理：各型旋挖钻机均为全液压履带自行式，结构大同小异，都是由主机、履带式底盘、钻架、动力头、加压油缸、主副卷扬等部分组成，并全部安装组合在履带式底盘上。其工作原理也完全相同，都是由全液压动力头产生扭矩，由安装在钻架上的油缸提供钻压力，并通过伸缩式钻杆传递至钻头，钻下的钻渣充入钻头，由主卷扬提拔出孔外。
三、旋挖钻机液压系统的故障原因分析
旋挖钻机液压系统产生故障的原因可分为内因和外因两个方面。
3.1内在原因：①设计时确定的技术参数不合适；②系统结构设计不合理；③所选用的元件不符合要求；④系统安装未能达到技术规范要求；⑤零部件的加工制造质量不合格；⑥某些零件经长期使用后出现的正常磨损。
3.2外在原因：①设备运输或安装中引起的损坏；②使用环境恶劣；③调试、操作与维护不当；④电网电压异常。在旋挖钻机液压系统故障诊断的工作过程中，需要判定故障的性质与严重程度，查找失效元件及失效位置，并及时分析引起故障的初始原因，结合故障机理分析来预测故障发展趋向。
四、旋挖钻机故障诊断方法
4.1主观诊断法
主要是依靠简单的诊断仪器，凭借个人的实践经验，判别故障发生的部位及其原因。要求诊断人员具有液压系统基础知识和较强的分析能力，方可保证诊断的效率和准确性。主观诊断法具有方便、快捷、实用的特点，在现阶段仍有一些液压设备用户在延用。但是它也存在着局限性，由于人们的感觉不同，判断能力和实践经验有差异，因而对所掌握的客观情况的分析结果也就不同。
4.2基于模型诊断法
基于模型的诊断法是先运用一定的数学手段描述系统某些可测量特征量，这些特征量在幅值、相位、频率及相关性上与故障源之间存在着联系，然后通过测量、分析、处理这些特征量信号，来判断故障源所在。这种方法实质上是以传感器技术和动态测试技术为手段，以信号处理和建模处理为基础的诊断技术。
4.3智能诊断技术
液压系统故障智能诊断技术是人工智能技术在液压系统故障诊断领域中的应用，它是计算机技术和液压系统故障诊断技术相互结合与发展进步的结果。智能诊断的本质特点是模拟人脑的机能，又能比人脑更有效地获取、传递、处理、再生和利用故障信息，成功地识别和预测诊断对象的状态。因此，智能诊断技术是液压系统故障诊断的一个极具生命力的发展方向。目前的智能诊断研究主要从两个方面开展：基于专家系统的故障智能诊断技术和基于神经网络的液压系统故障智能诊断技术。
五、旋挖钻机液压系统故障维修技术
对于旋挖钻机液压系统的故障检测和维修要通过对不同元件进行分析之后，找出发生故障的部位，然后再采用具体的措施进行维修。在进行检修时，不能盲目的进行系统的拆解，一定要在仔细的进行完系统分析后才下定论。
5.1液压泵的维修
旋挖钻机液压泵属于液压系统中的重要部件，液压泵主要的故障就是液体油泄漏，由于液体油的泄漏会使设备不能达到预定的压力或者流量，从而出现机械故障。而引起泄漏的主要的原因是因为一些部件的老化，例如轴承、齿轮的磨损和损坏等等。对于一些齿轮泵，其齿顶会因为长时间的摩擦产生毛刺，这都会影响油泵的使用时间。
5.2旋挖钻机液压马达的维修
相比较其他的部位，液压马达发生故障的概率最低。对于液压马达只要做好日常的维护工作，防止其被油垢污染就可以大大降低其故障发生率。因此，对液压油的质量要严格把控，减少其杂志的含量，防止对设备进行磨损。另外。还用注意油管的使用情况和维护，防止空气进入油管，因为一旦有空气进入就会造成设备振动。对于液压泵的维修主要是设备维护方面，及时清理油污和设备内的空气。
5.3旋挖钻机液压油缸的维修
液压缸是液压系统重要的运转部件，承担着重要的作用。液压缸主要的故障时漏油和运行爬行。对于漏油故障主要是由于缸头的密封部件磨损造成的，因此更换磨损的密封部件就可以了。液压缸耳钉运动爬行的故障的原因有很多，例如油缸内侵，空气的进入，密封的过紧，活塞杆与活塞不同心等等。另外，液压油的杂质太多和平衡阀也会造成其发生故障。具体的维修是通过观察油缸油管，查看接口处是否有油漏出，如果油缸在收缩说明油缸内漏；如果接口有油漏出说明平衡阀出现了故障。
5.4控制阀的维修
控制阀是对液压系统进行系统调控和调节的元件。因为属于控制部件，因此各个部件之间的配合要求比较严格，对于部件的精密性也有很高的要求，因此在维修时要非常的注意。如果是密封部位发生故障，那么在进行维修时一定不能转动阀芯，避免影响阀芯的密封部位。如果是阀芯的接触线发生磨损，要对接触线进行修正和研磨。另外，阀芯的调压弹簧也经常发生故障。
六、结语
旋挖钻进技术及设备在基础工程施工中具有一系列无法比拟的优点，但其液压系统在使用过程中容易出现种种故障，而液压系统故障具有隐蔽性、复杂性、随机性、模糊性及分散性等特点，尽管国内外学者对液压系统故障诊断进行了深入广泛的研究，但实际诊断过程中仍面临许多问题。随着相关学科的新技术、新理论的不断引入和融合，结合传统诊断方法，探索和发展更多的智能诊断技术，液压系统的故障诊断技术及维修方法必将得到进一步完善和发展。另外，对于一些预防的方法也是不能忽视的，故障的预防在很大程度上不仅是对设备的一种保护，更是节省了维修的成本，把故障的损失降到了最低。
参考文献：
[1]戴振洋.浅谈旋挖钻机的施工应用及常见问题处理[J].山西建筑，2010，第8期：343-344.
[2]范士娟，杨超.液压系统故障诊断方法综述[J].机床与液压，2009.
[3]黄志坚、吴百海.液压设备故障诊断与维修案例精选.化学工业出版社，2009年.