液壓鑿巖鉆孔臺車所用油料包括燃油、潤滑油、潤滑 脂和齒輪油等多種。這些油料選擇的正確與否,直接影響鑿巖臺車的機械性能。油料選擇是鉆孔臺車技術管理中的一項重要內(nèi)容,是延長鉆孔臺車使用壽命、提高鉆孔臺車工作可靠性的重要措施。
掘進鑿巖鉆孔臺車通常采用高速柴油機,燃油多選用燃燒性、蒸發(fā)性、安定性和低溫流動性均較好,十六烷值大于40的輕柴油。國產(chǎn)車用輕柴油基本符合進口鑿巖設備的用油要求,可直接選用。
選用柴油時,不必顧及柴油的十六烷值,與選用柴油有直接關系的指標是柴油的凝點。凝點過高,不利于貯存和使用;凝點過低,則成本高,不利于充分利用。因此要根據(jù)工作環(huán)境溫度來選擇柴油牌號。一般來說,選用柴油的凝點只要低于環(huán)境溫度5~10℃就可以了。例如,夏季可選用10號輕柴油;春秋季可選用0號輕柴油;冬季要選用低凝點油,避免石蠟析出造成阻塞。若缺少低凝點柴油,可在柴油里摻10%-40%的燈用煤油,以降低其凝點。
牌號不同的柴油,可以摻和使用,但必須攪拌均勻。摻和后的柴油,其凝點在兩種油的凝點之間,但凝點的變化并不與摻配數(shù)量成比例。例如-10 號與-20 號柴油各50%摻和后的混合油,其凝點不是-15℃,而在-13~-14℃之間。柴油在-20℃ 時,流動性很差,低溫啟動困難,可采用乙醚和航空煤油按1:1 配制的易燃啟動液作啟動用。但在操作中,必須嚴格遵守操作規(guī)程,以免引起安全事故,鉆孔臺車配置道依茨(Deutz) 柴油機建議用煤油或標準汽油作添加劑。
液壓鑿巖鉆孔臺車使用環(huán)境較為惡劣,柴油機多為大、中負荷,而且對其壽命和安全可靠性要求也較
高。因此,柴油機潤滑油應具有良好的黏溫性、抗磨性、熱穩(wěn)定性、抗氧化和抗腐蝕性。
柴油機潤滑油的新老換代,可根據(jù)各種鑿巖機械的使用工況,以運動黏度與老牌號油較為接近者
為佳。普通柴油機油相當于 CA 級,低增壓柴油機油相當于CB 級和CC 級,中增壓柴油機油相當于CD級。例如原使用HC-11,油品可選用CC-30。對照兩者的質(zhì)量參數(shù),可以明顯看出新油品燃點高、凝點低,抗腐、抗氧化等各項指標均優(yōu)于老油品。
柴油機應根據(jù)機械負荷與熱負荷選擇機油的等級。柴油機熱負荷與機械負荷的綜合指標就是強化系數(shù) Kφ,國外推薦:Kφ<25時,選用CA級;25<Kφ<45時,選用CB和CC級;Kφ>45 時,選用CD級。國外規(guī)定了 5 種最苛刻的工作條件:頻繁啟動的鉆孔臺車和雙動力扒渣機;長時間低速、低溫運轉(zhuǎn)的柴油機;長時間高溫、高速運轉(zhuǎn)的柴油機;長時間滿負荷運行的柴油機;在粉塵大、酸堿潮濕地區(qū)工作的柴油機。
潤滑油的黏度是確保潤滑性能的最重要因素,所以柴油機應根據(jù)地區(qū)氣溫情況和油箱溫度,選用合適黏度等級的油品。只要根據(jù)鉆孔臺車廠家推薦的黏度牌號,參考當?shù)厥褂脺囟?,就可選到恰當黏度牌號的國產(chǎn)油。
另外,柴油機潤滑油的選用應特別注意要與柴油機生產(chǎn)廠要求的油品一致,以免混用引起油品性質(zhì)變壞。柴油機潤滑油還必須定期更換,因為油中的機械雜質(zhì)會隨時間延長而增多,當這些雜質(zhì)含量達到0.4%-0.5%時,油就變黑,理化指標變壞。油的更換時間,輕負荷的機種一般規(guī)定為500h (工作時間),但大多數(shù)機種,廠家都推薦250 h (工作時間)。潤滑油的老化還會因機種、工作條件而異,所以應定期采取油樣進行分析,制訂合理的換油期。對于先進高精度工程施工設備鉆孔臺車,使用說明書一般都詳細規(guī)定了過濾重復使用與換油期限,它都是通過長久大量現(xiàn)場一線使用驗證了優(yōu)化升級經(jīng)歷積累確定的,用戶不能隨意更改。換用國產(chǎn)代用油品之后,應當通過化驗與油斑觀察來合理地調(diào)整過濾更換油期。特別是當國產(chǎn)代用油品的品級比規(guī)定低時,應縮短換過濾更換油期。過濾換油要在熱態(tài)下進行,一定要將原用油放干凈,最好能對潤滑系統(tǒng)進行一次清洗。
液壓鉆孔臺車輪邊減速箱、支重輪和引導輪,以及進給機構齒輪、卷揚機齒輪等部件,均需使用潤滑油。對潤滑油的要求是:良好的熱安定性、防銹性、耐磨性及低溫流動性。齒輪等部件由于承受負荷大,輪齒壓力高,要求抗極壓性強。潤滑方式為油霧飛濺,不能循環(huán)冷卻,工作條件苛刻,對油的性能指標要求較高。
我國于85年7月1日開始用餾分型普通齒輪油代替工程機械常用的渣油型齒輪油 (HL-20 和HL-30)。因為渣油型齒輪油由含硫原油的直餾殘渣加入部分輕質(zhì)潤滑油調(diào)合而成,含有大量膠質(zhì)和瀝青質(zhì),流動性差,熱氧化安定性不好,使用周期短,顯然不能滿足現(xiàn)代機械齒輪工作的要求。而餾分型普通齒輪油是在精制的高黏度油中加入輕質(zhì)油,以及極壓抗磨劑、防腐防銹劑和抗泡劑,或以合成油加添加劑調(diào)制而成。與渣油型油相比,具有黏度較小,色度較淺,流動性好,低溫下易啟動,使用溫度范圍寬,能節(jié)約燃料2%~4%等優(yōu)點,其抗擦傷、抗磨損、抗氧化和防腐、防銹性能均優(yōu)于渣油型油,可以在我國的大部分地區(qū)四季通用,對保護齒輪等都有明顯效果。以老牌號HL-20 (冬用)、HL-30 (夏用) 為例,新型餾分油可選用 80W/90 或 85W/90 號油冬夏通用,它們的質(zhì)量基本上與 API 分類中的GL-4 或GL-5 相近,鑿巖機械的傳動齒輪可直接選用。
新型餾分油在使用與貯存過程中,不得與其它潤滑油相混,更換國產(chǎn)齒輪油后,必須將原齒輪油放出并清洗干凈。液壓鑿巖沒備齒輪油的換油期應嚴格按廠家規(guī)定進行,換用國產(chǎn)代用油品時的換油期應根據(jù)
使用條件和負荷情況,結合必要的化驗來確定。餾分油換油期一般為500 h 或0.5 a。新機磨合后,首次換油期為 125 h,如不及時更換,勢必在正常運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生大量的磨粒而造成磨損。在冬季,切忌用明火直接加熱裝有餾分油的傳動部件,運行中需經(jīng)常保持傳動部件 (如箱體) 通氣孔暢通,否則會因過熱和高速攪動產(chǎn)生的泡沫不能及時消除而出現(xiàn)瞬時缺油現(xiàn)象。
掘進鑿巖鉆孔臺車的各部分銷軸、履帶張緊裝置、進給機構、液壓鑿巖機齒輪箱和臺桿連接套定位器等均使用潤滑脂。對潤滑脂的要求是:滴點高,有較好的抗水性、安定性、防腐性以及適宜的針入度等。潤滑脂是由基礎油加稠化劑,再加各種添加劑制成的。
由于價廉,施工企業(yè)多采用鈣基潤滑脂。這種潤滑脂的主要問題是熱安定性較差,容易發(fā)生水解,使用溫度不能超過60℃,難以滿足我國各類地區(qū)的氣候條件和鑿巖機械的使用要求,并且鈣基脂易固化,在干燥氣候下壽命短,需要冬夏換油,潤滑效果不太理想。鑒于上述情況,建議使用鋰基潤滑脂。它是鋰皂稠化低凝點潤滑油加上抗氧劑、防銹劑等添加劑加工而成,具有良好的高低溫性能,較好的機械穩(wěn)定性、液體安定性、抗水性、防銹性和氧化安定性,同時可減少磨損。其換脂期可比目前使用的鈣基脂和復合鈣基脂延長2倍。但鋰基脂的價格高于鈣基脂約70%~80%。由于它使用周期長,工作溫度范圍寬,減少了裝拆換油清洗工作量,并且潤滑效果好。因此,其總體經(jīng)濟效益明顯優(yōu)于鈣基脂。
潤滑脂的牌號主要根據(jù)摩擦表面的負荷、轉(zhuǎn)速以及使用溫度來選擇。一般來說,負荷大、速度低、使用溫度高時,應選擇小牌號,反之則應大一些。鉆孔臺車選用潤滑脂時,應使其滴點高于使用溫度 40~60℃,或高于機械工作溫度 15~20℃。冬季宜選用針入度較大的潤滑脂,以保證必要的潤滑;夏季應選用針入度較小的潤滑脂,以保證一定的附著性。對于滾動軸承的添加量以填滿軸承腔 1/ 2 為宜。填裝過量,不僅浪費,而且會造成機械運轉(zhuǎn)時過熱。
新的鉆孔臺車(液壓掘進炮眼鉆車),首先工作300h即應過濾更換液壓油,以后每工作1000小時就要再過濾更換一次,舊液壓油抽到油桶里,再采用過濾精度2微米的脫水凈化分離油液膜過濾機進行過濾加注。在換油期內(nèi)也要隨時檢查,發(fā)現(xiàn)油液被污染或已老化,必須及時再過濾更換,新油也必須通過油液膜過濾機注入油箱。