采礦臺車鉆桿異常失效類型及原因分析

時間：2024-06-25作者：江西隧礦車輛技術(shù)服務(wù)有限公司瀏覽：204

  在常規(guī)情況下，與掘進鉆桿相比，采礦鉆桿出現(xiàn)異常失效的情況相對較少。根據(jù)失效形式的不同，我們可以將失效情況歸納為以下幾個主要類別：螺紋的內(nèi)外磨損、外螺紋根部的斷裂、內(nèi)螺紋的斷裂、鉆桿本體的斷裂，以及鉆桿彎曲導(dǎo)致的失效等。

01. 內(nèi)外螺紋磨損失效

  采礦臺車鉆桿常見的失效形式就是內(nèi)外螺紋磨損失效，其中內(nèi)螺紋磨損失效居多。決定鉆桿磨損的因素主要有：一是生產(chǎn)工藝，關(guān)鍵的是釬桿熱處理硬度，滲層深度，螺紋光潔度，螺紋配合精度；二是工況條件，如巖層硬度和地質(zhì)復(fù)雜度，復(fù)雜的工況條件下夾釬和鉆孔偏斜會加速螺紋磨損；三是操作因素，包括操作人員的熟練度和使用時設(shè)置的推進壓力、沖洗水壓力等，不當(dāng)?shù)牟僮鲿?dǎo)致鉆桿異常磨損；四是釬具的使用維護因素，如釬頭不及時修磨，不但影響正常鑿巖進尺，還容易造成鉆孔偏斜，釬桿磨損后未及時換下，新舊釬桿螺紋磨損差異較大仍然混用，不同企業(yè)產(chǎn)品混用，螺紋公差，配合間隙不同，都會加快釬桿螺紋磨損。




02. 外螺紋根部斷裂失效

  常見的采礦鉆桿失效形式還有：外螺紋根部斷裂失效，采礦鉆桿已經(jīng)達到通常的進尺米數(shù)導(dǎo)致鉆桿失效。一般情況，采礦鉆桿多數(shù)內(nèi)外螺紋失效是在螺紋根部斷裂之前就已經(jīng)磨損失效了，而部分產(chǎn)品內(nèi)外螺紋沒有磨損失效，但仍繼續(xù)使用導(dǎo)致出現(xiàn)螺紋根部斷裂失效。決定外螺紋根部斷裂失效的因素，一是生產(chǎn)工藝，主要的是熱處理水平?jīng)Q定釬桿的疲勞強度（熱處理組織狀態(tài)是否具備較強的韌性、疲勞性。釬桿表面高碳馬氏體，基體是下貝氏體，他們之間是較寬的，平緩的過渡混合體是較好的組織狀態(tài)），還有螺紋表面的加工光潔度；二是鑿巖作業(yè)的工況條件，如果工況條件復(fù)雜，頻繁出現(xiàn)夾釬，打孔偏斜也會造成釬桿螺紋根部的異常疲勞斷裂；三是釬具的使用維護因素，如釬頭不及時修磨，造成鉆孔容易出現(xiàn)偏斜，造成釬桿螺紋根部異常斷裂。




03. 內(nèi)螺紋空刀處斷裂

  內(nèi)螺紋空刀處的斷裂是鉆桿失效的另一種情況，通常由兩個原因引起：其一鑿巖過程中外螺紋對內(nèi)螺紋空刀處施加的作用力，由于這一區(qū)域是結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)，容易導(dǎo)致斷裂；其二，如果內(nèi)螺紋外側(cè)磨損嚴重，會進一步削弱空刀處的強度，增加斷裂的風(fēng)險。面對這種情況，選擇具有加長內(nèi)螺紋設(shè)計的鉆桿可以顯著提高其使用性，因為這種設(shè)計有助于分散作用力，減少薄弱區(qū)域的應(yīng)力集中。




04. 桿身斷裂

  鉆桿桿身斷裂是一種不常見的失效現(xiàn)象，通常與鋼材本身的質(zhì)量問題或軋制工藝不當(dāng)有關(guān)，這種情況往往是個別發(fā)生的。然而，如果出現(xiàn)批量的桿身斷裂，這可能表明存在顯著的熱處理問題，這時需要仔細檢查熱處理過程，以確定是否存在質(zhì)量控制上的缺陷。




05. 桿身彎曲

  采礦鉆桿經(jīng)常需要多支串聯(lián)使用，通常數(shù)量在10-20支之間。一旦出現(xiàn)彎曲，不僅會導(dǎo)致無法正常使用，還可能引發(fā)其他異常失效。因此，對于采礦釬桿而言，保持產(chǎn)品的直線度和同軸度是至關(guān)重要的質(zhì)量標準。確保釬桿的這些幾何精度，可以顯著提高其在連續(xù)作業(yè)中的使用性。

  在釬桿的制造流程中，原材料和成品需經(jīng)過多次校直處理。由于接收的釬桿原材料可能存在彎曲，進行校直才能繼續(xù)加工。此外，熱處理過程后釬桿也可能發(fā)生變形，因此需要進行校直以滿足產(chǎn)品對直線度的嚴格標準。在釬桿的運輸和存儲過程中，也須采取措施確保釬桿保持平直，避免彎曲，以維護其質(zhì)量和性能。

 

江西隧礦鉆桿

江西隧礦采用釬具用的鋼和熱處理工藝及設(shè)備，保證了產(chǎn)品的使用性。

 










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