掘进机履带断裂是施工中的严重故障,需立即采取系统性处理措施,具体步骤如下:
1. 停机与安全隔离
立即切断动力源,启用制动系统,并在操作台悬挂警示牌。若断裂发生在倾斜巷道,需在设备下方加设防滑枕木或千斤顶,防止机身滑动。同时疏散周边人员,检查是否有液压油泄漏或结构件崩裂风险。
2. 断裂部位诊断
全断面断裂:多因履带板螺栓群失效或链节轴磨损超限导致,需检查驱动轮齿块是否同步损伤。
单侧板断裂:可能与张紧缸压力失衡、轨道异物卡入有关,需排查导向轮调节机构。
铰接处断裂:常伴随销轴断裂或衬套破损,往往反映润滑系统故障或材料疲劳。
3. 应急维修方案
临时焊接:仅适用于低碳钢履带板断裂,需预热至200℃以上采用J707焊条,焊接后需保温缓冷。注意高强钢履带(如NM450材质)禁止焊接,避免氢致裂纹。
模块更换:对于分段式履带结构,可拆除受损模块,使用备用链节。需同步检查相邻链节的销孔椭圆度,超过1.5mm需成套更换。
张紧系统复位:若因张紧油缸失效导致履带,需手动释放蓄能器压力后重新调整预紧力(通常为1.8-2.2MPa)。
4. 关键技术要点
螺栓预紧力控制:履带连接螺栓需采用扭矩转角法紧固,M24规格螺栓标准扭矩为850±50N·m,安装后需标记防松。
磨损余量管理:驱动轮齿高磨损超过8mm或履带节距伸长3%时,必须整套更换,避免啮合不良造成二次损坏。
对准度检测:维修后需用激光对中仪测量导向轮、驱动轮的中心偏差,轴向误差不超过2mm/10m。
5. 预防性维护措施
润滑周期优化:每50工作小时加注极压锂基脂,注脂压力控制在20-25MPa,确保销套间形成油膜。
实时监测系统:安装振动传感器监测履带动态载荷,当频谱分析显示3-5倍转频谐波时,预示销轴可能出现早期失效。
材质升级方案:对于硬岩工况,可选用双金属复合履带板,表层堆焊碳化钨耐磨层(硬度HRC58以上),寿命可提升3-5倍。
6. 特殊工况处理
水淹环境:若断裂发生在富水地层,需优先排水并检查链节腐蚀情况,不锈钢销轴在此环境下腐蚀速率不应超过0.1mm/年。
极寒条件:-25℃以下环境需更换低温液压油,并在履带铰接处使用-45℃低温润滑脂,避免材料冷脆断裂。
履带系统的可靠性直接影响掘进效率,据统计,规范维护可使履带使用寿命延长至8000-10000小时。建议建立全生命周期档案,记录每次维修的磨损数据和受力工况,为预测性维护提供依据。此外,操作手培训应包含履带异常振动的识别技巧,早期干预可降低70%以上的突发断裂风险。
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