雙臂鑿巖臺車隧道鑿巖臺車 鉆頭的研磨技術

鑿巖臺車鉆頭的端部鑲嵌著鈕扣形硬質合金（簡稱鉆頭鈕扣），通過對鉆頭鈕扣的適時研磨，不但可以延長鉆頭的使用壽命，而且可以提高鉆孔的質量、穿透速率和平直度，節約鉆孔費用。

1.兩種研磨方法

恢復鉆頭鈕扣原有形狀的方法有2種：一是使用帶有金剛石薄膜涂層的研磨輪進行研磨，二是使用研磨杯進行研磨。

研磨輪表面平滑，研磨效率高。使用研磨輪進行研磨時，鉆頭鈕扣的形狀和凸起度的恢復效果好，不但可以研磨出高質量的鈕扣形表面，使鉆頭的使用壽命長，鉆孔時穿透速率升高，而且不影響硬質合金表面的使用效果。

使用研磨杯研磨鉆頭鈕扣，不僅會造成研磨后鉆頭鈕扣的形狀變形，很難研磨出原有的鈕扣形狀，還會使鉆頭鈕扣的使用壽命大大縮短。若使用大顆粒金剛石研磨杯研磨時，還會造成比較大的刮痕。

試驗證明，研磨輪更易磨出鉆頭鈕扣原有的鈕扣形狀（見圖1）。即便研磨輪長時間使用產生磨損，依然能確保鉆頭鈕扣的標準形狀和穿透速率。使用研磨輪與使用研磨杯研磨鉆頭相比，前者研磨出來的鉆頭鈕扣使用壽命會更長，還可以用來修磨鈕扣周邊的硬質合金，使鈕扣形凸顯出來，從而可優化研磨流程，使鉆頭獲得更加精確的輪廓。

2.研磨機的選用

選用研磨機一般要考慮2個因素：一是需研磨鉆頭的數量，二是研磨機的型式（便攜式或固定式）。便攜式研磨機結構簡單，但是1臺簡單的便攜式研磨機僅能滿足少量鉆頭的研磨，而半自動研磨機更適合大量的研磨工作。在礦山和建筑工地，通常使用固定式的研磨機，它可以直接將鉆具帶到固定場所進行研磨。

選用研磨機時，還要考慮研磨表面和金剛石砂輪的旋轉速度。不管是球狀鈕扣還是zidan頭狀鈕扣，最好能完全貼緊鈕扣的表面。可優先選用金剛石研磨輪，其結構如圖2所示，這種研磨輪即便磨損嚴重，仍然能保持其原有的輪廓，可以確保研磨出的鉆頭鈕扣的形狀在整個使用過程中保持不變。

3.鉆頭適時研磨的益處

(1)?提高鉆頭使用壽命

鉆頭鈕扣在使用一段時間后，會形成鋒利的邊緣。使用時間越長，此邊緣越鋒利。這種鋒利的邊緣會導致其結構脆弱，容易損壞。一旦邊緣有裂縫，就會破壞鉆頭的運行軌跡，還會造成鉆頭鈕扣的二次損壞。如果鉆頭鈕扣沒有顯示出明顯的磨平癥狀，可能是由于其硬質合金表面上有微裂紋，這就是常說的剝蝕，用放大鏡可以清楚地看到表面剝蝕情況。出現這種情況時，鉆頭鈕扣的硬質合金表面必須重新打磨，否則微小的裂紋也可能導致嚴重的傷害。同樣，鉆頭鈕扣的凸起度也不能太高，以防止鉆頭鈕扣的損壞。

影響鉆頭使用壽命的參數很多，因此很難估計鉆頭的使用壽命，但是必須明確研磨鉆頭的合適時機，即在鉆頭鈕扣磨平高度為其直徑的1/3時。明確這一標準后，通過統計研磨次數就可以計算鉆頭使用壽命。鉆頭研磨次數一般為10次左右，但較小鉆頭的研磨次數低于10次，而較大的鉆頭可能高于10次。如果每鉆鑿60 m研磨1次，則鉆頭的平均鉆孔壽命大約是660 m。但是如果鉆頭超負荷作業，致使鈕扣扁平度超過鉆頭鈕扣直徑的1/2，必然要加大鉆頭鈕扣的研磨量，這樣鉆頭使用壽命會大大縮短。

(2)?保持鉆頭的穿透速率

對鉆頭鈕扣的適時研磨，可以保持其穿透速率。當鉆頭鈕扣的磨損程度為其直徑的1/3時，穿透速率將下降5%。如果這個鉆頭繼續使用，直到鉆頭鈕扣的磨損程度達到其直徑的2/3時，穿透速率將下降30% 以上。鉆頭鈕扣嚴重磨損時，鉆孔的偏差也會增大，將導致爆破效果降低。因此，必須對鉆頭鈕扣進行適時研磨。

另外，應根據巖石的條件選用規格型號適宜的鉆頭，以獲得更好的穿透速率和鉆孔平直度。例如在斜坡鉆孔施工中，獲得較直的巖孔是非常重要的。如果鉆孔出現偏差，斜坡的加固就會比預期更加困難。巖層結構越復雜，產生的鉆孔偏差也會越大。

鋒利的鉆頭不但鉆孔效率高，而且產生的偏差小，從而可節約生產成本，提高經濟效益。

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