凿岩台车是矿山、隧道钻爆施工的核心设备,其推进油缸、摆臂油缸、定位油缸为钻臂精准摆位、凿岩机推进钻进提供动力,设备作业于高尘多渣、强振冲击、空间狭小、淋水腐蚀的恶劣施工环境,各油缸位移控制精度直接决定钻孔定位准确性、成孔质量及施工效率,对传感器的抗振抗冲、防尘耐腐、精准反馈及紧凑安装要求严苛。博尔森磁致伸缩位移传感器专为凿岩台车全工况定制,以矿用级防护、高精高速响应、微型化集成的特性,实现各油缸位移实时监测与闭环控制,为凿岩台车自动化、精准化钻孔作业提供可靠感知支撑。

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一、 凿岩台车工况核心需求与挑战

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1. 核心控制需求

  • 高精度定位控成孔:钻孔孔位、孔深、角度需精准控制,油缸位移误差≤0.3mm,避免钻孔偏斜、孔深不符,保证爆破效果与巷道/隧道成型质量;
  • 高速响应适配凿岩节奏:钻臂摆位、凿岩机推进需快速完成,传感器响应时间≤0.05ms,实时反馈位移数据,实现钻臂精准对位与钻进深度的动态控制;
  • 小空间多点位安装:钻臂、机身部位结构紧凑,推进/摆臂/定位油缸分散且周边无多余安装空间,传感器需微型化、多安装方式适配,不干涉设备动作;
  • 连续可靠适配施工需求:钻爆施工为24小时流水作业,传感器需低维护、高耐用,适应长时间不间断运行,减少设备停机检修时间。

2. 典型工况挑战

  • 强振高频冲击:凿岩机冲击钻进、钻臂摆位时产生高频强振动,伴随岩渣撞击的冲击载荷,易导致传感器元器件松动、数据跳变甚至失效;
  • 高尘渣石冲刷:钻孔作业产生大量岩粉、渣石,高速飞溅易冲刷、磨损传感器表面,甚至侵入部件内部造成密封失效;
  • 淋水腐蚀浸泡:隧道/矿山井下存在淋水、施工洒水,且接触液压油、乳化液等介质,易造成传感器金属部件锈蚀、电路短路;
  • 狭小空间易碰撞:钻臂作业时摆幅大,传感器若安装不当易被钻臂、钻杆、围岩碰撞损坏,对安装形式与防护要求高;
  • 复杂电磁干扰:施工现场电焊机、空压机、变频驱动设备密集,电磁辐射强,易干扰传感器信号传输,影响数据准确性。

二、 博尔森传感器适配凿岩台车的核心特性

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1. 微米级高精测量,精准把控钻孔位与孔深

采用磁致伸缩非接触测量原理,测量精度±0.01mm,重复定位误差<0.01%FS,可精准捕捉推进/摆臂/定位油缸的微小位移变化,将钻臂摆位误差、凿岩机推进深度误差控制在允许范围内,实现钻孔孔位、孔深、角度的精准控制,杜绝偏孔、浅孔、深孔问题,保障钻爆施工效果。

2. 军工级抗振抗冲,耐受凿岩强振动冲击

传感器内部元器件经环氧树脂全灌封加固,无任何松动部件,抗振等级达40G,抗冲击能力≥120G,可耐受凿岩机冲击钻进的高频强振、钻臂摆位的机械冲击及渣石撞击,数据输出无跳变、无漂移,在极端振动工况下仍保持稳定可靠的位移反馈。

3. 微型化设计+多安装方式,适配台车紧凑空间

专为凿岩台车油缸定制微型测杆(最小直径6mm),机身做紧凑型优化,支持内置式同轴安装(嵌入油缸内部,与活塞杆一体化)、外置式支架安装(贴附油缸外侧)、卡箍式快装三种方式,无需改造油缸及台车原有结构,完美适配钻臂、机身等狭小安装区域,不干涉钻臂摆位、凿岩机推进等设备动作,安装便捷高效。

4. 高防护耐腐,抵御井下/隧道恶劣环境

  • 外壳采用316L不锈钢加厚材质,表面喷涂耐磨防粘涂层,整体密封结构达IP68+IP69K高防护等级,可完全抵御高浓度岩粉、渣石冲刷,防止淋水、液压油、乳化液侵入,有效避免内部锈蚀、密封失效;
  • 耐温范围覆盖-40℃~85℃,适配隧道/矿山井下温湿度多变、局部施工高温的环境,全温域内测量精度稳定无偏差,无惧低温冻融与高温烘烤。

5. 强抗干扰+多信号输出,无缝对接台车控制系统

  • 采用双层屏蔽铠装电缆EMC电磁兼容设计,可有效抵御施工现场电焊机、变频设备等产生的强电磁干扰,信号传输无杂波、无中断,保障数据准确性;
  • 兼容4-20mA模拟信号、RS485(Modbus RTU)数字信号、CANopen总线信号,可直接对接凿岩台车PLC控制系统、电液伺服单元,实现各油缸位移的实时上传、闭环控制,支持远程监测钻孔作业状态,赋能台车自动化操作。

6. 非接触免维护,契合施工连续作业需求

无机械接触式测量结构,彻底避免油缸伸缩带来的磨损、卡滞问题,核心部件使用寿命超10年,平均无故障工作时间≥35000小时;日常仅需定期清理表面岩粉、污渍,无需拆解校准、更换易损件,大幅减少维护频次与成本,契合凿岩台车24小时连续施工的作业需求。

三、 核心应用场景与落地价值

核心应用:凿岩台车多油缸位移监测与闭环控制

博尔森传感器可全面适配凿岩台车推进油缸、摆臂油缸、定位油缸、支腿油缸等核心执行部件,实现全维度位移监测与控制:

  1. 推进油缸:实时监测凿岩机推进位移,精准控制钻孔深度,实现定深钻进,避免孔深不足或超钻;
  2. 摆臂/定位油缸:同步监测钻臂水平、垂直摆位位移,精准控制钻臂角度与钻孔位,实现钻臂自动化精准对位,替代人工调整,提升摆位效率;
  3. 支腿油缸:监测支腿伸缩位移,确保台车支腿平稳支撑、机身水平,防止台车倾斜导致钻孔偏斜,保障施工安全。

落地应用价值

  1. 提升钻孔质量:微米级位移控制让钻孔孔位、孔深、角度精准一致,成孔合格率大幅提升,保障后续爆破效果,减少隧道/矿山巷道修护工作量;
  2. 提高施工效率:传感器高速响应与闭环控制,实现钻臂自动化摆位、定深钻进,减少人工调整时间,单工作面钻孔效率提升30%以上,加快施工进度;
  3. 降低设备损耗:通过精准位移控制避免钻臂、钻杆与围岩碰撞,同时传感器抗振抗冲的特性减少自身故障,降低台车油缸、钻杆等部件的损坏率,减少维修成本;
  4. 保障施工安全:支腿油缸位移监测确保台车稳定支撑,避免施工过程中台车倾斜、翻倒,同时自动化操作减少人工近距离作业,降低高空、井下施工安全风险。

四、 专属安装调试与日常维护规范

1. 安装关键要点

  • 内置安装:保证传感器测杆与油缸活塞杆同轴度偏差≤0.5°,采用氟橡胶耐高温密封圈密封,防止液压油泄漏及岩粉、淋水侵入油缸内部;
  • 外置/卡箍安装:加装不锈钢防砸防尘护罩,避免渣石撞击、岩粉堆积,测量方向与油缸伸缩方向保持一致,杜绝测量偏差;
  • 线缆防护:电缆选用耐油耐腐铠装屏蔽线,沿油缸、钻臂支架贴附固定,避免线缆被钻臂拉扯、渣石刮擦损坏,接头处采用防水航空插头,涂抹防腐密封胶;
  • 远离干扰源:传感器及线缆远离电焊机、动力电缆等强电磁干扰设备,传感器外壳与台车金属机身可靠接地,接地电阻≤4Ω,增强抗干扰性能。

2. 简易调试步骤

  1. 零点标定:将各油缸缩至初始位置(钻臂收拢、凿岩机回退、支腿收起),通过台车PLC系统设置位移零点;
  2. 满量程标定:将油缸伸至设计最大行程,记录实际位移值并设置满量程,反复伸缩/摆位3次校准,确保位移数据与油缸实际动作精准对应;
  3. 动态测试:控制台车完成钻臂摆位、凿岩机推进、支腿伸缩等全套动作,监测传感器信号输出是否稳定,无跳变、无延迟,验证数据反馈实时性;
  4. 联动测试:接入台车电液控制系统,验证传感器数据是否能精准控制各油缸动作,实现钻臂精准对位与定深钻进。

3. 日常维护要点

  • 定期清洁:每完成一个工作面钻孔作业,用高压风清理传感器表面及护罩上的岩粉、渣石,避免物料结垢影响测量精度;
  • 定期检查:每施工80小时,检查电缆接头密封性、护罩完整性及线缆有无磨损,及时更换破损部件,重新密封松动接头;
  • 精准复校:每施工1000小时,进行一次零点与满量程复校,消除长期振动带来的微小测量偏差,保证钻孔控制精度;
  • 防护加固:在爆破施工前,为传感器加装临时防爆防尘罩,避免爆破飞石、冲击波损坏传感器。

五、 方案核心优势总结

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  1. 台车专配:针对凿岩台车强振、高尘、淋水的核心工况痛点设计,抗振抗冲+IP68+IP69K高防护,完美适配隧道/矿山钻孔施工环境;
  2. 全缸适配:覆盖推进、摆臂、定位、支腿等全系列油缸,多安装方式适配台车各部位狭小空间,无需改造原有设备;
  3. 高精高效:微米级测量精度+微秒级响应,实现钻孔精准定位与自动化作业,大幅提升成孔质量与施工效率;
  4. 免维护高可靠:非接触无磨损设计,契合台车连续施工需求,减少设备停机与维护成本,同时筑牢施工安全防线。