ZDY650S(MK-3)型鉆機(jī)全液壓鉆機(jī)介紹

鉆機(jī)用途及主要參數(shù)

鉆機(jī)主要用于瓦斯抽放、地質(zhì)勘探、探放水、形尺寸、重量等都有特殊要求。注漿、滅火等，因而對(duì)鉆機(jī)的防爆、外西安分院研制的MK系列鉆機(jī)以鉆孔深度、鉆孔直徑、鉆桿直徑、鉆孔傾角、回轉(zhuǎn)速度、輸出扭矩、起拔能力、給進(jìn)能力、給進(jìn)行程、電機(jī)功率、外形尺寸及整機(jī)重量作為鉆機(jī)的技術(shù)性能參數(shù)。鑒于鉆機(jī)標(biāo)定的鉆孔深度受鉆進(jìn)工藝、施工要求、地層狀況影響較大，很多情況下不能體現(xiàn)出鉆機(jī)能力，ZDY系列鉆機(jī)以功率等級(jí)作為主參數(shù)。

新修訂的煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已對(duì)鉆機(jī)的基本參數(shù)作出明確規(guī)定，包括主軸轉(zhuǎn)矩、主軸轉(zhuǎn)速、給進(jìn)力、起拔力、給進(jìn)行程、鉆桿直徑、主軸傾角、調(diào)整范圍、電動(dòng)機(jī)等共10項(xiàng)，

ZDY系列全液壓鉆機(jī)命名方法

ZDY650S型，其中Z代表鉆機(jī)(漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)字母)，D表示鉆機(jī)為動(dòng)力頭式，Y是液壓鉆機(jī)的特殊表示，650是鉆機(jī)的參數(shù)，鉆機(jī)的主參數(shù)為鉆機(jī)額定輸出轉(zhuǎn)矩，主參數(shù)后是鉆機(jī)的特征說明，也用相應(yīng)的字母表示。例如：ZDY650S型鉆機(jī)，S是鉆機(jī)的特征說明，表示該鉆機(jī)采用雙泵系統(tǒng)。

工程實(shí)例：ZDY650S型鉆機(jī)

ZDY650S型鉆機(jī)采用分組式布局，主機(jī)、泵站、操縱臺(tái)三部分可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件靈活布置，各部分之間用膠管連接，便于搬遷。在運(yùn)輸條件差時(shí)，鉆機(jī)還可作進(jìn)一步解體。

A主機(jī)

主機(jī)由回轉(zhuǎn)器、夾持器、給進(jìn)裝置和機(jī)架組成。

(1)回轉(zhuǎn)器：回轉(zhuǎn)器由馬達(dá)、變速箱和液壓卡盤組成。變速箱采用一級(jí)齒輪傳動(dòng)。箱體剛度好、強(qiáng)度大，它不僅是回轉(zhuǎn)齒輪、液壓卡盤的基體，而且還是起拔和給進(jìn)的傳力件。主軸是空心軸，鉆桿可從中間通過，鉆桿的長(zhǎng)度不受鉆機(jī)本身結(jié)構(gòu)尺寸的限制。其傳動(dòng)路線為，油泵輸出的壓力油進(jìn)入液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)軸通過鍵連接將運(yùn)動(dòng)傳給花鍵軸，花鍵軸再通過雙聯(lián)齒輪軸上大、小齒輪的嚙合使主軸獲得兩級(jí)轉(zhuǎn)速范圍，高速級(jí)10。300r／min，低速級(jí)l0～150r／min。

液壓卡盤由卡盤體(即油缸)、活塞、卡瓦座、主軸、單向推力軸承、碟形彈簧、卡2．2坑道用鉆機(jī)盤罩及圓螺母組成。它是一種靠碟形彈簧夾緊、液壓松開的常閉式結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)緊湊、夾緊力大、動(dòng)作靈活。它不但能保證正常鉆進(jìn)，提動(dòng)鉆具，而且還能用來擰卸鉆桿，其動(dòng)作原理如下：

1)夾緊。油缸內(nèi)高壓油卸荷，在碟形彈簧張力作用下，卡盤座左移，卡瓦座斜面使卡瓦向內(nèi)產(chǎn)生徑向位移并增力夾緊鉆桿。

2)松開。高壓油進(jìn)入油缸，在活塞上面產(chǎn)生大于彈簧力的向右的軸向力。此時(shí)，活塞向右移動(dòng)，卡瓦座隨之右移，卡瓦向外徑方向位移，松開鉆桿。

回轉(zhuǎn)器主軸通孔直徑58mm。液壓卡盤配用Ф42mm和Ф50mm兩種規(guī)格的卡瓦組，可使用4)42mm和qb50mm兩種規(guī)格的外平鉆桿；回轉(zhuǎn)器安裝在給進(jìn)裝置的托板上，借助于單油缸的直接作用，可沿機(jī)身導(dǎo)軌作往復(fù)移動(dòng)。

(2)夾持器：常閉式液壓夾持器，固定于機(jī)身前端，用于夾緊鉆具，與液壓卡盤配合可實(shí)現(xiàn)機(jī)械擰卸鉆桿。其結(jié)構(gòu)及工作原理與液壓卡盤完全相同。優(yōu)點(diǎn)是采用常閉式結(jié)構(gòu)，可防止跑鉆現(xiàn)象發(fā)生。夾持器和回轉(zhuǎn)器都設(shè)有側(cè)向開合裝置，以便在必要時(shí)讓開空口，通過粗徑鉆具。

(3)給進(jìn)裝置：給進(jìn)裝置由機(jī)身、給進(jìn)油缸及拖板組成。：機(jī)身用槽鋼焊接成長(zhǎng)方形殼體，上部焊有導(dǎo)軌。拖板與導(dǎo)軌采用下槽式連接，間隙可調(diào)。拖板與回轉(zhuǎn)器用插銷相連，拔掉一個(gè)銷子可以側(cè)向翻轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)器，使其讓開口子。機(jī)身殼體中部裝有內(nèi)徑為63mm的油缸。油缸體用小軸固定在機(jī)身前端的油缸座上，油缸活塞桿通過耳環(huán)支梁與拖板相連。油缸活塞桿伸縮，帶動(dòng)拖板沿機(jī)身導(dǎo)軌作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)的給進(jìn)和起拔動(dòng)作。

給進(jìn)裝置用縮進(jìn)軸瓦固定在機(jī)架前立柱的橫梁和后鉸支撐的橫梁上，改變前后橫梁在立柱和鉸支撐上的位置即可調(diào)整機(jī)身的傾角，以適應(yīng)鉆進(jìn)不同角度鉆孔的要求。

(4)機(jī)架：機(jī)架采用雙立柱加鉸支撐與爬履式底座相結(jié)合的形式，由立柱、橫梁、撐桿和底座組成，用于調(diào)整機(jī)身和安裝整機(jī)。

B操縱臺(tái)

鉆機(jī)通過操縱臺(tái)集中操作，操縱臺(tái)設(shè)有油馬達(dá)回轉(zhuǎn)、給進(jìn)起拔、起下鉆轉(zhuǎn)換及截止閥四個(gè)操作手把，增壓、背壓、調(diào)壓三個(gè)調(diào)節(jié)手輪，以及指示系統(tǒng)壓力、給進(jìn)壓力、起拔壓力和回油的四塊壓力表，操作方便。油管接頭排列整齊，并有指示表明連接方式及位置。各種油路控制閥安裝在操縱臺(tái)的框架內(nèi)部。

C泵站

泵站主要由電動(dòng)機(jī)、軸向柱塞變量油泵和油箱組成。防爆電機(jī)通過彈性聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)油泵。調(diào)節(jié)油泵上的變量手輪，即可改變油泵排量，實(shí)現(xiàn)主機(jī)回轉(zhuǎn)和給進(jìn)速度的無級(jí)調(diào)整。  油箱是容納液壓油的容器，為保證液壓系統(tǒng)正常工作，除使油箱具有適當(dāng)?shù)娜莘e外，還設(shè)置了多種保護(hù)裝置，如銅絲網(wǎng)濾油器、紙芯濾油器(精濾)、空氣濾清器、冷卻器、溫度計(jì)和油溫指示器等。當(dāng)需在井下補(bǔ)充液壓油時(shí)可從空氣濾清器注入。

D液壓系統(tǒng)工作原理

鉆機(jī)采用回轉(zhuǎn)和給進(jìn)并聯(lián)供油的單泵開式液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)如圖2．32所示，其工作的原理是：電動(dòng)機(jī)1啟動(dòng)后，變量油泵2經(jīng)粗濾油器4從油箱5吸人低壓油。輸出的高壓油進(jìn)入操縱臺(tái)的三位六通手動(dòng)多路換向閥8。多路閥由兩組并聯(lián)組成，可以獨(dú)立操作。左邊一聯(lián)控制液壓馬達(dá)l0的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止；右邊一聯(lián)控制給進(jìn)油缸l7的前進(jìn)、后退及停止，同時(shí)通過手動(dòng)換向閥11聯(lián)合控制液壓卡盤l2、液壓夾持器l4的夾緊、松開及同時(shí)卡緊。兩聯(lián)都處于中間位置時(shí)油缸卸荷，各工作口都與油箱相通，馬達(dá)和油缸處于浮動(dòng)狀態(tài)。

為了防止系統(tǒng)過載，多路換向閥內(nèi)設(shè)有安全閥，并由系統(tǒng)壓力表l8來監(jiān)視。在正常鉆進(jìn)時(shí)安全閥的開啟壓力調(diào)定為l6MPa，回油經(jīng)濾油器7和冷卻器6回到油箱?；赜蛪毫Ρ?9可以反映出流量的大小和濾油器的臟污程度。  在馬達(dá)回路中串聯(lián)一個(gè)單向調(diào)節(jié)閥9可以在馬達(dá)正轉(zhuǎn)時(shí)人為地提高系統(tǒng)的工作壓力，克服單泵系統(tǒng)在回轉(zhuǎn)扭矩較小時(shí)，給進(jìn)壓力不足的缺點(diǎn)。  在給進(jìn)油缸回路中串聯(lián)一個(gè)單向減壓閥16和一個(gè)節(jié)流閥l5，用于調(diào)節(jié)給進(jìn)壓力和背壓，實(shí)現(xiàn)加壓和減壓鉆進(jìn)及自動(dòng)下放鉆具。給進(jìn)壓力和起拔壓力(或背壓)分別由壓力表21和20指示。

液壓卡盤和液壓夾持器與給進(jìn)油缸聯(lián)動(dòng)，通過起下鉆換向閥l l轉(zhuǎn)換手把改變其聯(lián)動(dòng)方式。起下鉆時(shí)，先將轉(zhuǎn)換手把置于相應(yīng)位置，然后只需操作給進(jìn)、起拔手把即可完成起下鉆動(dòng)作，此時(shí)卡盤、夾持器處于一松一緊或同時(shí)夾緊狀態(tài)。

在夾持器油路中串聯(lián)一個(gè)截止閥用于鉆進(jìn)或稱重時(shí)關(guān)閉夾持器油路，使夾持器保持常開狀態(tài)，不受其他動(dòng)作的影響。