煤矿井下全液压钻机的设计要点
煤矿岩巷用钻装机的设计
2 、 钻装 机 的 结构 设 计 阔, 有平稳、 可靠 , 安 全等突 出优 点。 随 着设计和 研发 技术的不断成 熟, ( 1 ) 液压钻机 它的优越 性将 会更加 明显, 降低了能源消 耗 , 提高 了经济效 益 , 也 较好 钻机 是钻装 机工作的 关键部 件, 选 用了法 国蒙特贝生产 的HC 5 0 型 地缓 解 了 煤 矿采掘失调问题 , 是 一种很有发展前途的设备。
车、 掘 进和运 输的连续 一体 化 , 这 是制约煤 矿开采 掘进速 度的关键 。 因 此, 现行 研发的煤 矿巷 道用掘进 钻装机 , 可 ) 液压系统 液压 系统 为开式 系统 , 由二 联泵系统 ( p a k e r 公司的液 压 系统 ) 与
液 压 凿岩 机 , 其性能指 标 已经达 到了国际先 进水平。 经过 地面试 验 , 在 在 中小断面 硬岩巷 道的掘 进施工中, 钻装 机有着其 他设 备无可 比拟 硬度f = 1 0 的岩石上钻进 速度可达到 1 . 5 m/ mi n 。 的优 势。 较掘 进机 来讲, 由于采用炮掘方式 , 没有岩石硬度 的限制, 它 的经
断面 形状 拱 形 ( 半 圆拱 、 三心拱 、 切 圆拱 ) 钻孔 断面 ( B× H) / m X 2 . 7 - 5 . 5 × 3 . 8
耙装 范围 ( L × B × H) / m 2 . 6 × 4 . 2 × 2 . 1 钻孔硬 度 f ≤1 4
操作 , 是整机 安全工作 的关键 。 采用 了隔爆 兼本 质安全 型, 工作 电压 为1 1 4 0 / 6 6 0 V , 其控制箱具 有短 路保护、 断 相保护、 油温保护和液 位保护 等性 能。 为了改善作业面 采光效 果 , 机 组采 用3 台矿用防爆 汞灯 提 供照
全液压钻机夹持器的设计与分析
F1 = Gsinα/ (2 f )
(2)
式中 f ———夹持器卡瓦与钻杆间的摩擦系数 , f = 0125 ;
α———钻孔倾角 , α= ±90°;
将数据代入式 (2) 求得 : F1 = 1819kN 。 21113 克服钻机转矩所需夹持力
F2 = M / ( f d)
(3)
式中 M ———钻机的最大输出扭矩 , M = 650N·m ;
此弹簧的预紧力必须大于克服钻具自重所需的夹持力 ; 但
过大的弹簧的预紧力会造成夹持器的最低开启压力高 , 因
此弹簧的预紧力不应过大 。开口量即弹簧的总变形量 , 开
口量大容易通过钻杆 , 减小钻杆和卡瓦的磨损 ; 但开口量
8
过大使得结构尺寸增大 , 因此必须根据需要选取合适的开
口量 。
213 主油缸面积及最低开启压力的确定
复合式夹持器开口量大 、开启压力低 、体积小 、结构 简单 、性能可靠 、并且也可以实现突然断电时夹紧钻具 。
2 复合式夹持器的设计与分析
M K 系列全液压钻机是具有通孔式结构和自动拧卸钻 杆等功能的坑道钻机 , 主要应用于煤矿钻进瓦斯抽放孔 。 瓦斯抽放孔大多为倾角向上的钻孔 , 为防止停电时跑钻事 故 , 通孔式钻机应设置具有常闭式结构的夹持器 。为钻机 自动拧卸钻杆时保证可靠的夹紧钻杆 , 需采用增大常闭式
积越大 , 最低开启压力越大 。考虑到以上因素 , 副油缸选
用 <70mm 柱塞缸 , 最大夹持力 Fmax = 79121kN 。
215 结构设计
碟簧套不仅可以起到防尘 、储黄油的作用 , 而且可以
对主油缸进行限位 , 防止压并碟簧 。
调节螺栓上的螺母 , 可调节碟簧预紧力的大小 , 并可
ZDY4000LD(A)型履带式全液压定向钻机的设计
ZDY4000LD(A)型履带式全液压定向钻机的设计方鹏【摘要】ZDY4000LD(A)型履带式全液压定向钻机是一款面向狭窄巷道而设计的装备,主要用于中深孔的瓦斯抽采、探放水及顶底板注浆等钻孔施工。
介绍了该钻机的设计思路,包括总体方案、关键结构、液压系统和外观造型设计,详细描述了关键结构部件和液压系统。
该钻机具有结构简单,操作方便,巷道适应性强的特点,通过结构设计的优化,提高了钻机机身的调角度范围及给进行程,改善了钻机的工艺适应性。
%In order to meet the condition of the narrow coal mine roadway, ZDY4000LD(A) directional drilling rig is developed and produced, which is mainly used to drill deep hole for gas extraction, water delection and drainage, roof and floor grouting. The primary design methods are introduced including conceptual design, key structural design, hydraulic system design, molding design, the key structural design and hydraulic system design.【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P93-96)【关键词】定向钻机;履带;全液压;设计;煤矿巷道【作者】方鹏【作者单位】中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安 710077【正文语种】中文【中图分类】P634煤矿井下定向钻进技术是煤矿瓦斯治理和保障高效生产的一项关键技术,是现代钻探工程领域重要的发展方向。
ZDY1000G型全液压坑道钻机的设计
ZDY1000G型全液压坑道钻机的设计凡东;殷新胜;常江华;王贺剑【摘要】The demand of deep and peripheral resource exploration on crisis mine is more and more along with the decrease of lower resource.Tunnel exploration is a kind of method with high efficiency and economy, but special tunnel exploration drilling rigs are scarce.ZDY1000G type all hydraulic tunnel drilling rig is a kind of equipment designed for tunnel exploration, also can be used to drill gas drainage holes, water exploration holes and other engineering holes.The design approach, mechanical system and hydraulic system for the drilling rig were introduced,double-pump hydraulic system with the function of pressure reductiondrilling.Dual-cylinder and chain speed multiple mechanism with compound cushioning and tension device were described in detailed.%ZDY1000G型全液压坑道钻机是一款主要面向坑道勘探而设计的装备,可用于煤矿瓦斯抽放孔、探放水孔和其他工程钻孔的施工.介绍了该钻机的设计思路、机械系统和液压系统,并对具有复合缓冲张紧装置的双油缸链条倍速给进机构和具有减压钻进功能的双泵液压系统进行了详细描述.【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2011(039)001【总页数】3页(P78-80)【关键词】钻机;勘探;坑道;全液压【作者】凡东;殷新胜;常江华;王贺剑【作者单位】煤炭科学研究总院西安研究院,陕西,西安,710077;煤炭科学研究总院西安研究院,陕西,西安,710077;煤炭科学研究总院西安研究院,陕西,西安,710077;煤炭科学研究总院西安研究院,陕西,西安,710077【正文语种】中文【中图分类】P634坑道勘探是利用地下井、巷进行勘探,相对于地表勘探能节省大量的钻探工作量,并方便实现坑道内多角度钻探施工,达到沿矿床层带钻探的目的,是在老矿区对深部资源进行勘探的理想方法。
矿用大直径卸压钻机技术要求
矿用大直径卸压钻机技术要求一、基本要求适用于煤矿井下钻进较大直径的煤层注水孔和防冲卸压孔等钻孔。
配置适当的钻头、钻杆等钻具可进行取芯、松软煤层钻孔等工程作业。
二、关键技术要求1、钻机结构为全液压或风动动力头组合式,液压泵站、动力头、机架、操作台、立柱支承等组成部分设计合理。
2、解体性能好,部件质量轻,便于井下钻机搬迁、移位,钻场布置灵活。
3、液压(风动)系统合理,泵数量满足工况需要,钻机回转参数与给进参数可独立调控,对各种不同钻进工艺的适应能力强,特别是顶板钻孔能力强。
4、动力头回转器结构先进合理,钻杆长度不受钻机给进行程限制,可根据井下钻场施工条件选用不同长度的钻杆,适用范围大。
5、卡卸钻杆装置设计合理可靠,操作简单、省力,效率高。
6、液压驱动时操作台、泵站、主机之间采用油管联接,操作集中,人员可远离井口操作,方便人身安全保护。
7、支承结构设计合理,稳定可靠,机身(即钻孔倾角)调整结构可靠灵活,方便省力。
8、可实现无级调速,适应工况范围大。
9、适用于岩石坚固性系数f≤10的各种煤、岩层钻孔。
10、主机外形尺寸满足巷道宽度4米,巷道中高2.5米的运输及使用要求,可拆件数量合理,入井方便。
三、主要技术参数最大钻进深度(m)≥30钻孔直经(mm)≥75钻孔倾角(°) 0~±90主机外形尺寸( 长×宽×高)满足巷宽4米,巷中高2.5米使用要求配套电机电压(v)660/1140主机重量(不含钻杆)(kg)≤3000四、其它要求1、系统必须有"MA"标志,符合煤矿矿用产品使用要求。
2、产品质量符合相关标准,使用期满足行业要求。
3、可增配取芯钻头,岩芯管以及其它必需的配套件;可增配输送冲洗液用泥浆泵。
4、钻孔巷道有轨道,孔位变动致使钻机频繁移位时,可配套钻机可移动支撑轨道车。
5、钻杆直径≥φ42~90,可配套螺旋钻杆。
6、交货时间:尽快自报。
7、数量一台。
全液压钻机液压系统的设计
全液压钻机液压系统的设计郑州勘察机械厂 张红军 魏永辰 王慧基 马占才 顾荣森KP3500型全液压转盘式钻机是我国第一代全液压特大口径工程钻机,钻孔直径可达3.5 m,深度120m。
该机在国内首先采用四泵双马达组成恒功率回路驱动转盘,并采用液压缸代替卷扬机,起重量大(可达1.2 MN),速度快,升降平稳,还可以在必要时进行加压钻进。
该钻机1991年年底投入铜陵长江大桥使用,1992年通过建设部鉴定,此后又在广东虎门大桥、福建厦门海沧大桥、南京长江二桥、湖北荆沙长江大桥、浙江钱塘江三桥等国家重大工程中使用,因其效率高、工作平稳而受到施工单位一致好评,并荣获建设部科技进步二等奖和国家级新产品奖。
因此,设计适用可*的液压系统,对保证钻机的使用性能至关重要。
1 液压系统设计的基本原则利用国内外先进技术和成功经验,结合我国国情和钻机的具体使用要求。
力求简单和适用,尽可能地利用最少的液压元件来实现钻机所具备的各种动作。
这样,能够降低故障发生概率,提高能量利用率和钻机的可*性,降低工人劳动强度。
2 主油路系统2.1 调速方式和液压泵的选择液压系统的调速方式有无级调速和有级调速两大类。
无级调速具有调速范围大,能适应不同钻进工艺的要求,但是,变量控制回路和液压泵驱动机构较复杂。
KP3500型全液压钻机采用4台A7V160LV1R恒功率变量泵和2台2QJM62-6.3B低速大扭矩液压马达组成恒功率调速系统,把有级变速和无级变速结合起来,拓宽了调速范围,而且在调速时不需要节流和溢流,能量利用比较合理,效率高而发热少。
由于钻机施工地层情况复杂,负载多变,要求钻机能随负载的变化自动调节转速和转矩,而恒功率变量系统能适应负载工况的要求,即随负载的增加,系统能够自动降低转速,增大转矩。
并能最大限度地利用源动机的功率,达到最佳的钻进效果。
A7V160LV1R恒功率变量泵的工作特点正在于它的排量能随负载压力的变化自动调节,以保证输入功率接近恒定值。
全液压掘进钻车设计
摘要履带式全液压掘进钻车是一种先进的凿岩机械,主要适用于煤矿、冶金、水电、铁路、公路等部门的巷道、隧道、涵洞的掘进工程,该钻车采用全液压凿钻系统,双臂凿岩,凿岩速度快,工作效率高,凿岩速度可达0.8-2.0米/分;履带式全液压掘进钻车有多种优点:机车车身小、结构紧凑、功能多、效率高、重心低、机动灵活,采用履带行走方式,工作稳定,爬坡能力强,可用于斜巷作业。
灵活的液压凿岩机构对巷道的工作面、顶板、侧帮、底板均能凿岩作业。
该机不仅能钻凿掘进炮孔,根据断面大小情况,装上适当的推进器后,还能很方便的钻凿锚杆孔。
液压系统先进,采用高压系统、油路左右对称、系统保护齐全。
凿岩系统采用逐步打眼结构,当开始凿孔时可缓慢冲击,当凿岩终止时可自动停止,卡杆时也可自动停止凿岩和推进,待故障排除后可继续凿孔作业。
在系统保护中有液位控制器,防止油位过低,油温控制器防止油温过高,有回油过滤和凿岩机高压过滤等装置。
本论文详细地叙述了履带式全液压掘进钻车冲击系统,回油系统及其总图的设计过程。
它全程介绍了掘进钻车开发的可行性;使用维护说明等。
关键词:钻车,冲击,设计,结构,布置,维护AbstractThe marching entire hydraulic pressure tunneling drills vehicle is one kind of advanced rock drilling machinery, which is mainly suitable for the department of coal mine, metallurgy, railroad, road , the tunnel, the culvert tunneling project. the vehicle uses the entire hydraulic pressure chisel to drill the system, double arm rock drilling, rock drilling speed is quick, the working efficiency is high, the rock drilling speed may amount to 0.8-2.0 meter/Minute,The marching entire hydraulic pressure tunneling drills vehicle have many kinds of merits: automobile body small, structure compact, many function, high efficiency, the center of gravity is low, mobile nimble, uses the caterpillar band to walk the way, the work is stable, climbing power, may use in the slanting lane work. The nimble hydraulic pressure rock drilling organization can do the rock drilling work to the tunnel working surface, the roof, the side gang, the ledger wall. This machine can not only drill the tunneling artillery hole, but also can drill the anchor rod hole conveniently according to the cross section size situation, after installing the suitable propeller. The hydraulic system is advanced, it uses the high tension system, the oil duct the bilateral symmetry, the system protection is complete. The rock drilling system drills the structure gradually, when starts the perforation it can slowly the attack, and may automatically stop, and card pole also may automatically stop the rock drilling, after the trouble resolved it can continue the perforation work. It has a hydraulic pressure position controller in the system protection to prevent the oil level excessively from too low, The oil temperature controller prevent the oil temperature excessively high, and has an oil discharge to filter with the rock drill high pressure filters and so on the installment.The present paper narrated the marching entire hydraulic pressure tunneling to drill the vehicle impact system in detail, the oil discharge system and the assembly drawing design process. Its entire journey introduced the tunneling drills the vehicle development the feasibility; Use maintenance instruction and so onKey words:Drills the vehicle ,impact ,design ,structural ,arrangement ,maintenance目录Abstract (2)1 钻车的综述 (5)1.1钻车结构 (5)1.2钻车参数 (5)2 钻车结构特征及工作原理 (7)2.1钻车的结构特征及工作原理 (7)2.2行走机构 (7)2.3液压传动基本知识 (9)2.3.1液压传动的基本概念 (9)2.3.2液压传动系统的组成 (9)2.3.3液压传动工作原理 (10)2.3.4力比、速比和流 (10)2.3.5液压传动特性 (11)3 液压凿岩机 (13)3.1液压凿岩机 (13)3.2液压凿岩机的结构 (13)3.2.1结构: (13)3.2.2润滑: (13)3.2.3储存: (13)3.2.4供油: (14)3.2.5凿岩机工作压力 (14)3.2.6凿岩机组装: (14)3.3液压凿岩机的工作原理 (14)3.3.1旋转和旁侧供水部分: (14)3.4全液压驱动凿岩钻车的应用领域 (15)3.4.1 钻车主要适用范围: (15)4 设计计算 (16)4.1凿岩钻车冲击分系统设计 (16)4.1.1凿岩冲击液压回路 (16)4.1.2凿岩钻车液压系统总图 (16)4.1.3元件的选择: (17)4.1.4冲击机构的工作原理 (19)4.2性能特点: (21)5 钻车的保养与维护 (23)5.1液压凿岩机的维护保养和润滑 (23)5.1.1每班作业维护保养及润滑内容 (23)5.1.2每周保养内容(维修工) (23)5.1.3每月保养内容(维修工) (23)5.1.4每季保养内容(维修工) (23)5.2钻车检查(每班保养检查) (24)5.2.1检查液压油箱油面,用手动加油泵加油,恢复原来油面 (24)5.2.2接通水管: (24)5.2.3接通电源: (24)5.2.4检查轴向泵和空压机皮带的松紧程度。
浅谈煤矿井下全液压钻机的设计要点
浅谈煤矿井下全液压钻机的设计要点摘要:本文结合ZDY3200S全液压钻机及本人的工作经验,阐述了煤矿井下全液压钻机设计时,钻机的总体布局,确定基本参数的要求,钻机机械传动主要部件的结构及钻机的特点。
关键词:全液压钻机;参数确定;机械结构0.概述煤矿井下全液压钻机是煤矿井下安全钻探的理想设备,已成为煤矿井下瓦斯抽采安全用钻机的更新换代产品。
国内现有的全液压钻机在设计中,不断吸取总结了多年钻机使用的经验,并遵循“在可靠实用中求先进”的设计思想,运用性价比分析,追求其良好的综合经济效益。
煤矿井下全液压钻机采用国外同类型钻机的先进结构,同时特别注意到煤矿井下钻探施工的特点、工作环境、载荷性质以及工人的操作维护水平等方面,结合国情,优化设计,下面结合ZDY3200S全液压钻机及本人的工作经验,浅谈煤矿井下液压式钻机的设计思想,仅供同行们参考。
1.钻机的总体布局在煤矿井下,所施工的钻孔多为近水平孔和斜孔,钻进时易发生埋钻、煤层压力大容易发生喷孔,导致孔内事故频繁、成孔困难,钻孔深度浅,造成钻机搬迁稳固频繁,施工周期短,因而钻机应具有很高灵活性和轻便性。
为此,全液压图1 ZDY3200S全液压坑道钻机钻机(见图1)采用分体式布局,使其更具优势,在井下钻探施工中得到快速的发展,一般应由主机、操纵台、泵站三大部分组成,各部分之间用高压胶管连接。
设计中要优先考虑到煤矿井下巷道条件以及运输条件,钻机的外形尺寸尽量结构紧凑,便于移动,方可满足大多数煤矿的实际要求。
2.基本参数的确定1.转速的设定既考虑各种钻头的理论最佳切削速度,也考虑煤矿井下近水平钻探实际常用的经济转速。
考虑到钻杆与孔壁磨损,井下钻探实际开动转速也就比较低,而是设计在50—300r/min左右。
可采用无极调速,以满足多种钻进工艺的要求;可正、反转,实现机械自动拧卸钻杆,同时方便处理孔内事故。
2.扭矩的设定钻机在钻近水平孔时,钻杆柱与孔壁下侧全接触,摩擦严重,同时使回转阻力增大,功率消耗增加,近水平孔的深度一般是垂直钻孔的1/2,甚至更少些,所以钻近水平孔时,扭矩要比钻垂直孔时转速扭矩大得多,在功率一定时,多采用低速大扭矩的设计方式,保证钻机的使用性能。
矿用手持双排七星轮全液压钻机设计
矿用手持双排七星轮全液压钻机设计
针对煤矿井下存在瓦斯、煤尘等爆炸性危险气体的问题,在分析了煤电钻、风煤钻、齿轮液压马达的结构和功能后,提出并设计了一种新型的手持式矿用钻机。
该钻机以静力平衡液压马达为动力源,可对煤矿井巷中爆破孔、锚杆孔、注水孔等进行掘进。
基于静力平衡式液压马达进行结构创新,设计出双排偏心曲轴、双排七星轮结构,并以此为基础对钻机进行结构设计。
为简化液压系统结构,降低液压系统重量,设计一款集调速、换向、溢流等功能的组合阀,该组合阀可实现钻机速度、正反转以及过载保护的控制。
基于活塞位移、速度、加速度运动规律,计算流量脉动率,分析流量脉动特性,针对摩擦损失计算钻机整体机械效率。
并对双排偏心曲轴进行受力分析,校核所受应力是否满足要求。
在SolidWorks中建立双排偏心曲轴三维模型,利用分析软件Workbench验证双排偏心曲轴强度。
基于Workbench分析模块进行网格划分、约束添加等,完成模态分析,根据求解结果,对比激振频率,确保钻机不会发生共振。
对液压钻机中流体流动过程进行数值模拟,通过流体软件AnsysCFX中流体域的建立、网格划分、边界条件的设定进行流固耦合分析,对比不同流速求解过程中残差收敛曲线图,
分析流场收敛稳定性,对转动部分变形量、应力进行比对分析,为进一步的试验提供了指导。
液压钻机的液压系统设计_毕业设计精品
液压钻机的液压系统设计_毕业设计精品液压钻机是一种利用液压能量进行工作的设备,液压系统设计对于液压钻机的性能和工作效率具有重要影响。
液压钻机的液压系统设计需要考虑以下几个方面:液压系统的工作原理、系统的组成部分、控制方式、液压元件的选型和系统参数的计算与估算等。
首先,液压钻机液压系统的工作原理是通过液压泵将液压油压力传递给液压马达或液压缸,从而产生的力和运动。
液压泵通过驱动机械将机械能转化为液压能,并提供所需的流体压力。
液压马达或液压缸则通过液压油的流动将液压能转化为机械能,从而实现工作。
液压钻机液压系统的组成部分一般包括液压泵、液压马达或液压缸、液压控制阀、油箱、管路和配件等。
液压泵用于提供流体压力,液压马达或液压缸用于转化液压能为机械能,液压控制阀用于控制流体进出液压马达或液压缸,油箱用于储存液压油,管路和配件用于连接和配合各个部分。
液压钻机液压系统的控制方式可以分为手动控制和自动控制两种。
手动控制方式需要操作人员手动控制液压控制阀的开关,从而实现液压机件的启动、停止和控制。
自动控制方式则通过电气控制系统或其他控制装置,根据设定的程序或信号控制液压系统的工作状态和运动。
液压钻机液压系统中的液压元件选型需要根据工作条件和要求,选择合适的液压泵、控制阀、油缸和油管等。
根据所需的流量和压力,选择适当类型和规格的液压泵;根据工作负荷和速度,选择合适的液压马达或液压缸;根据工作方式和控制要求,选择合适的液压控制阀;根据工作环境和特殊要求,选择适当的油管和配件。
液压钻机液压系统参数的计算与估算是设计过程中的重要环节。
通过对钻机工作负荷、速度、压力等因素的分析和估算,计算出液压系统的流量、压力、功率以及油箱容积等参数。
同时,还需要考虑液压系统的稳定性和可靠性,通过合理的设计和计算,确保系统能够满足实际工作需求。
综上所述,液压钻机的液压系统设计是一个涉及多个方面的复杂任务,需要综合考虑液压系统的工作原理、组成部分、控制方式、液压元件的选型和系统参数的计算估算等因素。
全液压钻机毕业设计
1 绪论1.1 选题的意义本设计选择了液压钻机的设计,主要原因是当前我国地质勘探、工程建设和农田水利等事业正在逐渐完善,对各种钻探设备尤其是钻机提出了更多的要求。
现在市场上流行的钻机中以液压的钻机为主,这些钻机在承担各种煤矿爆破项目中起到了至关重要的作用。
但是,我们通过调查和了解发现,随着生产建设项目的扩大,市场对上钻探的液压钻机的需求量正在逐步上涨,尤其是全液压钻机,市场前景更加乐观。
全液压钻机的设计不仅对钻机这个生产行业有着重要的经济意义,同时间接推动了我国国民经济的发展,意义十分重大。
1.2 钻机概述1.2.1 钻机的功用钻探是地质勘探工作的重要手段之一。
钻机是实现该手段的主要设备。
其基本功用是以机械动力带动钻头向地壳钻孔并采取岩矿心。
钻机同时还是进行石油、天然气勘探及开采、水文水井钻探、工程地质钻探等工程的重要设备。
1.2.2 对钻机的要求钻机的技术性能要保证在施工中能满足合理的工艺要求,以最优规程,达到预计的质量要求;维护保养简单容易;安装拆卸搬迁方便;利于快速钻进;钻进辅助时间短;钻孔施工周期短;体力劳动强度低等。
概括起来说,是钻机要为多、快、好、省地完成钻探生产任务创造有利条件。
根据钻机的基本功用,对钻机具体要求如下:1.通过回转钻具等钻进方式将动力传给钻头,使钻头具有适合钻进规程需要的转速及调节范围,以便有效地破碎岩石;2.能通过钻具向钻头传递足够的轴心压力,并有相当的调整范围,使钻头有效地切入或压碎岩石;3.能调整和控制钻头给进速度,保证连续钻进;4.能完成升降钻具的工作,并能随着钻具重量的变化而改变提升速度,以充分利用动力机的功率和缩短辅助时间;1.2.3钻机的组成目前常用的钻机由如下各部分组成:1.机械传动系统将输入的动力变速并分配到回转、升降机构。
对与液压钻机还要有驱动油泵,以使液压系统工作的装置。
2.液压传动系统利用油泵输出的压力油驱动马达、油缸等液动机,以使立轴回转和控制给进机构、移动钻机、松紧卡盘等;3.回转机构回转钻具,以带动钻头破碎孔底岩石。
钻机液压系统设计
钻机液压系统设计第一篇:钻机液压系统设计钻机液压系统设计1概述目前,随着非开挖施工技术的日益成熟,作为非开挖施工主要设备的水平定向钻机也得到了突飞猛进的发展。
液压系统以它体积小、重量轻、结构紧凑、动力便于传递、力量大等特点,在水平定向钻机中得到了广泛的应用。
钻机液压系统的液压元件以及各回路的性能对钻机的整体性能起着决定性的作用。
2钻机液压系统在大吨位的钻机中,采用液压系统驱动显示出了巨大的优越性,它使产品的结构变得简单,体积大大缩小。
全液压水平定向钻机的液压系统包括:动力头回转液压系统、动力头推进或回拖液压系统、夹持卸扣器液压系统、履带行走液压系统、钻臂升降液压系统、钻机支腿液压系统、驾驶室平移液压系统、吊车液压系统、泥浆泵马达液压系统。
在设计液压系统时,以满足性能和使用要求而又没有多余元件为最佳。
下边我们就分别探讨一下钻机各部分液压系统的工作原理。
动力头回转液压系统动力头回转液压系统,一般由一对规格相同但转向正好相反的低速大扭矩液压马达组成,液压马达带有减速机以便增大扭矩力,两液压马达之间设有一块可使两马达实现串、并联作用的电液动换向阀。
液压系统图见图一。
图一动力头回转液压系统首先,从液压泵站来的液压油的压力和流量要和各液压元件相匹配,液压系统的压力不能超过任何一个液压元件的额定工作压力,否则要用减压阀进行减压。
选择换向阀时要注意,换向阀的通径要满足液压马达到达最大设计转速时对液压油流量的需要。
当电液换向阀4的左边电磁铁带点且换向阀3不带电时,电磁铁将阀4的左边阀芯位置推到中间,来自系统的液压油经过阀4到达马达1的左边,另一路则经过换向阀3到达马达2的右边,推动马达1、2作方向相反的转动,此时主轴正转。
马达1的回油经过换向阀3与马达2的回油会合,经换向阀4流回油箱。
这时两马达并联,转速低,但扭矩最大。
当电液换向阀4的左边电磁铁和换向阀3同时带电时,阀3的右边阀芯被推到左边位置接通,液压油经过马达1、阀3到达马达2的右边,推动两马达转动,主轴正转。
(完整版)全液压钻机说明书(标准版)
学号:00603课程设计题目全液压钻床液压系统的设计学院物流工程学院专业机械设计制造及其自动化班级机设0806班姓名宋宏彬指导教师袁兵2011 年8 月15 日目录1设计要求及设计参数 (1)1.1设计要求 (1)1.2设计参数 (1)2 运动与负载分析 (2)2.1运动分析 (2)2.2负载分析 (2)2.3负载图F-t和速度图v-t图的绘制 (2)3 拟定液压系统原理图 (3)3.1整体设计思路 (3)3.2液压回路设计 (4)3.3液压回路分析 (5)4液压系统主要参数 (6)4.1系统参数的确定 (6)4.2液压缸的选定 (7)5液压元件的选择 (7)5.1液压泵和马达及电机的确定 (7)5.2液压阀及辅助元件的确定 (8)5.3液压元件明细表 (9)6小结体会 (10)7参考资料 (10)1.设计要求及设计参数1.1设计要求全液压钻机用于矿洞或露天等地点进行打孔作业,其钻杆的旋转、推进、起拔以及钻杆倾角的调整、固定等均由液压传动来实现。
钻机工作时噪声大,钻机附近粉尘较大,整个工作环境相当恶劣。
要求完成的主要设计内容包括:1)For personal use only in study and research; not for commercial use2)3)根据钻机工况要求,拟定液压系统方案;4)根据给定的技术参数,对液压系统进行计算,并对液压元件进行选型;5)编写设计计算说明书(格式见附录),并绘制液压系统原理图。
1.2设计参数已知该钻机的主要技术参数如下表所示,请设计该钻机的液压驱动系统。
表1钻机的主要技术参数2.运动与负载分析2.1运动分析钻机主机部分结构如上图所示,钻头(图中未画出)装夹在回转头上。
液压缸1用于支撑工作滑台并调节其倾角,使其在0~90°(水平向上)范围内升降;工作时,两台液压马达2和3共同驱动工作滑台上的回转头以带动钻杆旋转,同时推进缸4推动工作滑台前进。
全液压钻机液压系统的设计计算
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全液压钻机液压系统的设计计算
作者:孙阳修
来源:《科技资讯》2012年第08期
本文所设计的钻机是一台小型钻机,该型钻机适合在工作条件较差,地形复杂的局部地区进行水文钻探。
设计中采用了全液压传动系统,即履带驱动、回转动力头驱动、进给液压缸、卷
扬机组驱动、泥浆泵驱动等都采用液动件。
本钻机最大钻深200m。
要求动力头转速:0~
150r/min,扭矩345kg.m。
进给系统中提升力为65kN,钻进轴压为40kN。
1拟定液压系统
在明确基本要求的基础上,进行工况分析负载计算,拟定总体工作原理图,再对各回路执行元件进行计算及选型。
初选本系统压力为20MPa。
此系统是向多台液动机供油且要求机械尺寸较大的场合故宜选用开式系统。
根据工作需要,选用一四联油泵供油,其功能:第一联泵用于驱动回转马达快速回转和进给液压缸快速运动及行走马达回转,第二联泵用于驱动回转马达钻进转动,第三联泵用于驱动液压缸工作运动,第四联泵用于起落油缸、液压扳手、千斤顶、副卷扬马
达、泡沫泵马达的驱动。
各液动件的控制通过四联阀M2和七联阀M4以及两个三位四通阀来完成。
根据总体设计思路该全液压钻机液压系统结构示意图如图所示:。
ZDY1250煤矿用全液压钻机说明书要点
执行标准: MT/T 790-2006Q/JH 01-2012ZDY1250 煤矿用全液压坑道钻机明书说使用(请在安装使用前仔细阅读本说明书)重庆劲合机械有限公司月年20123用户须知:◆用户应负责钻机的安全操作和劳动组织,编制相应的安全操作规程,承担操作人员和设备的安全责任。
◆用户应加强对操作人员的安全培训,提高操作人员的安全意识;◆操作人员必须经过培训才可使用本钻机;◆操作人员使用钻机前必须详细阅读本使用说明书;◆钻机钻孔过程中,应有专职安全员跟班作业。
安全警示:1﹚操作人员随身衣物应合身并束紧,以免缠上钻机的运动部件而对肢体造成损伤;2﹚液压系统中溢流阀和功能阀组出厂时均已调定,不能随意调整压力。
如确需重新调定时,必须由专业技术人员或经过专业培训的技术工人严格按照说明书要求调定钻机工作压力;3﹚钻机工作时,钻机锚固必须牢固,防止倒下伤人;4﹚启动钻机前,操作人员应通知所有人员注意安全,仔细检查电路电缆,检验漏电保护装置状态,检查钻机锚固是否牢固,只有在确认人员和设备都安全后,方可启动钻机运转;5﹚钻机在钻孔过程中,当钻杆之间采用螺纹连接时,动力头严禁反转,只有在加接或拆卸钻杆时,夹持器夹紧钻杆时方可反转;6﹚钻机钻孔过程中加接钻杆时,夹持器必须夹紧钻杆,防止钻杆从钻孔中滑落伤人;7﹚钻机钻孔过程中,钻机前方严禁站人,操作人员站在钻机的侧面,严禁操作人员正对钻杆操作;8﹚在更换碟簧时,先用两个长螺栓将动力头中连接卡盘前壳和变速箱体的任一对角线两个螺栓更换,在慢慢拆卸其余的螺栓,防止卡盘壳体弹出伤人9﹚钻机钻孔过程中,操作人员观察钻机外露运动部件时,应注意安全;10﹚钻机液压系统不得在泄露状态下运转,当液压油有泄漏时,应及时处理;11﹚钻机配置的电动机应使用YBK 2型防爆电机;钻机配套电动机、液压胶管等应有安全标志,且在有效期内;12﹚不允许在井下拆卸电动机或带有防爆标志牌的部件,不允许在井下拆开或检修液压马达、液压泵等高精度液压元件;13﹚停机不用时应切断电源。
多功能深井钻机的液压系统设计与控制策略
多功能深井钻机的液压系统设计与控制策略随着石油行业的发展,对于深井钻机的要求越来越高,需要具备更精密、高效和多功能的液压系统。
本文将介绍多功能深井钻机的液压系统设计与控制策略。
1.液压系统设计的要求深井钻机的液压系统设计需要满足以下几个方面的要求:1.1 高效性:液压系统设计应确保系统的工作效率高,能够快速、准确地响应操作指令,从而提高钻机的生产效率。
1.2 精确度:液压系统需要具备较高的精确度和稳定性,能够确保钻机在复杂地层中能够准确而稳定地完成钻井作业。
1.3 可靠性:液压系统设计需要考虑到钻机在长时间连续工作过程中的可靠性,能够抵抗较大的振动和冲击,确保系统的稳定运行。
1.4 多功能性:液压系统设计要满足多功能深井钻机的需求,包括不同工况下的可调节性、多路流量与压力控制能力,以适应不同井深和井型的需求。
2.液压系统的基本组成多功能深井钻机的液压系统通常由以下几个基本组成部分组成:2.1 液压泵站:液压泵站是液压系统的能量源,负责向液压系统提供所需的流量和压力。
2.2 液压执行器:液压执行器包括液压缸和液压马达,负责将液压能量转化为机械能,完成钻机的各种运动。
2.3 液压阀组:液压阀组用于控制液压系统的流量、压力和方向,实现对钻机各项功能的控制。
2.4 液压油箱:液压油箱用于储存液压油,保证液压系统的正常运行,并对液压系统进行冷却。
3.液压系统的控制策略为了满足多功能深井钻机的要求,液压系统的控制策略需要考虑以下几个方面:3.1 电控与液控相结合:液压系统可以通过电控和液控相结合的方式实现对钻机的精确控制。
通过采用先进的液压阀技术和传感器,结合电控系统,可以实现对液压系统的精确控制和自动化操作。
3.2 可编程控制器(PLC):液压系统的控制策略中,可编程控制器可以起到重要的作用。
通过PLC,可以实现对液压系统的智能控制和故障诊断,提高钻机的自动化程度和可靠性。
3.3 混合动力控制:针对深井钻机长时间连续工作的需求,可以考虑引入混合动力控制策略,通过同时使用柴油和电力驱动,以提高燃油的利用效率,降低排放量,延长液压系统的使用寿命。
煤矿钻孔施工措施(ZY-1250钻机)
一、钻探说明根据矿瓦斯治理的需要,我抽采队需在****巷施工穿层钻孔抽放瓦斯。
为确保施工期间的安全,特编写该措施,经审批后,相关人员及单位必须严格遵照执行。
二、技术要求1.钻机选型:选用ZY—1250型全液压钻机,钻杆长度800mm,钻头直径75mm。
2.钻孔开孔位置、孔号、方位设计按要求在现场标定。
3.施工人员必须严格按照设计要求进行施工,采用水力排渣工艺进行施工钻孔。
4.施工人员必须严格记录好钻孔的孔号、方位、倾角、孔深、见煤岩情况、机电设备运转情况、安全隐患处理情况、钻孔内外钻杆数目及钻孔排渣情况,下班后及时向通防科值班人员汇报,由值班人员记录清楚备查。
5.施钻地点必须悬挂钻孔施工设计图板。
图牌板内容应包含施工地点名称、开孔位置、钻孔编号、钻孔性质、方位、倾角、孔深。
6.施工前,水管必须提前延接接到位,并与钻机水辨相连,有单独的控制阀门。
7.施工前,由掘一队完善******巷的排水系统,确保瓦斯巷积水能及时排出。
8.施工前,安检员必须检查安全设施的良好情况,只有当安全施设到位并且良好情况下,向安全指挥中心汇报后方可开钻。
9.施工过程中,抽采队当班施工班组长随时观察钻孔的排渣情况以及钻孔内瓦斯的涌出情况。
10.施工前,当班施工班长必须在施钻位置正上方,且距离钻场顶板小于1米的位置悬挂好便携式瓦斯检测仪。
11.施工期间,当班施工班长必须记录好钻孔的喷塌孔位置、见煤岩情况及钻机运转情况。
12.在开始取钻前及取钻结束后施工班长和安检员按规定联系安全生产指挥中心,在得到矿调度许可后方可取钻或取钻结束。
取钻全过程必须有视频监控。
13.封孔前准备钻孔施工到位后,不能立即退钻,对于正角度和平孔,应继续用水将钻孔内的钻屑冲出,防止钻屑过多抽放管下入钻孔;对于下向孔,除了用水将钻孔内的钻屑排出外,最后还应换用压风,将孔底的积水吹出,防止积水过多,阻碍瓦斯抽采。
14.严格按“两堵一注”封孔工艺施工。
(1)先准备好12米直径为50mm的封孔管,在距封孔管末端1米处,用规格为:长*宽=1米*0.1米的白纱布在两边捆绑,在距封孔管孔口200mm位置,进行同样的方法捆绑。
全液压钻机说明书(标准版)
学号:00603课程设计题目全液压钻床液压系统的设计学院物流工程学院专业机械设计制造及其自动化班级机设0806班姓名宋宏彬指导教师袁兵2011 年8 月15 日目录1设计要求及设计参数 (1)1.1设计要求 (1)1.2设计参数 (1)2 运动与负载分析 (2)2.1运动分析 (2)2.2负载分析 (2)2.3负载图F-t和速度图v-t图的绘制 (2)3 拟定液压系统原理图 (3)3.1整体设计思路 (3)3.2液压回路设计 (4)3.3液压回路分析 (5)4液压系统主要参数 (6)4.1系统参数的确定 (6)4.2液压缸的选定 (7)5液压元件的选择 (7)5.1液压泵和马达及电机的确定 (7)5.2液压阀及辅助元件的确定 (8)5.3液压元件明细表 (9)6小结体会 (10)7参考资料 (10)1.设计要求及设计参数1.1设计要求全液压钻机用于矿洞或露天等地点进行打孔作业,其钻杆的旋转、推进、起拔以及钻杆倾角的调整、固定等均由液压传动来实现。
钻机工作时噪声大,钻机附近粉尘较大,整个工作环境相当恶劣。
要求完成的主要设计内容包括:1)For personal use only in study and research; not for commercial use2)3)根据钻机工况要求,拟定液压系统方案;4)根据给定的技术参数,对液压系统进行计算,并对液压元件进行选型;5)编写设计计算说明书(格式见附录),并绘制液压系统原理图。
1.2设计参数已知该钻机的主要技术参数如下表所示,请设计该钻机的液压驱动系统。
表1钻机的主要技术参数2.运动与负载分析2.1运动分析钻机主机部分结构如上图所示,钻头(图中未画出)装夹在回转头上。
液压缸1用于支撑工作滑台并调节其倾角,使其在0~90°(水平向上)范围内升降;工作时,两台液压马达2和3共同驱动工作滑台上的回转头以带动钻杆旋转,同时推进缸4推动工作滑台前进。
全液压钻机(毕业设计)
下面针对全液压钻机直接执行机构进行钻孔动作分析:冲击凿岩作业由冲击、推进、回 转、冲洗四种功能组合而成,原理图如下:
图 2-1 凿岩机原理
5
图 2-2 受力分析图
根据岩石的力学性质,岩石破碎与受力大小和受力速度有关,冲击力能够很快促使岩石 由塑性体变为脆性体,当冲击应力高于岩石强度极限时,产生微裂隙,随着裂隙的逐渐扩大, 岩石的整体强度急速下降,导致岩石破碎。全液压钻机一般采用冲击-回转钻进模式,该模 式是靠液压冲击器通过钻头将能量传递给岩石,对岩石进行冲击钻进,靠推进器完成钻杆的 快速钻进和后退,和靠减速机构将扭矩传递给钻杆,再通过钻杆传递给钻头,对岩石进行回 转钻进。如图,钻头轴向受到静压力 P 静和冲击力 P 冲的作用,回转方向还受到回转扭矩的 作用,因此钻头不仅能够切削破碎岩石,而且还能够对岩石形成冲击,这种回转剪切破碎和 冲击破碎岩石方式交替使用,很大程度上提高了钻机工作效率[6]。 2.3 液压系统分析设计
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收稿日期:2012-11-08作者简介:吕红军(1962-),女(回族),宁夏银川人,宁夏地矿物资装备管理中心副主任、高级工程师,勘探机械专业,从事矿产地质机械研究与管理工作,宁夏银川市西夏区北京西路199号,wzfz2031768@126.com 。
浅谈煤矿井下全液压钻机的设计要点吕红军1,李科2(1.宁夏地矿物资装备管理中心,宁夏银川750021;2.宁夏矿产地质调查院,宁夏银川750021)摘要:结合ZDY3200S 型全液压钻机及其在生产实际中的应用情况,阐述了煤矿井下全液压钻机设计时,钻机的总体布局、确定基本参数的要求、钻机机械传动主要部件的结构及钻机的特点。
关键词:全液压钻机;参数确定;机械结构中图分类号:P634.3+1文献标识码:A文章编号:1672-7428(2012)12-0004-04Discussion on the Design Points of Full Hydraulic Drilling Rig for Underground Coal Mine /LV Hong-jun 1,LI Ke 2(1.Ningxia Geology and Mineral Materials and Equipment Management Center ,Yinchuan Ningxia 750021,China ;2.Ningxia Institute of Mineral Geological Survey ,Yinchuan Ningxia 750021,China )Abstract :Based on the design and practice application of ZDY3200S full hydraulic drilling rig ,the paper discussed the general mechanical arrangement ,the requirements on basic parameters determination ,the structure of major mechanical transmission parts and the characteristics of the drilling rig.Key words :full hydraulic drilling rig ;parameter determination ;mechanical structure1概述煤矿井下全液压钻机是煤矿井下安全钻探的理想设备,已成为煤矿井下瓦斯抽采安全用钻机的更新换代产品。
国内现有的全液压钻机在设计中,不断吸取总结多年钻机使用的经验,并遵循“在可靠实用中求先进”的设计思想,运用性价比分析,追求其良好的综合经济效益。
煤矿井下全液压钻机采用国外同类型钻机的先进结构,同时特别注意到煤矿井下钻探施工的特点、工作环境、载荷性质以及工人的操作维护水平等,结合国情,优化设计。
近年来,我区为提高煤矿井下钻探的安全性和施工效率,多个矿区采用了ZDY3200S 型全液压钻机进行煤矿井下钻探施工,使用效果良好。
笔者结合ZDY3200S 型全液压钻机及工作经验,浅谈煤矿井下液压式钻机的设计思想,仅供同行们参考。
2钻机的总体布局在煤矿井下,所施工的钻孔多为近水平孔和斜孔,钻进时易发生埋钻、煤层压力大容易发生喷孔,导致孔内事故频繁、成孔困难,钻孔深度浅,施工周期短,钻机搬迁稳固频繁,因而钻机应具有很高的灵活性和轻便性。
为此,全液压钻机采用分体式布局(见图1),使其更具优势,在井下钻探施工中得到快速的发展。
一般应由主机、操纵台、泵站3大部分组成,各部分之间用高压胶管连接。
设计中要优先考虑到煤矿井下巷道条件以及运输条件,钻机的外形尺寸尽量结构紧凑,便于移动,方可满足大多数煤矿的实际要求。
图1ZDY3200S 型全液压坑道钻机3全液压坑道钻机基本参数的确定原则3.1转速转速的确定既考虑各种钻头的理论最佳切削速度,也考虑煤矿井下近水平钻探实际常用的经济转速。
考虑到钻杆与孔壁磨损,井下钻探实际开动转速也就比较低,因此其转速设计在50 300r /min 。
可采用无极调速,以满足多种钻进工艺的要求;可正、反转,实现机械自动拧卸钻杆,同时方便处理孔内事故。
3.2扭矩钻机在钻近水平孔时,钻杆柱与孔壁下侧全接触,摩擦严重,同时使回转阻力增大,功率消耗增加,所以钻近水平孔时,扭矩要比钻垂直孔时扭矩大得多。
在功率一定时,多采用低速大扭矩的设计方式,保证钻机的使用性能。
3.3起拔能力考虑到井下钻探的特点,故起拔能力按钻具总重力的3 5倍设计,使钻机有较强的处理孔内事故的能力。
提升速度则按0.5m/s左右的低速设计,以便处理事故和扫孔,同时采用液压联动,减少起、下钻时的辅助时间。
3.4给进能力在满足钻头的工作压力要求时,还应考虑大角度向上钻孔施工的钻具质量大小,按钻具质量的2 4倍设计,以便进行处理事故和顶下口管等作业。
3.5给进行程给进行程固然是越长越好,有助于缩短加接钻杆和起、下钻时的辅助时间,减少倒杆次数,但为了减轻钻机质量和搬迁灵活性,目前设计为500 600 mm比较实用。
3.6动力机的实际功率为保证钻场噪声控制在90dB左右,钻机一律采用防爆电动机驱动。
直接利用井下电网供电。
关于功率的选取,由于各种文献介绍的公式与用户从经济效益角度出发,因可避免最大流量和最高压力同时出现,实际采用的动力可比计算值小10%左右,再结合防爆电动机系列参数选取,通常是可行的。
特别是对于深孔坑道钻机更是有用的。
4ZDY3200S型钻机主要技术参数回转额定压力:20MPa额定转矩:3200 850N·m额定转速:70 240r/min给进额定压力:20MPa最大给进/起拔力:102/77kN给进/起拔行程:600mm钻孔倾角:-5ʎ 60ʎ钻杆直径:73mm电动机额定功率:45kW电动机额定电压:380/660/1140V5钻机机械传动设计在进行钻机机械传动系统的部件结构和关键零件的设计时,要重点考虑并合理解决好功能与成本之间的矛盾。
在保证功能时,以钻机需承受中等冲击载荷、处理事故时要求1.5 2倍的过载能力,尽量降低噪声与振动等要求为设计的依据;遵循传动链最短的原则,还要对关键部件进行优化设计,所有零件均进行工艺成本审核。
5.1动力头动力头是钻机的核心部件,考虑到煤矿井下特殊条件,选用液压动力头结构,可提高钻机的解体性,油马达随动力头一起前后移动。
为了达到动力头有较理想的转速和转矩的调节范围,采用A6V160MA变量马达,手动调节排量的方式,利用马达的排量调节范围,实现动力头的转速和转矩的调整。
动力头只设计有较大降速比的传动箱,通过齿轮减速带动主轴和液压卡盘回转。
传动箱采用空间三轴品字形结构,两级降速。
具有结构简单、紧凑,箱体为铸造结构,增强加工工艺性。
ZDY3200S型全液压钻机动力头的结构见图2。
图2ZDY3200S型全液压钻机动力头结构示意图5.2卡盘卡盘(见图3)是钻机的一个重要部件,其性能直接影响到钻机使用效果。
其工作条件最为恶劣,既要能承受轴向载荷和回转转矩,又有频繁的开合动作,采用胶筒式结构的常开式液压卡盘,油压夹紧、弹簧松开的常开式结构。
图3卡盘其工作原理:需夹紧钻杆时,高压油进入胶筒与卡盘体形成的密封腔,胶筒受到径向的压力而收缩,迫使卡瓦组移动而夹紧钻杆,同时也压缩弹簧组;需松开钻杆时,在弹簧的作用下卡瓦组张开外移,液压油原路返回,从而松开钻杆。
卡盘的特点是:没有增力机构,机械效率高;承受油压的面积大,传递扭矩大;结构紧凑,外形尺寸小,转动惯量小;卡瓦和钻杆受到一定磨损后,对夹紧力的影响小,夹持范围大等。
卡瓦的结构分为带齿面卡瓦和光面卡瓦,带齿面卡瓦还分切齿式和焊齿式。
因卡瓦体结构不同,所用材料也不同。
直接切齿的卡瓦一般用20CrMnTi 或T8材料加工,经淬火处理后形成坚硬的齿面。
这种卡瓦加工容易,成本低。
采用20CrMnTi 切齿卡瓦,加工成型后经渗碳淬火达到使用要求。
为使卡瓦的摩擦系数相对稳定,卡瓦齿面面积与总面积之比应为0.5 0.6之间,螺距为8 10mm ,且与给进力的大小有关,给进力大取大值,反之则取小值。
5.3给进装置给进装置(见图1)结构型式直接决定钻机的给进性能参数并影响钻机的重量好坏,ZDY3200L 型全液压钻机给进装置由油缸、机身、拖板和后夹头体等组成。
采用一个90/55的单杆双作用油缸,缸筒固定在机身后端,活塞杆端固定在机身上的拖板上,活塞杆带动拖板上的动力头实现前进后退的往复运动,结构简单实用,机身受力好,能够承受较大的负载冲击,油缸无杆端提供较大的给进力。
5.4夹持器夹持器(见图4)为液压钻机的重要部件。
固定在给进装置机身的前端,其作用一是夹持孔内钻具,二是与动力头配合可机械拧卸钻杆。
将2根插杆抽出,即可取出卡瓦,扩大通孔,方便通过粗径钻具。
图4夹持器结构示意图夹持器结构采用浮动-复合常闭式结构,简单实用,灵活可靠,可左右浮动以减少钻孔跑偏后卡瓦和钻杆之间的相互过度磨损,提高钻机的适应性和卡瓦的使用寿命。
利用钻机的液压联动功能进行机械化拧卸钻杆,很大程度上可以缩短辅助时间,提高钻进效率,减轻工人劳动强度。
5.5泵站泵站(见图1)是钻机的动力源,由油箱和电机泵组等部件组成。
电动机通过泵座和弹性联轴器及三角带驱动Ⅰ、Ⅱ泵工作,泵从油箱吸油并排出高压油,经操纵台的控制和调节使钻机的各执行机构工作。
Ⅰ、Ⅱ油泵为独立泵,通过泵座与电机固联,具有传动可靠、结构紧凑的特点。
为保证液压系统正常工作,在泵站上还安装有多种液压附件,如:吸油滤油器、回油滤油器、冷却器、空气滤清器、油温计、油位指示计、磁铁等。
设计中采用高位油箱,有效提高泵的安全保护性和泵的吸入性。
结合以往的使用和设计经验,设计中要有针对性的加大吸油管路直径和回油滤油器过油能力,增强联轴器的传递能力,采用三联板翘式冷却器结构对油液强制冷却,油液不易发热,提高了系统效能。
5.6操纵台及液压系统操纵台(见图1)是钻机的控制中心,由多个液压控制阀、压力表及部件组成。
操作时远离孔口,保障操作者的安全,并方便观察孔口及钻进情况。
操纵台上设有马达回转、倒杆、起下钻、起下钻功能转换、夹转联动功能转换、卡夹功能转换等6个操作手把,溢流阀调压、减压阀调压和起拔节流三个调节手轮,以及回油压力表、Ⅰ泵系统压力表、给进压力表、起拔压力表和Ⅱ泵系统压力表共5块压力表。
ZDY3200S 型全液压钻机液压系统见图5,钻机从控制成本的角度,采用国产优质液压元件,满足用户需求。
设有多种联动功能,保证工作效率和安全性。
主、副泵采用手动变量泵,提高了钻机的工艺适应性。