牙轮钻机介绍

1 牙轮钻机——国内领先水平

1、1 国外牙轮钻机发展情况

牙轮钻机是大型露天矿山爆破的主要钻孔设备。随着露天矿山大型化和数字化，国外牙轮钻机也在向大型化和自动化、智能化发展，穿孔直径由早期的270mm、311mm逐步向更大孔径发展。如美国BI公司49RⅢ型孔径达406mm，59R孔径达到444mm，P&H公司100XP和120A 分别达到349mm和559mm，以适应特大型重型金属矿山的穿孔作业,但大型露天矿使用最多的炮孔直径仍为310～380mm。

随着IT技术的快速发展，国外著名的牙轮钻机制造商及时集成应用最新技术成果，加速了牙轮钻机的升级换代，正在向着全自动化和智能化方向发展，为数字化矿山创造了条件。

美国BI公司开发的Holepro炮孔可编程控制系统更新了早期的局部自动化。它由PLC和显示器构成的PLC-视屏系统，可显示钻机的运行参数，在孔深程序控制下，使钻孔深度准确无误，通过钻孔参数，可绘出炮孔纵向矿岩石剖面结构图，精确区分矿岩性质的微观地质资料。

Harnisch Feger公司在钻机上装有CommandTMcontrol 控制系统，以PLC为基础的控制装置将全部控制和显示功能集中在一个现代化的司机控制盘上，可控制钻进参数，监控设备状态，实现自动钻进、自动调平和自动润滑，各种参数的自动监测和调整。

加拿大Wenco公司开发了钻机导航与传感器监视系统。应用GPS 技术的导航系统可精确纪录行车路线和钻杆摆动，精确确定钻头位置。

加拿大Aquila采矿公司开发了用于露天矿山钻孔作业的计算机辅助监视系统和导航系统，其范围从生产监视和矿岩自动识别到GPS

辅助导航系统。

1.2 国内基本情况

我国露天矿用牙轮钻机研制虽然起步晚，但起点高，发展较快，1985年已生产YZ和KY二个系列，达到美国八十年代技术水平，实现替代进口，但以后技术发展缓慢，与国外先进技术差距拉大，主要表现在自动控制技术。

中钢衡重早在上世纪八十年代初便开始牙轮钻机的研制。在原冶金部组织下，联合鞍钢矿山研究所、长沙矿山研究院、东北大学和北京科技大学，通过消化吸收美国BI公司45R牙轮钻机，开发YZ-35型牙轮钻机，1982年12月通过部级鉴定。1982年中钢衡重又开始开发YZ-55牙轮钻机，1985年通过部级鉴定，1984年开始自主开发YZ-12牙轮钻机，1987年通过部级鉴定，中钢衡重形成了三种系列，钻孔直径从95～310mm的牙轮钻机。

江西南昌凯马有限公司采矿机械分公司也从上世纪八十年代开始按洛阳矿山设计院设计图纸研制牙轮钻机，生产KY-150、KY-250、KY310三种型号牙轮钻机，其电气控制依赖专业电控设备制造厂配套。

我国的牙轮钻机应用IT技术还刚刚起步，中钢衡重自行开发的钻机电气控制系统应用了触摸屏和PLC技术，对钻机实现了局部自动控制。

1.3 公司在相关产品和技术研发上已取得的最新阶段成果和达到的技术水平

中钢衡重是国内唯一具有牙轮钻机自主设计开发能力的企业，二十多年来，对YZ系列牙轮钻机不断进行设计改进，技术性能不断提

高，YZ-35型牙轮钻机已更新换代到第四代产品，YZ-55型牙轮钻机也推出了第三代产品。

公司自2007年开始进行牙轮钻机自动化研究，2008年开发的牙轮钻机电气系统，在YZ-35型牙轮钻机上实现了局部自动化。2008年对YZ-55型牙轮钻机也进行局部自动化开发。公司的牙轮钻机已经应用交流变频调速、PLC、现场总线、触摸屏、自动测深、数据无线传输等技术，简化了钻机的电气线路，实现自动调平和测深，降低司机劳动强度，提高作业效率。公司现已独立完成牙轮钻机的电气、液压系统配套，掌握了牙轮钻机整机核心技术。

国内某研究院在上世纪九十年代也开展了牙轮钻机钻进参数自动调节研究，并在牙轮钻机进行了试验，提高了钻孔速度，延长钻头使用寿命，取得了一定的经验。

江西南昌凯马公司的电控系统采用进口的直流调速或交流变频调速系统，并配置一最简单的PLC进行控制，PLC只是简单的继电控制，并没参与到其它的控制，也就无法利用PLC强大的运算功能，实现电控系统的监控、以及自适应控制等，所以总的来讲自动化水平还是不高。