1用途及使用范围
ZYW-3200煤矿用全液压钻机主要用于煤矿井下钻进瓦斯抽(排)放孔、注浆灭火孔、煤层注水孔、防突卸压孔、地质勘探孔及其它工程孔。适用于岩石坚固性系数f≤12的各种煤层、岩层。要求巷道或钻场断面大于6.5m2,高度大于2.5m,宽度大于2.8m 。
2主要结构和工作原理
钻机整体结构如图1所示,液压系统见图10,主要由泵站、操作台、动力头、机架、底架、夹持器、立柱、导向套、钻具等9大部分组成。
2.1泵站(3000ZYW01)
泵站(图2)主要由电动机、双联柱塞泵、油箱、精(粗)滤油器、冷却器、空气滤清器及底座等部件组成。泵站是钻机的动力源,电动机通过联轴器驱动油泵旋转,将电能转换成液压能(压力油),再通过操作台上的操纵阀组,将压力油分配到液压执行机构,实现钻机的各种功能。双联柱塞泵上的旋转调速手轮实现无级调速。油箱内装46#抗磨液压油至油位计上标位,为避免在井下加油时脏物进入油箱,须通过空气滤清器加油。
2.2 操作台(2000ZYW02)
操作台(图3)用于操纵液压系统各元件的动作,以实现钻机的正常运转。操作台由台架、多路换向阀、联动阀组、溢流阀、压力表、胶管等组成。多路换向阀由三片阀组成,操纵多路换向阀组相应的手把,可控制钻机动力头的正反向旋转、推进油缸的正常进退及快速进退、夹持器的夹紧和松开及调定钻机倾角等动作。联动阀组上设有操作台设有卡盘夹紧-松开功能选择阀、夹持器功能选择阀、卡盘功能选择阀、钻进功能选择阀及进退功能选择阀,通过操作这些功能阀实现钻机联动功能选择。钻机工作时,可通过调节溢流阀,改变进给油缸的推力,从而改变钻机钻进的钻压。
2.3动力头(3200ZYW03)
动力头(图4)主要由液压马达、减速箱、卡盘等组成。主要作用是将液压能转化为机械能,输出旋转运动,实现钻具的旋转。液压马达的动力经减速箱减速后带动中空主轴、液压卡盘、水辫轴和钻具旋转,输出转速和转矩。调节液压马达上的旋转调速手轮可以实现无级调速。卡盘为液压夹紧,弹簧松开的胶囊式结构,压力油经过箱体上的滤油器和主轴上的配油套进入卡盘,配油套的泄漏油经过减速箱回到油箱。动力头采用卡槽式连接安装在机架拖板上。主轴为中空结构,使用钻杆的长度不受钻机进给行程限制。
2.4机架(3000ZYW04)
机架(图5)用来支承动力头,其主要作用是实现动力头的进给。主要由机架体、滑移油缸、拖板等组成。 动力头用销轴及螺栓固定在拖板上,推进油缸带动拖板、动力头在机架上沿导轨做往返运动。
2.5夹持器(3000ZYW05)
夹持器(图6)安装于机架前端,主要用于夹持钻杆及与动力头配合进行机械拧卸钻杆。夹持器由油缸缸筒、活塞、壳体、卡瓦等组成。
2.6底架(3000ZYW06)
底架(图7)用来支承机架,其主要作用是调整倾角。主要由底架、升降油缸、机架立柱、拉杆等组成。升降油缸可调整机架的高度和倾角,使钻机的开孔高度和开孔倾角符合要求。调整好开孔高度和倾角后,机架立柱和拉杆将机架和船型底架连接为一个整体。船型底架前后有四个脚窝,用于立柱锚固底架。
2.7立柱(ZSM06)
由液压支柱、内外导管等组成。立柱锚固在巷道或者钻场的顶底板之间,起稳固钻机的作用。由于采用内注式液压支柱,提高了立柱的整体锚固力,增加了钻机的稳定性。
2.8导向套(3000ZYW07)
导向套(图8)位于动力头和夹持器前面,对钻杆起导向作用。主要由导向套体、活动套等组
成。
2.9钻具
钻具包括钻头、钻杆和水辨。钻头为直径φ113mm的PDC复合片中心钻头,可以根据用户需要配置金刚石或牙轮钻头,满足硬岩钻孔需要。钻杆直径为φ73mm,长度为800mm。采用圆锥螺纹连接,具有强度高、拆装容易、对中性好等优点。水辨配置有前置水辨(图9)和后置水辨两种,作用是向钻杆供水或压风,用以冲孔排渣、冷却钻头等,根据使用需要选取。
3 钻机型号及主要技术参数
3.1 型号含义
Z Y W - 3200
3.2 主要技术参数
a.主机:
钻进深度(m) 350
钻孔倾角() -90~+90
开孔直径(mm) 113、133
终孔直径(mm) 94、113
钻杆直径(mm) 73
锚固力(kN) 4×80
主机外形尺寸(mm) 2225×1190×1380 (长×宽×高)
整机重量(kg) 约2240(不包含钻具)
b.回转机构:
额定输出转矩(N.m) 3200~900
额定输出转速(r/min) 70~240
马达型号 A6V107MA
马达排量(ml/r) 107~30.8
主轴通孔直径(mm) 78
c.给进机构:
正常推进速度(m/min) 0~1.5
给进行程(mm) 850
给进力(kN) 110
起拔力(kN) 130
d.泵站:
电动机型号 YBK2-225M-4
额定功率(kW) 45
额定电压(V) 380/660
额定转速(r/min) 1480
油泵型号 ADUO62R+41R/SAUER60+25
排量(ml/r) 0~62+25/0~60+25
流量(l/min) 0~82+33/0~80+33
大小泵出油调定压力(MPa) 28
油箱有效容积(L) 150
泵站外形尺寸(mm) 1750×890×845 (长×宽×高)
泵站重量(kg) 645
e.操作台:
多路阀小泵进油口压力 (MPa) 22
推进压力(MPa) 21
旋转压力(反转) 25
旋转压力(正转) 24
液压卡盘夹紧压力(MPa) 25
夹持器夹紧压力(MPa) 25
操作台外形尺寸(mm) 680×570×850 (长×宽×高)
操作台重量(kg) 185