ZDY1900S(MKD-5S)型全液壓鉆機簡(jiǎn)介
鉆機用途及主要參數
鉆機主要用于瓦斯抽放、地質(zhì)勘探、探放水、注漿、滅火等。因而對鉆機的外形尺寸、重量、防爆、等都有特殊要求,西安分院研制的MK系列鉆機以鉆孔深度、鉆孔直徑、鉆桿直徑、鉆孔傾角、回轉速度、輸出扭矩、起拔能力、給進(jìn)能力、給進(jìn)行程、電機功率、外形尺寸及整機重量作為鉆機的技術(shù)性能參數。鑒于鉆機標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出鉆機能力,ZDY系列鉆機以功率等級作為主參數。
新修訂的煤炭行業(yè)標準已對鉆機的基本參數作出明確規定,包括主軸轉矩、主軸轉速、給進(jìn)力、起拔力、給進(jìn)行程、鉆桿直徑、主軸傾角、調整范圍、電動(dòng)機等共10項,
ZDY系列全液壓鉆機命名方法
ZDY1900S型,其中Z代表鉆機(漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)字母),D表示鉆機為動(dòng)力頭式,Y是液壓鉆機的特殊表示,1900是鉆機的參數,鉆機的主參數為鉆機額定輸出轉矩,主參數后是鉆機的特征說(shuō)明,也用相應的字母表示。例如:ZDY1900S型鉆機,S是鉆機的特征說(shuō)明,表示該鉆機采用雙泵系
該型鉆機同其他MK系列鉆機相同,采用分組式布局,全機由主機、操縱臺和泵站三大部分組成。該型鉆機液壓系統使用了雙泵系統,與MK-4鉆機相比較,改進(jìn)了油路,自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高。
ZDY1900S主機
主機由回轉器、夾持器、給進(jìn)裝置及機架組成。各部分之間裝拆方便。
(1)回轉器?;剞D器由斜軸式變量馬達、齒輪減速器和膠筒式液壓卡盤(pán)組成。馬達經(jīng)兩級齒輪減速,驅動(dòng)主軸及液壓卡盤(pán)實(shí)現鉆具的回轉。調節馬達排量可以改變回轉器的輸出速度。主軸為通孔結構,通孔直徑75mm,回轉器安裝在給進(jìn)機身的托板上,借助給進(jìn)油缸沿機身導軌往復運動(dòng),實(shí)現鉆具的給進(jìn)或起拔?;剞D器具有側向開(kāi)合裝置。液壓卡盤(pán)采用液壓夾緊、彈簧松開(kāi)常開(kāi)式結構,具有自動(dòng)對中,安全可靠、卡緊力大等特點(diǎn)。它不但能保證正常鉆進(jìn),還可用來(lái)升降鉆具、強力起拔等(卡盤(pán)可配用不規格的鉆桿,更換卡瓦時(shí),用專(zhuān)用工具將卡瓦的彈簧壓縮放入橡膠筒內)。
(2)夾持器。夾持器固定在給進(jìn)裝置機身的前端,用于夾持孔內鉆具,還可配合回轉器實(shí)現機械擰卸鉆桿。夾持器為復合式結構,采用碟形彈簧夾緊、油壓松開(kāi)的常閉式工作方式,為增大加緊能力,同時(shí)外形尺寸又不致太大,增加一個(gè)副油缸,利用其活塞推力和碟形彈簧張力的共同作用來(lái)夾緊鉆桿,因此兼有常開(kāi)式夾緊器的特點(diǎn)??ㄍ哂陕葆敼潭ㄔ诳ㄍ咦?,使夾緊器通孔擴大,以便通過(guò)粗徑鉆具。在夾持器與給進(jìn)機身的連接處設有兩組調整墊片,用于調整夾持器卡瓦組的中心高,使之與回轉器主軸中心高度一致。
(3)給進(jìn)裝置。給進(jìn)裝置采用油缸直接推進(jìn)。油缸體的尾部與機身固定,油缸的活塞桿與拖板相連接。借助油缸活塞桿的伸縮,帶動(dòng)拖板和回轉器沿機身導軌作往復移動(dòng)?;剞D器與拖板之問(wèn)采用翻箱式結構連接。一邊用銷(xiāo)軸把拖板與回轉器穿在一起,另一邊用鉸式螺栓把回轉器壓在拖板上。起下粗徑鉆具時(shí),將螺栓松開(kāi),即可把回轉器扳向銷(xiāo)軸一側,讓開(kāi)孔口。給進(jìn)機身通過(guò)鎖緊卡瓦固定在機架的立柱及支撐桿的橫梁上。
(4)機架。機架用于安裝給進(jìn)裝置和固定鉆機。機架由爬履式底座、立柱、支撐油缸及支撐桿等組成。給進(jìn)裝置在機架上可以掉頭安裝,利用支撐油缸可調整傾角,滿(mǎn)足各種傾角的鉆孔。支撐桿采用二節式結構,根據需要配合使用。利用爬履式底座以常規方法可將鉆機安裝在基臺木上。
ZDY1900S操縱臺
操縱臺是鉆機的控制臺,由各種控制閥、壓力表及管件組成。鉆機的回轉、給進(jìn)、起拔與卡盤(pán)、夾持器的聯(lián)動(dòng)功能是靠操縱臺上的閥類(lèi)組合實(shí)現的。
操縱臺上設有馬達回轉、支撐油缸、給進(jìn)起拔、起下鉆功能轉換、夾持器功能轉換、副泵功能轉換六個(gè)操作把手,調壓溢流、減壓鉆進(jìn)、給進(jìn)背壓、起拔背壓四個(gè)調節手輪及指示主泵系統壓力、給進(jìn)壓力、起拔壓力、副泵系統壓力、回油壓力五塊壓力表。油管排列整齊,并有指示牌標明連接方位??刂崎y均安裝在操縱臺框架內。油管安裝,采用A型扣壓式高壓膠管與自封式快速接頭組合,密封可靠,拆卸方便。各個(gè)把手的操縱方法也有標明。
ZDY1900S泵站
泵站是鉆機的動(dòng)力源,由防爆電動(dòng)機(易燃易爆環(huán)境中使用隔爆型電動(dòng)機,非易燃易爆環(huán)境中使用普通型電動(dòng)機,產(chǎn)品銘牌中加“P”以示區別)、主泵、副泵、油箱、冷卻器、濾油器、底座等部件組成。電動(dòng)機通過(guò)彈性聯(lián)軸器帶動(dòng)油泵工作,從油箱吸油并排出高壓油,經(jīng)操縱臺驅動(dòng)鉆機的各項執行機構工作。
油箱是容納液壓油的容器,置于油泵的上方。在油箱上設有多種保護裝置。如吸油濾油器、回油濾油器、冷卻器、空氣濾清器、油溫計、油位指示器、磁鐵等,為避免在井下加油時(shí)臟物進(jìn)入油箱,可通過(guò)空氣濾清器加油。
綜上所述該鉆機有以下特點(diǎn):
(1)鉆機由三大件組成,即主機、泵站、操縱臺??梢愿鶕?chǎng)地情況靈活擺布;解體性好,搬遷運輸方便;
(2)機械自動(dòng)擰卸鉆具,夾持器卡瓦容易取出,擴大其通孔內徑,便于取下粗徑鉆具,可減輕工人勞動(dòng)強度,提高工作效率;
(3)單油缸直接給進(jìn)與起拔鉆具,結構簡(jiǎn)單,安全可靠,給進(jìn)、起拔能力大,提高了鉆機處理事故的能力;
(4)采用雙泵系統,回轉參數與給進(jìn)工藝獨立調節。變量油泵和變量馬達組合進(jìn)行無(wú)級調速,轉速和扭矩可在大范圍內調整,提高了鉆機對不同鉆進(jìn)工藝的適應能力;
(5)回轉器通孔直徑大,更換不同直徑的卡瓦組可夾持不同直徑的鉆桿,鉆桿的長(cháng)度不受鉆機本身結構尺寸的限制;
(6)用支撐油缸調整機身傾角方便省力,安全可靠;
(7)通過(guò)操縱臺進(jìn)行集中操作,人員可遠離孔口二定距離,有利于人身安全;
(8)液壓系統保護裝置完備,提高了鉆機工作的可靠性,液壓元件采用國產(chǎn)先進(jìn)定型產(chǎn)品,性能穩定可靠,通用性強。
ZDY1900S液壓系統工作原理
鉆機采用回轉和給進(jìn)分別供油的雙泵開(kāi)式循環(huán)液壓系統,電動(dòng)機啟動(dòng)后,主變量泵經(jīng)濾油器、截止閥吸人低壓油,輸出的高壓油進(jìn)入操縱臺多路換向閥8。副泵經(jīng)吸油濾油器、截止閥吸人低壓油,輸出的高壓油先進(jìn)入副泵油路板,再進(jìn)入多路換向閥的中聯(lián)。多路換向閥8由三聯(lián)閥組成:左邊一聯(lián),控制液壓馬達ll的正轉、反轉和停止;中間一聯(lián):控制支撐油缸的起落;右邊一聯(lián)控制給進(jìn)起拔油缸的前進(jìn)、后退和停止。三聯(lián)閥都處于中位時(shí)主、副油泵均卸荷,液壓馬達ll和油缸處于浮動(dòng)狀態(tài);為防止系統過(guò)載,主泵的工作壓力由多路換向閥內設的;主泵回油經(jīng)回油濾油器和冷卻器回到油箱,壓力表;在回轉油路中設有單向閥組,液壓馬達回轉(正在給進(jìn)、起拔回路中各串聯(lián)一個(gè)單向節流閥;給進(jìn)回路中設置了調壓溢流閥、單向減壓閥、注意:副泵的流量在滿(mǎn)足使用要求的情況下,應盡量調;起下鉆功能轉換閥為三位四通閥,通過(guò)操縱該閥可;
浮動(dòng)狀態(tài)。操作閥,主泵輸出的高壓油全部進(jìn)入回轉油路。副泵的壓力油可根據鉆進(jìn)工況選擇有兩種方式:一種是油液全部進(jìn)入給進(jìn)回路由調壓溢流閥控制給進(jìn)壓力;另一種是油液分兩路,一路進(jìn)入卡盤(pán)(或卡盤(pán)和夾持器)對卡盤(pán)實(shí)行高壓輸入,強力卡緊鉆桿,另一路經(jīng)減壓閥進(jìn)入給進(jìn)回路,由減壓閥控制給進(jìn)壓力。當減壓閥,處于中位時(shí),操作閥F:或主、副泵油液合流,實(shí)現快速提升。
為防止系統過(guò)載,主泵的工作壓力由多路換向閥內設的安全溢流閥限定,調定壓力為21MPa,其值由壓力表7來(lái)監視。副泵的工作壓力由副泵油路板上的安全溢流閥32控制,調定壓力表為21MPa,其值由壓力表監視,使用時(shí)不得超調。