ZDY1200S(MK-4)型鉆機全液壓鉆機介紹

鉆機用途及主要參數(shù)

鉆機主要用于瓦斯抽放、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，因而對鉆機的防爆、外西安分院研制的MK系列鉆機以鉆孔深度、鉆孔直徑、鉆桿直徑、鉆孔傾角、回轉(zhuǎn)速度、輸出扭矩、起拔能力、給進能力、給進行程、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(shù)。鑒于鉆機標(biāo)定的鉆孔深度受鉆進工藝、施工要求、地層狀況影響較大，很多情況下不能體現(xiàn)出鉆機能力，ZDY系列鉆機以功率等級作為主參數(shù)。

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

ZDY系列全液壓鉆機命名方法

ZDY1200S型，其中Z代表鉆機(漢語拼音的第一個字母)，D表示鉆機為動力頭式，Y是液壓鉆機的特殊表示，1200是鉆機的參數(shù)，鉆機的主參數(shù)為鉆機額定輸出轉(zhuǎn)矩，主參數(shù)后是鉆機的特征說明，也用相應(yīng)的字母表示。例如：ZDY1200S型鉆機，S是鉆機的特征說明，表示該鉆機采用雙泵系統(tǒng)。

工程實例：ZDY1200S型鉆機

ZDY1200S型鉆機由主機、泵站、操縱臺三大部分組成，各部分之間用膠管連接。與MK-3型鉆機相比較，該機型鉆機油路采用雙泵系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)與給進兩個回路在鉆進時分別是兩個泵供油，互不干擾；卡盤和夾持器的結(jié)構(gòu)也有了較大的變化，從而提高了鉆機的整體性能。

ZDY1200S主機

主機由回轉(zhuǎn)器、夾持器、給進裝置及機架組成。各部分之間裝拆方便。

(1)回轉(zhuǎn)器?；剞D(zhuǎn)器由斜軸式變量柱塞馬達、齒輪減速器和膠筒式液壓卡盤組成。馬達經(jīng)兩級齒輪減速，帶動主軸及液壓卡盤實現(xiàn)鉆具的回轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)馬達排量可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。回轉(zhuǎn)器主軸為通孔式結(jié)構(gòu)，通孑L直徑為75mm，更換不同直徑的卡瓦組可使用Φ50mm、Φ42mm的常規(guī)鉆桿和48mm繩索取心鉆桿，鉆桿的長度不受鉆機本身結(jié)構(gòu)尺寸的限制，回轉(zhuǎn)器安裝在給進機身的拖板上，借助給進油缸沿機身導(dǎo)軌往復(fù)運動，實現(xiàn)鉆具的給進與起拔，機身剛度好，起下鉆運行平穩(wěn)?；剞D(zhuǎn)器具有側(cè)向開合裝置。液壓卡盤采用液壓夾緊、彈簧松開常開式結(jié)構(gòu)，具有自動對中、安全可靠、夾緊力大等特點，它不但能保證正常鉆進，還可以用來升降鉆具、強力起拔等(卡盤可通過更換卡瓦滿足鉆機配用不規(guī)格鉆桿的要求，更換卡瓦時，需要專用工具將卡瓦組的彈簧壓縮放人橡膠筒內(nèi))。

(2)夾持器。夾持器采用碟形彈簧夾緊、油壓松開的常閉式結(jié)構(gòu)?？梢苑乐蛊鹣裸@具時因突然停電引起的跑鉆事故。夾持器固定在給進裝置機身的前端，用于夾持孔內(nèi)鉆具并可配合回轉(zhuǎn)器實現(xiàn)機械擰卸鉆桿。夾持器卡瓦靠左右兩根銷軸與卡瓦座軸向固定，圓周方向的固定靠卡瓦座上的平鍵。只要將左右兩根銷軸抽出?？ㄍ呔涂梢匀〕觯瑠A持器通孔即可通過108mm巖心管。

(3)給進裝置。采用油缸直接推、拉帶動拖板及回轉(zhuǎn)器沿給進機身導(dǎo)軌前后啟動?；剞D(zhuǎn)器與拖板之間采用類似于立軸鉆具開箱式結(jié)構(gòu)和連接方式。一邊用銷軸把拖板與回轉(zhuǎn)器穿在一起，另一邊用鉸式螺栓把回轉(zhuǎn)器壓在拖板上，起下粗徑鉆具時，將螺栓松開，即可把回轉(zhuǎn)器扳向銷軸一側(cè)，讓開孔口。給進機身通過鎖緊卡瓦固定在機架的前后立柱及支撐桿的橫梁上。

(4)機架。鉆機的機架用于安裝固定給進裝置。機架由爬履式底座、立柱、支撐油缸及支撐桿等部件組成，給進裝置在機架上可以調(diào)頭安裝，并可以利用支撐油缸調(diào)整傾角，以滿足各種傾角鉆孔的需要。支撐桿采用二節(jié)式結(jié)構(gòu)，鉆進較大傾角鉆孔時，須接上加長桿，鉆進較小傾角鉆孔時，取下上面一節(jié)加長桿。利用爬履式底座可將鉆機安裝在基臺木上。

ZDY1200S操縱臺

操縱臺是鉆機的操縱裝置，由各種控制閥、壓力表及管件等組成。鉆機的回轉(zhuǎn)、給進、起拔與卡盤、夾持器的聯(lián)動功能是靠操縱臺上的閥類元件組合來實現(xiàn)的。在操縱臺上有馬達回轉(zhuǎn)、支撐油缸、給進起拔、起下鉆轉(zhuǎn)換及截止閥五個操縱手把，增壓、調(diào)壓、背壓三個調(diào)節(jié)手輪及指示系統(tǒng)壓力、給進起拔、起拔壓力、回油壓力的四塊壓力表。油管排列整齊，并有指示牌標(biāo)明連接方法。各種油路控制閥安裝在操縱臺框架內(nèi)。高壓膠管采用扣壓式接頭，拆卸油管時用自帶的堵頭將油管兩端接頭出口堵住，以免油管中的油液漏失及臟物進入管中。

ZDY1200S泵站

泵站是鉆機的動力源。它由防爆電動機(易燃易爆環(huán)境中使用隔爆電動機，非易燃易爆環(huán)境中使用普通型電動機，產(chǎn)品銘牌中加“P”以示區(qū)別)、主泵、副泵、油箱、冷卻器、濾油器、底座等部件組成。電動機通過彈性聯(lián)軸器帶動油泵工作，從油箱吸油并排出高壓油，經(jīng)操縱臺驅(qū)動鉆機的執(zhí)行機構(gòu)工作。調(diào)節(jié)油泵端頭的手輪即可改變油泵的排量，實現(xiàn)主機回轉(zhuǎn)和給進速度的無級調(diào)整。

油箱是容納液壓油的容器，它置于油泵的上方。為了保證液壓系統(tǒng)的正常工作，在油箱上設(shè)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、油溫器、油溫計、油溫指示計、磁鐵等，為避免在井下加油時臟物進入油箱，可通過空氣濾清器加油。

ZDY1200S液壓系統(tǒng)工作原理

鉆機采用回轉(zhuǎn)和給進分別供油的雙泵開式循環(huán)液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)如圖2-33所示。其工作原理如下：

液壓系統(tǒng) 圖2-33

電動機啟動后，主泵經(jīng)濾油器、截止閥吸油，副泵經(jīng)濾油器吸油，輸出的高壓油進入操縱臺的三位六通手動多路換向閥。多路換向閥由三聯(lián)組成：左邊一聯(lián)F1稱回轉(zhuǎn)閥，控制液壓馬達正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止；中間一聯(lián)F2：稱起落閥，控制支撐油缸的伸出、回轉(zhuǎn)和停止；右邊一聯(lián)F3。稱給進起拔閥，控制給進油缸的前進、后退和停止，同時和起下鉆功能轉(zhuǎn)換閥聯(lián)合控制液壓卡盤和夾持器的夾緊、松開。三聯(lián)閥都處于中位時，主、副油泵均卸荷，液壓馬達和油缸處于浮動狀態(tài)。操作回轉(zhuǎn)閥，主泵高壓油全部進入回轉(zhuǎn)油路。副泵的高壓油單獨控制給進。停止回轉(zhuǎn)，操作起落閥或給進起拔閥時，主、副泵油液合流。

為防止系統(tǒng)過載，多路換向閥內(nèi)設(shè)有主泵溢流安全閥，由壓力表來監(jiān)視，溢流安全閥的開啟壓力調(diào)定為21MPa。副泵也設(shè)有安全閥，其開啟壓力調(diào)定為12MPa。起落閥兩端設(shè)有過載閥，開啟壓力調(diào)定為16MPa。使用時不得再進行調(diào)整，以防損壞機件。

總回油經(jīng)精濾油器和冷卻器回到油箱，壓力表可以反映出精濾油器的臟污程度。其他的泄漏回油直接回到油箱。

通過單向閥組(在油路板內(nèi))，可在液壓表馬達回轉(zhuǎn)時，持續(xù)向液壓卡盤供油，使卡盤夾緊。在回轉(zhuǎn)油路中串聯(lián)一個單向節(jié)流閥，可以在馬達正轉(zhuǎn)時人為地提高系統(tǒng)工作壓力，增加進入卡盤的工作供油壓力，克服給進力大時卡盤的打滑現(xiàn)象。在液壓卡盤的前方設(shè)有精濾油器，以保護主軸及配油套?；剞D(zhuǎn)速度通過操作馬達的變速手輪來實現(xiàn)。

聯(lián)動轉(zhuǎn)換閥為三位四通閥，通過此閥可以改變液壓卡盤l2和夾持器與油缸的聯(lián)動方式。其聯(lián)動方式為：起下鉆時先將聯(lián)動轉(zhuǎn)換閥手把置于相應(yīng)位置(即起鉆或下鉆位置)，然后只需操作起下鉆手把即可完成起下鉆動作。當(dāng)該閥處于中間位時，其聯(lián)動功能失效。

夾持器油路中串聯(lián)一個截止閥，用于鉆進或稱重時關(guān)閉夾持器油路，使夾持器保持打開狀態(tài)，不受其他動作的影響。

給進起拔回路串聯(lián)一個節(jié)流閥，節(jié)流閥與一對串聯(lián)的液控單向閥并聯(lián)連接。必要時可以利用節(jié)流閥產(chǎn)生的背壓使系統(tǒng)壓力提高，確保夾持器能夠完全打開，避免起下鉆進因系統(tǒng)壓力過低，夾持器不能完全打開，造成鉆桿擦傷。當(dāng)回轉(zhuǎn)器不帶動鉆桿移動時，兩個液控單向閥由控制油打開，這樣就有部允油液從單向閥中流過，減少了壓力損失。

給進回路中并聯(lián)一個溢流調(diào)壓閥、串聯(lián)節(jié)流閥，調(diào)節(jié)溢流調(diào)壓閥，可以控制給進壓力，其壓力的大小由壓力表顯示，實現(xiàn)加壓鉆進，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，可以控制給進速度，防止當(dāng)轉(zhuǎn)頭接觸孔底時因速度過快產(chǎn)生沖擊，損壞鉆頭，并可以產(chǎn)生一定的背壓實現(xiàn)減壓鉆進。

內(nèi)閥為一個單向閥與可調(diào)節(jié)流閥串聯(lián)的復(fù)合閥(在油路板內(nèi))，稱補油閥。其在減壓鉆進時，為節(jié)流閥與油缸間油路補油，確保減壓鉆進時背壓的有效控制。關(guān)死節(jié)流閥，還可以實現(xiàn)在回轉(zhuǎn)鉆進時微動上提鉆具。

液壓卡盤的回油通過油路板內(nèi)閥控制，直接返回油箱。內(nèi)閥由一個單向閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成。當(dāng)卡盤夾緊時，單向閥關(guān)閉，避免壓力油泄漏；卡盤需要張開時，控制油自動打開單向閥，卡盤內(nèi)的油直接回油箱，卡盤即刻張開，調(diào)節(jié)節(jié)流閥可控制卡盤張開速度。