ZDY1900S(MKD-5S)型全液壓鉆機(jī)簡介
鉆機(jī)用途及主要參數(shù)
鉆機(jī)主要用于瓦斯抽放、地質(zhì)勘探、探放水、注漿、滅火等。因而對(duì)鉆機(jī)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(jī)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(jìn)能力、給進(jìn)行程、電機(jī)功率、外形尺寸及整機(jī)重量作為鉆機(jī)的技術(shù)性能參數(shù)。鑒于鉆機(jī)標(biāo)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(xiàn)出鉆機(jī)能力,ZDY系列鉆機(jī)以功率等級(jí)作為主參數(shù)。
新修訂的煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已對(duì)鉆機(jī)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(jìn)力、起拔力、給進(jìn)行程、鉆桿直徑、主軸傾角、調(diào)整范圍、電動(dòng)機(jī)等共10項(xiàng),
ZDY系列全液壓鉆機(jī)命名方法
ZDY1900S型,其中Z代表鉆機(jī)(漢語拼音的第一個(gè)字母),D表示鉆機(jī)為動(dòng)力頭式,Y是液壓鉆機(jī)的特殊表示,1900是鉆機(jī)的參數(shù),鉆機(jī)的主參數(shù)為鉆機(jī)額定輸出轉(zhuǎn)矩,主參數(shù)后是鉆機(jī)的特征說明,也用相應(yīng)的字母表示。例如:ZDY1900S型鉆機(jī),S是鉆機(jī)的特征說明,表示該鉆機(jī)采用雙泵系
該型鉆機(jī)同其他MK系列鉆機(jī)相同,采用分組式布局,全機(jī)由主機(jī)、操縱臺(tái)和泵站三大部分組成。該型鉆機(jī)液壓系統(tǒng)使用了雙泵系統(tǒng),與MK-4鉆機(jī)相比較,改進(jìn)了油路,自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高。
ZDY1900S主機(jī)
主機(jī)由回轉(zhuǎn)器、夾持器、給進(jìn)裝置及機(jī)架組成。各部分之間裝拆方便。
(1)回轉(zhuǎn)器?;剞D(zhuǎn)器由斜軸式變量馬達(dá)、齒輪減速器和膠筒式液壓卡盤組成。馬達(dá)經(jīng)兩級(jí)齒輪減速,驅(qū)動(dòng)主軸及液壓卡盤實(shí)現(xiàn)鉆具的回轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)馬達(dá)排量可以改變回轉(zhuǎn)器的輸出速度。主軸為通孔結(jié)構(gòu),通孔直徑75mm,回轉(zhuǎn)器安裝在給進(jìn)機(jī)身的托板上,借助給進(jìn)油缸沿機(jī)身導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)鉆具的給進(jìn)或起拔?;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(dòng)對(duì)中,安全可靠、卡緊力大等特點(diǎn)。它不但能保證正常鉆進(jìn),還可用來升降鉆具、強(qiáng)力起拔等(卡盤可配用不規(guī)格的鉆桿,更換卡瓦時(shí),用專用工具將卡瓦的彈簧壓縮放入橡膠筒內(nèi))。
(2)夾持器。夾持器固定在給進(jìn)裝置機(jī)身的前端,用于夾持孔內(nèi)鉆具,還可配合回轉(zhuǎn)器實(shí)現(xiàn)機(jī)械擰卸鉆桿。夾持器為復(fù)合式結(jié)構(gòu),采用碟形彈簧夾緊、油壓松開的常閉式工作方式,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夾緊鉆桿,因此兼有常開式夾緊器的特點(diǎn)??ㄍ哂陕葆敼潭ㄔ诳ㄍ咦希箠A緊器通孔擴(kuò)大,以便通過粗徑鉆具。在夾持器與給進(jìn)機(jī)身的連接處設(shè)有兩組調(diào)整墊片,用于調(diào)整夾持器卡瓦組的中心高,使之與回轉(zhuǎn)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(jī)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(zhuǎn)器沿機(jī)身導(dǎo)軌作往復(fù)移動(dòng)?;剞D(zhuǎn)器與拖板之問采用翻箱式結(jié)構(gòu)連接。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(shí),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(jìn)機(jī)身通過鎖緊卡瓦固定在機(jī)架的立柱及支撐桿的橫梁上。
(4)機(jī)架。機(jī)架用于安裝給進(jìn)裝置和固定鉆機(jī)。機(jī)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(jī)架上可以掉頭安裝,利用支撐油缸可調(diào)整傾角,滿足各種傾角的鉆孔。支撐桿采用二節(jié)式結(jié)構(gòu),根據(jù)需要配合使用。利用爬履式底座以常規(guī)方法可將鉆機(jī)安裝在基臺(tái)木上。
ZDY1900S操縱臺(tái)
操縱臺(tái)是鉆機(jī)的控制臺(tái),由各種控制閥、壓力表及管件組成。鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)、給進(jìn)、起拔與卡盤、夾持器的聯(lián)動(dòng)功能是靠操縱臺(tái)上的閥類組合實(shí)現(xiàn)的。
操縱臺(tái)上設(shè)有馬達(dá)回轉(zhuǎn)、支撐油缸、給進(jìn)起拔、起下鉆功能轉(zhuǎn)換、夾持器功能轉(zhuǎn)換、副泵功能轉(zhuǎn)換六個(gè)操作把手,調(diào)壓溢流、減壓鉆進(jìn)、給進(jìn)背壓、起拔背壓四個(gè)調(diào)節(jié)手輪及指示主泵系統(tǒng)壓力、給進(jìn)壓力、起拔壓力、副泵系統(tǒng)壓力、回油壓力五塊壓力表。油管排列整齊,并有指示牌標(biāo)明連接方位??刂崎y均安裝在操縱臺(tái)框架內(nèi)。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(biāo)明。
ZDY1900S泵站
泵站是鉆機(jī)的動(dòng)力源,由防爆電動(dòng)機(jī)(易燃易爆環(huán)境中使用隔爆型電動(dòng)機(jī),非易燃易爆環(huán)境中使用普通型電動(dòng)機(jī),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(dòng)機(jī)通過彈性聯(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(tái)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的各項(xiàng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(shè)有多種保護(hù)裝置。如吸油濾油器、回油濾油器、冷卻器、空氣濾清器、油溫計(jì)、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,可通過空氣濾清器加油。
綜上所述該鉆機(jī)有以下特點(diǎn):
(1)鉆機(jī)由三大件組成,即主機(jī)、泵站、操縱臺(tái)??梢愿鶕?jù)場地情況靈活擺布;解體性好,搬遷運(yùn)輸方便;
(2)機(jī)械自動(dòng)擰卸鉆具,夾持器卡瓦容易取出,擴(kuò)大其通孔內(nèi)徑,便于取下粗徑鉆具,可減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率;
(3)單油缸直接給進(jìn)與起拔鉆具,結(jié)構(gòu)簡單,安全可靠,給進(jìn)、起拔能力大,提高了鉆機(jī)處理事故的能力;
(4)采用雙泵系統(tǒng),回轉(zhuǎn)參數(shù)與給進(jìn)工藝獨(dú)立調(diào)節(jié)。變量油泵和變量馬達(dá)組合進(jìn)行無級(jí)調(diào)速,轉(zhuǎn)速和扭矩可在大范圍內(nèi)調(diào)整,提高了鉆機(jī)對(duì)不同鉆進(jìn)工藝的適應(yīng)能力;
(5)回轉(zhuǎn)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,鉆桿的長度不受鉆機(jī)本身結(jié)構(gòu)尺寸的限制;
(6)用支撐油缸調(diào)整機(jī)身傾角方便省力,安全可靠;
(7)通過操縱臺(tái)進(jìn)行集中操作,人員可遠(yuǎn)離孔口二定距離,有利于人身安全;
(8)液壓系統(tǒng)保護(hù)裝置完備,提高了鉆機(jī)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(wěn)定可靠,通用性強(qiáng)。
ZDY1900S液壓系統(tǒng)工作原理
鉆機(jī)采用回轉(zhuǎn)和給進(jìn)分別供油的雙泵開式循環(huán)液壓系統(tǒng),電動(dòng)機(jī)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(tái)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(dá)ll的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)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(dá)ll和油缸處于浮動(dòng)狀態(tài);為防止系統(tǒng)過載,主泵的工作壓力由多路換向閥內(nèi)設(shè)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(zhuǎn)油路中設(shè)有單向閥組,液壓馬達(dá)回轉(zhuǎn)(正在給進(jìn)、起拔回路中各串聯(lián)一個(gè)單向節(jié)流閥;給進(jìn)回路中設(shè)置了調(diào)壓溢流閥、單向減壓閥、注意:副泵的流量在滿足使用要求的情況下,應(yīng)盡量調(diào);起下鉆功能轉(zhuǎn)換閥為三位四通閥,通過操縱該閥可;
浮動(dòng)狀態(tài)。操作閥,主泵輸出的高壓油全部進(jìn)入回轉(zhuǎn)油路。副泵的壓力油可根據(jù)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(diào)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(或卡盤和夾持器)對(duì)卡盤實(shí)行高壓輸入,強(qiáng)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(dāng)減壓閥,處于中位時(shí),操作閥F:或主、副泵油液合流,實(shí)現(xiàn)快速提升。
為防止系統(tǒng)過載,主泵的工作壓力由多路換向閥內(nèi)設(shè)的安全溢流閥限定,調(diào)定壓力為21MPa,其值由壓力表7來監(jiān)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(diào)定壓力表為21MPa,其值由壓力表監(jiān)視,使用時(shí)不得超調(diào)。