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)以功率等級作為主參數(shù)。

新修訂的煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已對鉆機(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、電動機(jī)等共10項，

ZDY系列全液壓鉆機(jī)命名方法

ZDY1900S型，其中Z代表鉆機(jī)(漢語拼音的第一個字母)，D表示鉆機(jī)為動力頭式，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。回轉(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)兩級齒輪減速，驅(qū)動主軸及液壓卡盤實現(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)運動，實現(xiàn)鉆具的給進(jìn)或起拔。回轉(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、卡緊力大等特點。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，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，同時外形尺寸又不致太大，增加一個副油缸，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。卡瓦由螺釘固定在卡瓦座上，使夾緊器通孔擴(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，帶動拖板和回轉(zhuǎn)器沿機(jī)身導(dǎo)軌作往復(fù)移動。回轉(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，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)安裝在基臺木上。

ZDY1900S操縱臺

操縱臺是鉆機(jī)的控制臺，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)動功能是靠操縱臺上的閥類組合實現(xiàn)的。

操縱臺上設(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。控制閥均安裝在操縱臺框架內(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。各個把手的操縱方法也有標(biāo)明。

ZDY1900S泵站

泵站是鉆機(jī)的動力源，由防爆電動機(jī)(易燃易爆環(huán)境中使用隔爆型電動機(jī)，非易燃易爆環(huán)境中使用普通型電動機(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。電動機(jī)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(jī)的各項執(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、油位指示器、磁鐵等，為避免在井下加油時臟物進(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：

(1)鉆機(jī)由三大件組成，即主機(jī)、泵站、操縱臺。可以根據(jù)場地情況靈活擺布；解體性好，搬遷運輸方便；

(2)機(jī)械自動擰卸鉆具，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)工藝獨立調(diào)節(jié)。變量油泵和變量馬達(dá)組合進(jìn)行無級調(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)，電動機(jī)啟動后，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(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)閥都處于中位時主、副油泵均卸荷，液壓馬達(dá)ll和油缸處于浮動狀態(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)對卡盤實行高壓輸入，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，操作閥F：或主、副泵油液合流，實現(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，使用時不得超調(diào)。