ZDY6000LDF型钻机使用手册簿Word文档格式.docx
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10.故障的判断与排除23
11.产品的成套性25
12.易损件明细表27
13.安标受控件明细28
14.附图表28
1.适用围
ZDY6000LD(F)型煤矿用履带式全液压坑道钻机(以下简称“钻机”)属于自行式、低转速、大转矩类型,在煤矿井下稳定中硬煤层中,既适于采用孔口动力及复合片钻头施工大直径钻孔,也可采用孔底动力机具钻进定向钻孔。
2.型号含义
3.产品使用环境条件
a.工作环境温度为-5℃~40℃;
b.海拔不超过2000m;
c.周围空气的相对湿度不大于95%(25℃);
d.在有瓦斯、煤尘爆炸性气体混合物的环境中;
e.在无破坏绝缘的气体和蒸气的环境中;
f.与水平面的安装倾斜度不超过15°
;
g.电磁起动器应处于能防止滴水的地方。
4.主要技术参数
A整机
配套钻杆直径/mm73/89
钻机质量/kg钻车5930
泵车3500
运输状态外形尺寸(长×
宽×
高)/mm钻车3230×
1360×
1867
泵车2870×
1410×
1500
B回转器
额定转矩/Nm6000~1600
额定转速/(r/min)50~190
油马达型号A6V160MA
油马达排量/(ml/r)46~160
主轴额定制动转矩/Nm1500
主轴通孔直径/mm 95
额定压力/MPa25
额定流量/(L/min)141
C给进装置
主轴倾角/°
-5~30
最大给进/起拔力/kN
给进/起拔行程/mm1000
给进/起拔速度/(m/s)起下钻工况0~0.20
钻进工况0~0.06
额定压力/MPa21
额定流量/(L/min)起下钻工况141
钻进工况39
D行走装置
行走速度/(km/h)0~2.5
最大爬坡能力/°
10
接地比压/(N/mm2)0.06
额定流量/(L/min)2×
50
E泵站
液压系统额定压力/MPaⅠ泵25
Ⅱ泵21
Ⅲ泵21
Ⅰ泵型号PD100
Ⅰ泵排量/(ml/r)0~100
Ⅱ泵型号PD075
Ⅱ泵排量/(ml/r)0~75
Ⅲ泵型号PV10
Ⅲ泵排量/(ml/r)0~21
电动机型号YBK2-280M-4
额定功率/kW90
额定电压/V1140/660
油箱有效容积/L500
F电磁起动器
额定电流/A200
控制电压/V36
G泥浆泵
型号BWY-200/9
额定流量/(L/min)200
额定压力/MPa9
5.钻机结构
钻机主要分两部分,包括采用履带式结构的钻车(图1)和采用胶轮式结构的泵车(图2),两车体通过车体连接架(图3)连接起来。
钻车是钻机的操纵和执行机构,包括主机、操纵装置、稳固装置、履带总成、钻车车体、操纵椅等部件,泵车是钻机的动力源,包括电机泵组、油箱、泵车车体、泥浆泵、电磁启动器等部件;
当需要移动钻机时,用车体连接架将两车体连接起来,用带快速接头的液压胶管通过两车体的油管连接板将钻机液压系统连接起来,就可以操作钻车的履带手柄来控制钻机的行走。
1.主机2.操纵装置3.钻车车体4.稳固装置5.连接管路6.履带总成7.操纵椅
图1钻车结构示意图
1.电机泵组2.电磁起动器3.泥浆泵4.冷却器5.油管连接板6.油箱7.泵车车体
图2泵车结构示意图
1.销轴2.连接架A3.连接架B4.铁链5.链钩
图3车体连接架示意图
5.1钻车
5.1.1主机
主机(图4)由回转器、夹持器和给进装置组成,是钻机的执行机构。
1.回转器2.给进装置3.夹持器
图4主机结构示意图
5.1.1.1回转器
回转器由油马达、变速箱、抱紧装置和液压卡盘组成。
油马达为A6V160MA型手动变量斜轴式柱塞马达,通过齿轮减速带动主轴和液压卡盘回转,调节马达排量可以实现无级变速。
变速箱包含行星齿轮和圆柱斜齿轮两级减速。
抱紧装置为常开式结构,在采用孔底马达钻进工艺时通入高压油,使之抱紧输入轴,防止钻杆转动。
液压卡盘为油压夹紧、弹簧松开的胶筒式结构,具有自动对中、卡紧力大等特点。
控制液压卡盘的压力油通过箱体上的滤油器和主轴上的配油装置供给。
配油装置的泄漏油通过变速箱后经回油滤油器直接回到油箱。
回转器采用卡槽式连接安装在给进装置的拖板上,给进油缸带动拖板沿机身导轨往复运动,实现钻具的给进或起拔。
回转器主轴结构为通孔式,使用钻杆的长度不受钻机给进行程的限制。
5.1.1.2给进装置
给进装置主要由两根并列的给进油缸、机身和拖板及调角系统等组成。
给进油缸选用双杆缸,两侧的活塞杆与机身的两端固定。
缸体上的卡环卡在拖板的挡块之间,缸体在活塞杆上往复运动即可带动拖板及回转器沿机身导轨移动。
调角系统由两个调角油缸及横梁、撑杆、夹头体等组成,调角油缸用来调整给进机身的倾角,其调整围是0~25°
,同时配合调整稳固装置下支腿油缸伸缩量的不同可将钻孔倾角调整至-5~30°
。
5.1.1.3夹持器
夹持器固定在给进装置机身的前端,用于夹持孔钻具,还可配合回转器实现机械拧卸钻杆。
卡瓦由螺钉固定在卡瓦座上,卡瓦座靠挡边与销轴实现轴向固定。
将两根销轴抽出即可从一侧取出卡瓦座,使夹持器通孔扩大,以便通过粗径钻具。
在夹持器与给进机身的连接处设有两组调整垫片,用于调整夹持器卡瓦组的中心高,使之与回转器主轴中心高相一致。
卡瓦座上安装有防渣板,用来防止钻孔时煤粉或铁屑掉入两个卡瓦座的间隙中而造成夹持器夹不紧。
在两个卡瓦座的底部位置安装了两个弹簧,用于改善滑轨生锈时由于偏心作用导致夹持器无常开的故障。
5.1.2操纵装置
操纵装置(图5)是钻机的控制中心,由多种液压控制阀、压力表及管件组成。
钻机行走、转向、动力头回转、给进起拔、机身调角稳固等动作的控制和执行机构之间的联动功能都是通过操纵台上的阀类组合来实现的。
为使钻机布局合理,结构紧凑,按不同的工作状态,将操纵台分为主操纵台和副操纵台两部分。
主操纵台在钻孔及车体稳固调角或测斜时使用,设在钻车车体一侧,方便观察钻进情况。
副操纵台在钻机行走时使用,设在钻车车体左前方位置,方便操作及驾驶。
1.主操纵台2.副操纵台
图5操纵装置
主操纵台上设有绞车、泥浆泵、马达回转、给进与起拔、起下钻功能转换、钻进功能转换、单开夹持器、夹持器功能转换、定向钻进、Ⅲ泵分流功能转换十个操作手把,溢流阀调压、减压阀调压和起拔节流三个调节手轮,Ⅰ泵回油压力表、Ⅱ泵回油压力表、Ⅰ泵系统压力表、Ⅱ泵系统压力表、Ⅲ泵系统压力表、给进压力表、起拔压力表等七块压力表,以及一个九联多路阀,其中八联控制八只稳固油缸的伸缩,一联控制给进装置调角油缸的伸缩。
副操纵台由多路阀组供油,设有两个履带行走操作手把,分别控制左右履带片的前进与后退,并可配合实现左右拐弯。
5.1.3钻车车体
钻车车体为焊接整体,用高强螺栓与履带总成联接在一起,用来固定安装钻车上的其余部件。
5.1.4稳固装置
稳固装置由共四组油缸组成,每一组由两个油缸背对焊接在一起。
每一组稳固装置由油缸、伸缩杆、接地装置等组成,分别位于钻车体的四个角,当钻孔时八个油缸伸出将泵车可靠地稳固。
钻机运输时若高度超高可将油缸以上的伸缩杆等去掉。
稳固装置统一由主操纵台上的九联阀控制油缸的伸缩实现钻机的稳固。
5.1.5连接管路
1.回油油路板总成2.接管板组件
图6连接管路
连接管路(图6)用于连接钻车与泵车的液压系统油路,由回油油路板总成和接管板组件两部分组成。
回油油路板总成用于将液压系统的回油聚集再连接到接管板组件上,接管板组件上安装有快速接头,当需要连接两车体油路时,用泵车上的带快速接头母端的油管与钻车接管板组件上的快速接头公端连接,方便可靠,便于拆卸。
5.1.6履带总成
履带总成选用钢制履带片,耐磨、强度高。
行走马达采用进口产品,可靠性高,适宜于多种工作环境。
履带总成和车体用螺栓连接,方便钻机维修时拆卸。
5.1.7操纵椅
用于操作钻机钻孔时使用,有助于操作人员人身安全,当搬迁或运输钻机时,可方便地拆卸下来。
5.2泵车
5.2.1电机泵组
电机泵组是钻机的动力源。
由防爆电动机、弹性联轴器、Ⅰ泵、Ⅱ泵、Ⅲ泵等部件组成,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ油泵采用串联方式,通过泵座与电机固联,结构紧凑。
电动机通过弹性联轴器带动Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ泵工作,从油箱吸油并排出高压油,经操纵台的控制和调节使钻机的各执行机构按要求工作。
注意事项:
a.开机前需注意电机转动方向。
b.串泵壳体油液排空后,需从泄油口注满规定型号液压油后才能开机。
串泵压力出厂已调定,禁止随意超调。
5.2.2电磁起动器
电磁起动器采用矿用隔爆型真空电磁起动器,用于控制防爆电机的起动、停止及防爆照明灯的开合。
该起动器采用远距离起动和停止,具有过载、断相、短路、漏地闭锁等保护功能,适用于含有爆炸性气体(甲烷)和煤尘的矿井中,在交流50HZ,额定电压1140V或660V,控制额定电流200A以下的防爆电气设备可实现直接起动、停止,同时对电动机及有关电路进行保护。
并可在停机时进行换相。
该电磁起动器的使用环境条件:
a.海拔不超过2000m;
b.运行环境温度为-5℃~+40℃;
c.在有沼气爆炸的混合物矿井中;
d.周围空气的相对湿度不大于95%(+25℃)
e.与垂直面的倾斜度不超过15°
f.无显著摇动和冲击振动的地方;
g.无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸气的场所;
h.在能防止水滴及雨雪侵袭的地方。
5.2.3泥浆泵
BWY-200/9型泥浆泵(图7)是一种专门为采用孔底马达进行定位钻进而研制的新型泥浆泵,属于卧式三缸单作用往复式活塞泵,由泵头、泵阀、缸套、活塞、变速箱、曲轴、液压马达、空气室、三通等组成,由液压马达驱动,具有压力较高、体积小、重量轻、结构先进、性能可靠等特点。
图7泥浆泵示意图
该泥浆泵使用注意事项:
a.新泵或停泵时间过长,若水箱低于泵中心高,开泵前应向吸入管注满浆液后启动,吸入管端应浸入水池液面下0.3米,离底部不少于0.3米。
b.根据泥浆泵使用情况定期更换活塞及阀套,延长泥浆泵使用寿命。
c.钻孔结束后,用清水开泵清洗3至5分钟,及时排出阀腔、缸腔及通道泥团碎渣。
d.安全阀出厂前,已调到额定压力,用户不可随意变动与调整,以确保安全运转与人身安全。
5.2.4冷却器
为保证液压系统正常工作,液压系统的回油进入油箱前需先经过冷却器达到降温的目的。
冷却器由五联并联而成,其中的四联组合成两路分别连接液压系统两个多路阀的回油和系统其他油路的回油,另一联连接齿轮箱回油。
经过冷却器的冷却水应采用管道静压水。
a.通过冷却器的冷却水压力不得超过1MPa;
b.当冷却器的出水不畅时,应对冷却器进行清洗。
5.2.5油管连接板
泵车上的油管连接板固接着油管及快速接头母端,与钻车上的快速接头公端对应连接,可实现两车体油路连接。
5.2.6油箱
油箱由油箱体、吸油滤油器、回油滤油器等部件组成,为液压泵提供所需的油液,系统各执行元件的回油通过回油滤油器回到油箱。
注意:
a.为避免脏物进入油箱污染液压油,必须通过空气滤清器的滤网加入液压油;
b.为保证进油顺畅,应定期清洗油箱和吸油滤油器;
c.为保证钻机连续工作时油箱的液压油温度不超过60℃,应通过油箱上的冷却器使液压油降温;
5.2.7泵车车体
泵车车体(图8)由车架、车轮两部分构成。
车架为板式焊接结构,强度高、体积小,车上设备安装方便。
车轮采用充填安全防爆轮胎,具有承载负荷大,寿命长,减震效果好,耐切割、耐撕裂等优点。
1.车架2.车轮
图8泵车车体示意图
驻车停车时,应将泵车停放在相对低洼处,并将车轮上的限位销旋紧,以防泵车滑落伤人。
6.液压系统工作原理
钻机液压系统(附图21)为三泵开式循环系统,其工作原理如下:
电动机
(1)启动后,Ⅰ泵(3)经吸油滤油器
(2)吸入低压油,输出的高压油进入液控多路换向阀(5),压力表(4)指示Ⅰ泵压力。
多路换向阀(5)由三联组成,第一联控制给进油缸(6)的前进、后退和停止;
第二联控制液压马达(7)的正转、反转和停止;
第三联控制泥浆泵马达(8)的正转、停止。
三联阀都处于中位时,Ⅰ泵卸荷,马达(7)和给进油缸(6)处于浮动状态。
Ⅰ泵回油经冷却器(9)、(10)和回油滤油器(11)回到油箱,压力表(12)指示回油压力,其大小反映出回油滤油器的脏污程度。
Ⅱ泵(13)经吸油滤油器(14)吸入低压油,输出的高压油至液控多路换向阀(15),压力表(16)指示Ⅱ泵压力。
多路换向阀(15)由四联组成,第一联控制右侧履带液压马达(17)的正转、反转和停止;
第二联控制左侧履带液压马达(18)的正转、反转和停止;
第三联控制绞车马达(19)的正转、停止。
第四联控制泥浆泵马达(8)的正转和停止。
四联阀都处于中位时,Ⅱ泵卸荷,履带马达(17)、(18)自行制动。
Ⅱ泵回油经冷却器(20)和回油滤油器(21)回到油箱,压力表(22)指示回油压力,其大小反映出回油滤油器的脏污程度。
Ⅲ泵(23)经吸油滤油器(24)吸入低压油,输出的高压油至Ⅲ泵分流功能转化阀(25),压力表(26)指示Ⅱ泵压力。
Ⅲ泵分流功能转化阀(25)置于前位,高压油进入Ⅲ泵油路板(27)。
安全溢流阀(28)、溢流调压阀(29)、减压阀(30)固装在油路板(27)上,限定或调节Ⅲ泵给进压力。
钻进操作阀(31)置于前位或后位,Ⅲ泵压力油进入钻进油路,给进压力表(34)和起拔压力表(35)分别指示其压力。
减压阀(30)顺时针拧死,通过调节溢流调压阀(29)来调节钻进压力,为Ⅲ泵溢流钻进;
溢流调压阀(29)顺时针拧死,通过调节减压阀(30)来调节给进压力,为减压钻进。
定向钻进阀(32)置于前位或后位,Ⅲ泵压力油进入定向钻进油路,控制卡盘(36)和抱紧装置(37)的开或闭。
单动夹持器阀(33)置于后位,Ⅲ泵压力油进入夹持器(37)使其开。
钻进操作阀(31)、定向钻进阀(32)置于中位且单动夹持器阀(33)置于前位时,Ⅲ泵卸荷。
Ⅲ泵分流功能转化阀(25)置于后位,Ⅲ泵高压油至多路换向阀(39),控制八只稳固调角油缸和两只调角油缸的伸、缩、停。
各阀都处于中位时,Ⅲ泵卸荷。
Ⅲ泵回油经冷却器(20)和回油滤油器(21)回到油箱。
油马达(7)回转时,回转油路的一部分高压油经回转油路板(42)中的单向阀组进入液压卡盘(36),使卡盘自动夹紧。
此外,当夹转联动功能转换阀(43)置于联动位置时(即换向阀后位),驱动油马达的压力油还可再分一部分进入夹持器(38)使之松开。
利用回转油马达、液压卡盘与夹持器三者之间的这种联动功能(夹转联动),可方便地进行扫孔作业。
液压卡盘的松开由回转油路板(42)中的两组串联的液控单向阀和节流阀来分别控制。
液压卡盘工作时回油单向阀关闭,避免压力油泄漏。
当需要液压卡盘松开时,由来自给进/起拔回路或定向钻进回路的压力控制油打开回油单向阀,使液压卡盘泄油松开。
调整节流阀可控制液压卡盘的回油(松开)速度,使液压卡盘与夹持器的开合动作协调(在起下钻具时,应使其中之一刚刚卡紧另一个就立即松开,钻具既不会被卡瓦划伤也不会窜动),当回转油马达与液压卡盘、夹持器处于联动状态,夹持器的回油也经过这阀组流回油箱。
齿轮箱的回油经冷却器(40)及磁性回油滤油器(41)回油箱。
起下钻功能转换阀(44)为三位四通阀,通过该阀可以改变液压卡盘、夹持器与给进
油缸的联动方式。
起、下钻时先将联动转换阀置于相应位置(即起钻或下钻位),然后操作给进起拔手把,即可协调地控制液压卡盘、夹持器的开合动作与给进油缸的前后移动动作,完成起、下钻作业。
当该阀处于中位时,其联动功能失效。
在给进油缸的出油管上串联一个双向液控节流阀,用于调节油缸的背压。
在钻进时调节节流阀(45)可以控制给进速度。
在起下钻具时,适当调节节流阀,可以使夹持器充分开不损伤钻杆。
夹转联动功能转换阀(43)用于控制卡盘、夹持器与给进油缸、马达的联动和分离。
联动功能转换阀(43)置于后位,卡盘、夹持器与油马达联动(夹转联动)。
联动功能转换阀(43)处于前位,夹转联动分离,卡盘、夹持器与给进油缸联动。
联动功能转换阀(43)置于中位,夹持器油路处于关闭状态。
夹转联动功能用于系统压力较高工况下,此时夹持器供油压力较高,夹持器开口较充分。
在使用夹转联动功能时要注意,应在每个钻进回次结束前,将夹持器与回转器的联动功能取消,转变为分离状态,以便夹持器能快速地夹持孔钻具。
各泵的工作压力出厂时均已限定,该压力不可超调。
各执行元件(油缸、马达等)最高工作压力由多路换向阀(5)和(16)的限压阀限定。
7.安全警示
a.液压系统额定压力不得擅自超调;
b.压力油管不得在漏油、渗油下工作;
c.渗漏油液应及时掩埋处理;
d.高压胶管具有阻燃抗静电性能,不得随意更换。
8.操作方法
8.1各操作手把、手轮的位置(图9)和功能
1.左侧履带操作手把2.右侧履带操作手把3.下稳固装置操作手把4.上稳固装置操作手把5.调角装置操作手把6.绞车操作手把7.Ⅰ泵回油压力表8.泥浆泵操作手把9.Ⅱ泵回油压力表10.马达回转操作手把11.给进起拔操作手把12.Ⅰ泵系统压力表13.Ⅱ泵系统压力表14.起下钻功能转换操作手把15.Ⅲ泵系统压力表16.钻进操作手把17.单动夹持器操作手把18.给进压力表19.夹转联动功能转换手把20.起拔压力表21.夹持器截止阀操作手把22.Ⅲ泵分流功能转换操作手把23.减压阀调压手轮24.溢流阀调压手轮25.定向钻进操作手把26.起拔回路节流阀调节手轮
图9操纵装置示意图
8.1.1操作手把
a.钻机行走操作手把(1、2)──用以分别控制钻车两侧履带的前进、后退和停止。
手把前推,履带车体前进;
手把后拉,履带车体后退;
回复中位,履带车体停止并制动。
手把一前一后,钻机转弯。
b.下稳固装置操作手把(3)──分别控制位于钻车体下面四角位置上的四只油缸,实现钻机的稳固和俯角调整。
c.上稳固装置操作手把(4)——分别控制位于钻车体上面四角位置上的四只油缸,实现钻机的稳固和仰角调整。
d.调角装置操作手把(5)——用来调整钻车主机给进装置的角度。
e.绞车操作手把(6)——用来控制绞车马达的回转。
f.泥浆泵操作手把(8)——用来控制泥浆泵马达的回转。
回转钻进供冲洗液时,手把推向前位;
定向钻进供冲洗液时,手把拉向后位。
停钻时手把置于中位。
g.马达回转操作手把(10)──用来改变主轴回转马达的转向。
手把向前推,回转器正转;
手把往后拉,回转器反转;
手把置于中间位置,回转器停转,马达浮动。
h.给进起拔操作手把(11)──操作此手把可使回转器在机身导轨上前进、后退和停止。
手把向前推,回转器前进;
手把往后拉,回转器后退;
手把置于中间位置,油缸浮动。
i.起下钻功能转换操作手把(14)──用来改变卡盘、夹持器与给进油缸的联动方式。
下钻时,手把推向前位;
起钻时,手把拉向后位;
钻进时,手把置于前位或中位(中位时联动功能失效)。
j.钻进操作手把(16)──操作此手把可使回转器在机身导轨上前进、后退和停止。
手把往后拉,回转器后退。
k.单动夹持器操作手把(17)──用来在回转器停于任意位置时打开夹持器。
手把置于中位,夹持器与给进油缸在联动状态;
手把后拉,单独打开夹持器,此时夹转联动功能转换手把(19)需置于前位。
l.夹转联动功能转换手把(19)──用来控制夹持器的联动关系。
有三个位置:
手把前推,夹持器与给进、起拔油缸联动;
手把后拉,夹持器与回转油马达联动;
手把置于中位时,夹持器油路关闭。
m.夹持器截止阀操作手把(21)──手把处于水平位置,截止阀贯通;
手把处于铅垂位置,截止阀截止,油液不能通过。
钻进前通过憋高压打开夹持器后关闭截止阀,保证夹持器的可靠打开。
停钻后需立即打开截止阀,使夹持器及时夹持钻具。
n.Ⅲ泵分流功能转换操作手把(22)──用来控制Ⅲ泵压力油的流向。
手把前推,压力油经Ⅲ泵油路板进入钻进系统;
手把后拉,压力油进入稳固调角多路阀。
o.定向钻进操作手把(25)──定向钻进时用来控制卡盘和抱紧装置的夹紧、松开。
手把前推,卡盘夹紧钻杆,抱紧装置制动主轴;
手把后拉,卡盘和抱紧装置松开。
手把置于中位时,油路关闭。
8.1.2操作手轮
a.减压阀调节手轮(23)──顺时针旋转时,给进压力增加;
反时针旋转时,给进压力减小,压力大小由给进压力表(18)指示。
b.溢流阀调节手轮(24)──顺时针旋转时,给进压力增加;
c.起拔回路节流调节手轮(26)──顺时针旋转,过流口增大,背压减小;
逆时针旋转,过流口减小,背压增大。
d.油马达变量手轮──位于油马达上,用于改变油马达排量,调整回转速度。
手轮顺时针旋转排量增大,回转速度减小;
手轮反时针旋转,马达排量减小,回转速度增大。
8.2开机前的准备
a.将钻车与泵车通过泵车上带快速接头的油管连接起来。
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