A. 水平定向鑽機工作原理
B. 鑽機的結構及特點
鑽機為整體式布局(圖3-1),由主機、操縱台、泵站、履帶車體和穩固裝置五大部分組成,主機、泵站、操縱台之間用高壓膠管連接,共同安裝在履帶車體之上,結構緊湊,便於井下搬遷運輸。
圖3-1 鑽機結構示意圖
一、主機
主機(圖3-2)由回轉器、給進裝置、夾持器、調角裝置組成。
圖3-2 主機結構示意圖
1.回轉器
回轉器由油馬達、變速箱、抱緊裝置和液壓卡盤組成(圖3-3;表3-1)。
圖3-3 回轉器結構示意圖
油馬達為手動變數斜軸式柱塞馬達,通過齒輪減速驅動主軸和液壓卡盤回轉,調節馬達排量可以實現無級變速。變速箱包含行星齒輪和圓柱斜齒輪兩級減速。抱緊裝置為常開式結構,在採用孔底馬達鑽進工藝時通入高壓油,使之抱緊輸入軸,防止鑽桿轉動。液壓卡盤為油壓夾緊、彈簧松開的膠筒式結構,具有自動對中、卡緊力大等特點。控制液壓卡盤的壓力油通過箱體上的濾油器和主軸上的配油裝置供給。配油裝置的泄漏油通過變速箱後經回油濾油器直接回到油箱,這部分油既起到潤滑齒輪和軸承的作用,又可帶走齒輪攪油產生的熱量。
表3-1 回轉器零部件明細
續表
注:表中的序號與圖3-3中的編號對應。
回轉器採用卡槽式連接安裝在給進裝置的拖板上,藉助給進油缸帶動拖板沿機身導軌往復運動,實現鑽具的給進或起拔。回轉器主軸為通孔式結構,使用鑽桿的長度不受鑽機給進行程的限制。
(1)抱緊裝置
抱緊裝置(圖3-4;表3-2)為常開式結構,在採用孔底馬達鑽進工藝時通入高壓油,使之抱緊輸入軸,防止鑽桿轉動。
圖3-4 抱緊裝置結構示意圖
表3-2 抱緊裝置零部件明細
續表
注:表中序號與圖3-4中的編號對應。
(2)液壓卡盤
液壓卡盤(圖3-5;表3-3)為油壓夾緊、彈簧松開的膠筒式結構,具有自動對中、卡緊力大等特點。控制液壓卡盤的壓力油通過箱體上的濾油器和主軸上的配油裝置供給。
圖3-5 液壓卡盤結構示意圖
表3-3 液壓卡盤零部件明細
注:表中的序號與圖3-5中的編號對應。
2.給進裝置
給進裝置由兩根並列的給進油缸、機身和拖板組成(圖3-6;表3-4)。給進油缸選用雙桿缸,兩側的活塞桿與機身的兩端固定。缸體上的卡環卡在拖板的擋塊之間,缸體在活塞桿上往復運動即可帶動拖板及回轉器沿機身導軌移動。
表3-4 給進裝置零部件明細
續表
注:表中序號與圖3-6中的編號對應。
圖3-6 給進裝置結構示意圖
3.夾持器
夾持器(圖3-7;表3-5)固定在給進裝置機身的前端,用於夾持孔內鑽具,還可配合回轉器實現機械擰卸鑽桿。卡瓦由螺釘固定在卡瓦體上,卡瓦體靠擋邊與銷軸實現軸向固定。將兩根銷軸抽出即可從一側取出卡瓦體,使夾持器通孔擴大,以便通過粗徑鑽具。在夾持器與給進機身的連接處設有兩組調整墊片,用於調整夾持器卡瓦組的中心高,使之與回轉器主軸中心高相一致。
圖3-7 夾持器結構示意圖
表3-5 夾持器零部件明細
續表
注:表中序號與圖3-7中的編號對應。
4.調角裝置
調角裝置由橫梁、撐桿、滑輪裝置、支座、墊板和銷組成。橫梁用來穩固給進裝置。調角時滑輪裝置套裝在上穩固裝置前油缸上,用鋼絲繩繞過滑輪和橫梁。油缸上頂,橫梁即上升,進而帶動給進裝置上仰。俯角調整是通過調整下穩固裝置前後支腿高度差實現的。
二、操縱台
圖3-8 操縱台結構示意圖
操縱台是鑽機的控制中心,由多種液壓控制閥、壓力表及管件組成(圖3-8;表3-6)。鑽機行走、轉向、動力頭回轉、給進起拔、機身調角穩固等動作的控制和執行機構之間的聯動功能都是通過操縱台上的閥類組合來實現的。為使鑽機布局合理,結構緊湊,按不同的工作狀態,將操縱台分為主操縱台和副操縱台兩部分。主操縱台在鑽孔時使用,設在履帶車體後方左側,也便於在鑽進時觀察孔口情況,遠離孔口進行操作,有利於安全。副操縱台在鑽機行走、車體穩固調角或測斜時使用,設在履帶車體後方中間位置,符合操作及駕駛習慣。
表3-6 操縱台零部件明細
續表
注:表中的序號與圖3-8中的編號對應。
主操縱台上設有馬達回轉、給進與起拔、起下鑽功能轉換、鑽進功能轉換、夾持器功能轉換、Ⅱ泵功能轉換、Ⅱ泵分流功能轉換七個操作手把,溢流閥調壓、減壓閥調壓和起拔節流三個調節手輪,以及Ⅰ泵系統壓力表、給進壓力表、起拔壓力表、Ⅱ泵系統壓力表和回油壓力表等五塊壓力表。為實現聯動功能而設置的專用閥安裝在油路板內,所有油路控制閥、壓力表及其間的連接管路均安裝在一個框架內。副操縱台靠主操縱台供給高壓油工作,共設兩個履帶行走操作手把和一個九聯多路閥,其中一聯控制絞車馬達,其餘八聯控制八隻穩固調角油缸的伸縮。正常鑽進時,上述油缸均不工作,主操縱台也不向副操縱台供油。
三、泵站
泵站(圖3-9)是鑽機的動力源。由防爆電機泵組(圖3-10;表3-7)和油箱(圖3-11;表3-8)等部件組成。電動機通過彈性聯軸器帶動Ⅰ、Ⅱ泵工作,從油箱吸油並排出高壓油,經操縱台的控制和調節使鑽機的各執行機構按要求工作。Ⅰ、Ⅱ泵均為液控變數泵,效率高,溫升慢。
圖3-9 泵站結構示意圖
圖3-10 電機泵組結構示意圖
圖3-11 油箱結構示意圖(隱藏後側板)
表3-7 電機泵組零部件明細
續表
注:表中序號與圖3-10中的編號對應。
表3-8 油箱零部件明細
續表
續表
注:表中序號與圖3-11中的編號對應。
注意:1)為避免油箱內液壓油污染,必須通過空氣濾清器的濾網加入符合標準的液壓油;
2)為保證進油順暢,應定期清洗油箱和吸油濾油器;
3)為保證鑽機連續工作時油箱內的液壓油溫度不超過60℃,應通過冷卻器使液壓油降溫;
4)冷卻器的冷卻水壓力不得超過1MPa;
5)當冷卻器的出水不暢時,應對其進行清洗。
四、履帶車體
履帶車體(圖3-12;表3-9)由履帶底盤、車體平台組成。履帶底盤選用鋼制履帶片,耐磨、強度高。車體平台固接在履帶底盤的橫樑上,用來安裝固定主機、泵站和操縱台等部件。
圖3-12 履帶車體結構示意圖
表3-9 履帶車體零部件明細
注:表中序號與圖3-12中的編號對應。
五、穩固裝置
穩固裝置由油缸、伸縮桿、上下接地裝置等組成(圖3-13;表3-10),鑽機運輸時若高度超高可將油缸以上的伸縮桿等去掉。穩固裝置統一由副操縱台上的九聯閥控制油缸的伸縮實現鑽機的穩固。
圖3-13 穩固裝置結構示意圖
表3-10 穩固裝置零部件明細
注:表中序號與圖3-13中的編號對應。
六、鑽機特點
1)主機、泵站、操縱台三大件集中布置在自行式履帶車體之上,搬遷方便。
2)卡盤和夾持器相配合,可實現鑽具擰卸機械化,減輕工人勞動強度。鑽機上設置多種聯動功能,可提高工作效率。
3)給進與起拔鑽具能力大,提高了鑽機處理孔內事故的能力。
4)採用雙泵系統,回轉參數與給進參數可以獨立調節。變數油泵和變數油馬達組合,轉速和轉矩可在較大范圍內無級調整,提高了鑽機的適應能力。
5)回轉器主軸為通孔式結構,鑽桿長度不受鑽機給進行程的限制。取出夾持器卡瓦體,可擴大其通孔直徑,便於起下粗徑鑽具。
6)液壓元件採用進口或國產先進定型產品,性能穩定,通用性強,質量可靠。
C. 鑽機的操作方法
一、安全警示
1)液壓系統額定壓力不得擅自超調。
2)壓力油管不得在漏油、滲油情況下工作。
3)滲漏油液應及時掩埋處理。
4)高壓膠管具有阻燃抗靜電性能,不得隨意更換。
二、操作方法
鑽機各操作手把、手輪的位置如圖3-17所示,各自功能如下所述。
圖3-17 操縱台示意圖
1.操作手把
1)馬達回轉操作手把1———用以改變馬達的轉向。手把向前推,回轉器正轉;手把往後拉,回轉器反轉;手把置於中間位置,回轉器停轉,馬達浮動。
2)給進起拔操作手把3———操作此手把可使回轉器在機身導軌上前進、後退和停止。手把向前推,回轉器前進;手把往後拉,回轉器後退;手把置於中間位置,油缸浮動。
3)起下鑽功能轉換手把5———用以改變卡盤、夾持器與給進油缸的聯動方式。下鑽時,手把推向前位;起鑽時,手把拉向後位;鑽進時,手把置於前位或中位(中位時聯動功能失效)。
4)鑽進操作手把6———操作此手把可使回轉器在機身導軌上前進、後退和停止。手把向前推,回轉器前進;手把往後拉,回轉器後退。
5)夾轉聯動功能轉換手把8———用於控制夾持器的聯動關系。有三個位置:手把前推,夾持器與給進、起拔油缸聯動;手把後拉,夾持器與回轉油馬達聯動;手把置於中位時,夾持器油路關閉。
6)鑽進方式轉換手把10———手把前推,Ⅱ泵的壓力油經鑽進操作閥全部進入給進迴路,調節溢流閥可以調整給進壓力。手把向後拉,Ⅱ泵的壓力油一部分進入卡盤,用於提高卡盤的工作壓力,使卡盤在大轉矩、大給進力的情況下仍能可靠地卡緊鑽桿(此時溢流閥應關閉),另一部分壓力油通過減壓閥進入給進油缸,調節減壓閥可以調整給進壓力的大小。減壓閥手輪順時針旋轉,壓力增大,反時針旋轉,壓力減小。同時,壓力油可經過截止閥進入抱緊裝置使回轉器制動(採用孔底馬達鑽進時使用)。
7)Ⅱ泵分流操作手把14———用以控制Ⅱ泵壓力油的流向。手把前推,壓力油進入穩固調角多路閥;手把後拉,壓力油經Ⅱ泵油路板進入鑽進系統。
8)絞車馬達操作手把16———用來控制絞車馬達的回轉。
9)穩固調角油缸操作手把17———分別控制位於履帶車體四個角位置上的八隻油缸,實現鑽機的穩固和角度調整。
10)鑽機行走操作手把21、23———用以分別控制兩側履帶的前進、後退和停止。手把前推,履帶車體前進;手把後拉,履帶車體後退;回復中位,履帶車體停止並制動。手把一前一後,鑽機轉彎。
11)孔底馬達鑽進限壓手柄24———孔底馬達鑽進中對回轉轉矩進行限定,對孔底馬達鑽進的鑽具進行保護。
2.操作手輪
1)起拔迴路節流調節手輪12———順時針旋轉,過流口增大,背壓減小;逆時針旋轉,過流口減小,背壓增大。
2)溢流給進壓力調節手輪13———順時針旋轉時,給進壓力增加;反時針旋轉時,給進壓力減小,壓力大小由給進壓力表25指示。
3)減壓給進壓力調節手輪15———順時針旋轉時,給進壓力增加;反時針旋轉時,給進壓力減小,壓力大小由給進壓力表25指示。
4)油馬達變數手輪———位於油馬達上,用於改變油馬達排量,調整回轉速度。手輪順時針旋轉排量增大,回轉速度減小;手輪反時針旋轉,馬達排量減小,回轉速度增大。
3.開機前的裝備
1)通過位於油箱蓋上的空氣濾清器濾網向油箱內加註清潔的N46抗磨液壓油,鑽機正常工作後,油麵應在油位指示計的中上部約2/3處。
2)檢查鑽機各部分的緊固件是否牢固。
3)給需要潤滑的部位加註潤滑油或潤滑脂。為保證回轉器減速裝置行星齒輪軸承的潤滑,在初次使用前應通過回轉器後蓋上的變速箱回油口往箱體內注入液壓油,油麵應與回油口的高度相同。
4)操縱台上各手把均置於中位,減壓閥、調壓閥手輪調至壓力最小的位置。馬達變數手輪按需要調節,一般調在中等排量。
5)關閉主操縱台左邊的截止閥(採用孔底馬達鑽進時先打開,通入高壓油後再關閉),打開主操縱台右邊的截止閥。
4.啟動
1)接通電源,試轉電動機,注意其轉向是否與油泵的轉向要求一致。
2)啟動電動機,觀察油泵是否正常運轉(應無異常聲響,操縱台上的回油壓力表應有指示),檢查各部件有無滲漏油現象。
3)使油泵空載運轉3~5min後再進行操作。如油溫過低,空轉時間應加長,待油溫升高至20℃左右時,才可調大排量進行工作。
5.試運轉
1)油馬達正轉、反轉雙向試驗,運轉應平穩、無雜音,最低轉速時系統壓力表讀數不超過4MPa。
2)反復試驗回轉器的前進、後退,以排除給進油缸中的空氣,直到運轉平穩為止,此時系統壓力不應超過2.5MPa。
3)試驗卡盤、夾持器,開閉要靈活,動作要可靠。
4)試驗履帶鑽機車體的前進和後退,確信其運轉平穩,無卡滯現象。
5)在以上各項試運轉過程中,各部分應無漏油現象,如發現應及時排除。
6.車體穩固與機身調角
1)將穩固車體處地面處理平整。
2)調整好車體位置後,操作穩固調角油缸手把,將下面四個油缸桿伸出至底板使履帶不受力。
3)調俯角時,調整油缸使後方下面兩油缸桿伸出長度大於前方下面兩油缸桿伸出長度,利用高度差實現設計傾角;調仰角時,松動機身前後橫梁的夾頭螺釘,用附屬裝置將機身吊起至設計傾角,擰緊夾頭螺釘。
4)伸出上面四隻油缸至頂板穩固好車體,必要時加接伸縮桿。
注意:1)為確保鑽機鑽進時的穩定性,鑽機平台前後應根據實際情況增加必要的輔助支撐,並使輔助支撐頂緊巷道岩煤壁,確保鑽機前後不竄動。
2)每班次開鑽前及長時間連續工作後需檢查穩固油缸,如有松動需重新加壓頂緊。
7.開孔(孔口回轉鑽進)
1)從回轉器後端插入一根鑽桿,穿過卡盤,頂在夾持器端面上(因此時夾持器閉合,不能穿入)。若因卡瓦在回油壓力作用下閉合,鑽桿不能插入卡盤,可關掉電機,待卡盤自動松開,穿過鑽桿後,再重新啟動電機。
2)將起下鑽功能轉換手把和夾轉聯動功能轉換手把推到前位(即「下鑽聯動」、「夾轉聯動分離」位),再向前推給進起拔手把至「給進」位,夾持器自動張開(若夾持器張開不充分,可逆時針旋轉節流閥手輪人為背壓使夾持器張開),即可使鑽桿通過夾持器,將給進起拔手把扳回「中位」。在夾持器前方人工擰上鑽頭。
3)在鑽桿末端接上送水器(水便),開動泥漿泵送入沖洗液,開孔鑽進。
8.鑽進
開動泥漿S泵向孔內送入沖洗液。待孔口見到返水後按如下程序操作:
1)打開夾持器,然後關閉截止閥使夾持器常開,再將給進起拔手把置於中位,將起下鑽功能轉換手把置於前位,即「下鑽聯動」位。
2)扳動馬達回轉手把讓回轉器正向旋轉(切勿反轉)。再通過馬達的變數手輪調整回轉速度,使之達到規定值。
3)給進可以採用溢流給進或減壓給進。
4)待鑽頭接觸孔底岩石後,調節給進壓力緩慢到規定值,開始正常鑽進。
注意:1)在回轉轉矩較小,系統壓力較低時,夾轉聯動狀態下夾持器不能充分打開,卡瓦與鑽桿易發生摩擦,因此從保護鑽桿的角度考慮,盡管這種操作比較簡單,也盡量不要過多使用夾轉聯動功能。操作者應在鑽進時完全打開夾持器(方法有多種)、同時關閉截止閥,而在倒桿時,則要先打開截止閥;
2)在鑽進過程中要隨時注意觀察各壓力表的讀數變化,發現異常情況及時處理;
3)鑽機在鑽進過程中,嚴禁在夾持器打開的情況下反轉回轉器,防止發生掉鑽事故;
4)在鑽進過程中必須先回轉,然後再給進,嚴禁相反順序操作。
9.倒桿
1)在一個回次結束時,先減小給進壓力,停止給進,然後停止回轉,打開截止閥,夾持器夾住鑽具。
2)後拉鑽進操作手把退回回轉器(也稱「倒桿」)後,打開夾持器,然後重新開始鑽進(操作同前)。
10.加桿(接長鑽具)
1)減小給進壓力,停止給進和回轉,關閉夾持器,使之夾緊鑽桿。
2)停供沖洗液,卸下送水器。
3)接上加尺鑽桿,接上送水器。
4)退回回轉器,打開夾持器,將夾持器功能轉換手把扳到中位(或關閉截止閥),開始下一回次鑽進。
11.停鑽
1)減小給進壓力,停止給進和回轉。
2)後退回轉器,將鑽具提離孔底一定距離,前推夾持器功能轉換手把(或打開截止閥),使夾持器夾緊鑽桿。
3)停供沖洗液。
12.起鑽
1)停鑽,卸下送水器。
2)將起下鑽轉換手把置於起鑽位置,回轉器馬達排量調到最大。
3)操作給進起拔操作手把,後退回轉器向孔外退出鑽桿,反復向外倒桿,待欲卸的鑽桿接頭處於回轉器和夾持器之間、距夾持器250~300mm時停止倒鑽桿,馬達反轉擰松鑽桿絲扣。
4)操作給進起拔手把和鑽進操作手把,繼續向外倒鑽桿,當已擰松的鑽桿全部退出回轉器主軸後,人工卸下鑽桿。
5)重復上述3)至4)項操作,拉出下一根鑽桿,直到拔出孔內全部鑽桿。
6)在拉出最後一根鑽桿時,仍需在夾持器前方人工卸下鑽頭。
注意:1)卸鑽桿時回轉器不能後退到極限位置,須留70mm以上的空位,使回轉器能在卸扣過程中隨著絲扣的脫開而自動後退,否則會造成鑽機或鑽桿螺紋的損壞。
2)為避免鑽桿螺紋損壞,用回轉器擰松鑽桿即可,剩餘部分仍要人工卸出。
13.下鑽
1)按照開孔的操作,將第一根鑽桿插入回轉器和夾持器,並安裝好鑽頭,將起下鑽轉換手把置於下鑽位置,同時也將鑽進方式轉換手把前推至「溢流給進」位。
2)操作給進起拔手把,回轉器的往復移動將鑽桿送入孔內,反復倒桿,待鑽桿尾端接近回轉器主軸後端面時停止。
3)從回轉器後端人工接上一根新鑽桿。
4)繼續向孔內下鑽,當新擰上的鑽桿接頭移到卡盤和夾持器之間時,回轉器正轉(卡盤自動夾緊)擰緊鑽桿螺紋。
5)重復上述2)至4)項操作,繼續向孔內鑽桿。
注意:孔內有鑽具時,除按規定程序卸鑽桿外,不允許回轉器反轉。
14.孔底馬達定向鑽進
孔底馬達定向鑽進依靠高壓水驅動孔底馬達實現回轉,帶動鑽頭切削煤岩,配合隨鑽測斜(量)等輔助測量技術手段。對鑽孔軌跡進行較精確的定向控制,鑽桿不回轉並且要求可靠定位。
1)加接鑽桿及起下鑽參見回轉鑽進。
2)定向鑽進中主軸制動、卡盤加緊鑽桿、夾持器松開,用Ⅱ泵加壓鑽進。
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E. 整體裝載式鑽機
液壓岩心鑽機在國內外有多種型號,鑽進能力也各不相同,但鑽機均以模塊化設計。其組成基本一致,圖1-1為鑽機的全貌圖,主要組成部分為:
1.動力單元
圖1-2為動力單元。動力單元包括動力機,三聯變數斜盤式柱塞泵 (或兩聯泵),主泵用於主卷揚機、取心卷揚機、回轉及動力頭快速升降。副泵用於驅動泥漿泵和履帶行走液壓馬達。輔泵用於給進、起塔等其他輔助動作。動力單元的動力源多採用柴油機,柴油機為適用於高原地區的工程機械用渦輪增壓、水冷卻柴油機。
2.卷揚機
鑽機均配備主卷揚機和取心卷揚機,兩個卷揚機固定在一個機座上 (圖1-3)。機座前端有鑽塔轉動軸的支承座,後端是起塔液壓缸支座。主卷揚機用於提升或下降鑽具,取心卷揚機用於打撈岩心管。
圖1-1 液壓岩心鑽機
圖1-2 動力單元
圖1-3 卷揚機
3.動力頭
動力頭是鑽機的重要部件之一,也稱移動式回轉器,它由液壓馬達 (雙點變數或定量)的動力傳給變速器再經減速器傳給主軸 (圖1-4)。液壓卡盤的功用是:夾緊機上鑽桿,向鑽桿傳遞轉矩和軸向力,實現鑽具的回轉運動和給進、提升等動作。動力頭由液壓馬達、變速器、減速器和液壓卡盤等件組成。
4.給進機構及桅桿
岩心鑽機的給進機構均為液壓缸給進機構。給進機構常用單液壓缸或液壓缸-鏈條倍速給進機構。桅桿 (圖1-5)分兩節,下段固定給進液壓缸、雙層滑架液壓缸和孔口夾持器,上段固定天車和鑽斜孔時鑽桿扶正機構,上、下兩段桅桿用螺栓固定。
5.操作台
鑽機操作台如圖1-6所示。
鑽機操作檯面板上有各種監控儀表,檯面上安有各種液壓閥的控制手柄,液壓閥安裝在機架上。
6.泥漿泵
泥漿泵 (圖1-7)提供高壓泥漿,用來向地表攜帶岩屑、護壁並冷卻鑽頭。
圖1-4 動力頭
圖1-5 桅桿
圖1-6 鑽機操作台
圖1-7 泥漿泵
7.鑽機底盤
鑽機裝載有多種形式,為適應裝載、搬遷和在施工現場轉移孔位的需要,多採用車裝化。車裝化即將鑽機各部件均裝在汽車上、履帶自行底盤 (圖1-8)或拖車上 (圖1-1)使用,此外還有滑橇式底盤。
圖1-8 履帶自行底盤
圖1-9 鑽機主機
圖1-10 動力裝置
F. 煤礦鑽機自動換鑽桿設備是什麼
自動拆卸鑽桿的設備叫夾持器,由兩組油缸組成,就是下面的樣子可以具體咨詢一下
G. 3米桿鑽機怎麼卸桿最快
接卸鑽桿作為潛孔鑽機鑽孔的主要工序之一,經歷了靠人工或半機械化接卸鑽桿發展到機械化、機械——液壓綜合方式以及全液壓化接卸鑽桿。
孔鑽機接卸鑽桿裝置的性能不僅關繫到工人的勞動強度和生產的安全性,而且直接影響鑽桿的使用壽命和鑽機的效率。
3米桿鑽機怎麼卸桿最快;
1) 人工墊叉—卸桿油缸式的鑽桿接卸裝置;
2) 液壓墊叉—卸桿活塞式鑽桿接卸裝置;
3) 液壓墊叉—卡桿油缸——活塞卡套式接卸鑽桿裝置 ;
4) 連桿—油缸型接卸鑽桿裝置;
用戶在選型時,經常選擇高機型。如所選設備的高度與本礦的巷道高度相差過大,這會給生產帶來極大的不方便。例如:頂板高度為2.5米,應用2.1型錨桿鑽機,卻選擇1.6型設備,鑽同樣深的孔,可能要多換1—2次鑽桿。不僅給生產增加不必要的難度,還會使生產效率大大降低。
H. DJZ型全液壓頂驅鑽機
DJZ2000型全液壓頂驅鑽機由安徽兩淮科力機械製造有限責任公司研製。與傳統轉盤鑽機相比,該頂驅鑽機具有回轉扭矩大、提升能力強、上卸扣加減尺方便、無主動鑽桿、立根鑽進效率更高、處理事故能力強、全液壓操作安全可靠、有過載保護功能、大幅降低工人勞動強度等優點。主要用於地質岩心鑽孔及凍結孔、注漿孔、地熱井和煤層氣孔等工程施工。
(一)鑽機主要結構
DJZ2000全液壓頂驅鑽機以液壓方式驅動,鑽機主要由液壓泵站、液壓操作顯示台、頂部驅動及提引卸扣裝置、液壓卷揚、頂驅導軌及滑車系統、鑽塔等部分組成,如圖2-10所示。
圖2-10 DJZ2000頂驅鑽機系統結構圖
1.頂驅裝置
頂驅裝置主要包括水龍頭、頂驅減速箱、拖車、提引器、卸扣裝置和防松保護接頭。頂驅上部由兩個馬達和減速機輸入扭矩,頂驅裝置通過液壓控制實現換擋。頂驅結構如圖2-11所示。
圖2-11 頂驅裝置結構示意圖
頂驅提引器是頂驅裝置的核心技術之一,結構簡單可靠,操作方便。它可以卡住鑽桿鎖接頭完成提拉、旋轉動作,既可在地面加減小根鑽桿,也可以直接加接立根後進入正常鑽進;用頂驅起鑽後還可完成卸扣動作。
2.液壓卷揚
DJZ2000頂驅鑽機採用JY100型液壓卷揚設備(圖2-12)。該卷揚有四個擋位,卷揚滾筒容繩量300m。液壓行星輪系卷揚可以分別通過卷揚手把和操作台手柄兩種方式控制。使用操作台控制反轉下放鑽桿可進行減壓鑽進。
圖2-12 液壓行星輪系卷揚系統結構圖
3.液壓泵站
液壓泵站的功能是為主機提供液壓動力。液壓泵站主要由液壓油箱、油溫散熱器、蓄能器、皮帶輪、聯軸器、分動箱和負載敏感泵組成。泵站由一台160kW 電動機驅動,通過分動箱分別帶動一個雙聯130/130負載敏感反饋泵、單個130負載敏感反饋泵和一個雙聯齒輪泵。
4.操作台
操作台(圖2-13)上裝有視頻顯示器、轉速表、系統壓力表、濾油報警器等。視頻可對鑽塔二層台上的工作情況進行監控,實現了塔上操作和現場工作狀態視頻化,方便操作人員工作。通過轉速表和回轉系統壓力表數值,可更好了解孔內鑽進時的工況,有效控制鑽進參數。電控比例變數手柄的應用使操作台體積減小,內部接線安裝簡單方便。
圖2-13 DJZ2000鑽機操作台
5.鑽塔
採用四角鑽塔,高28m,承載力80t。
(二)鑽機主要技術參數
DJZ2000型全液壓頂驅鑽機主要技術參數見表2-7。
表2-7 DJZ2000全液壓頂驅鑽機主要技術參數表
(三)鑽機應用實例
2011~2013年,安徽省煤田地質局第三勘探隊曾在陝西省長武煤礦、甘肅核桃峪煤礦使用DJZ2000型全液壓頂驅鑽機完成凍結孔11個,完成總工作量8714m,最深鑽孔深度916m,終孔口徑為Φ130mm,平均鑽探台月效率1600m(無岩心鑽探)。甘肅煤田地質局146隊曾在甘肅海石灣煤礦使用DJZ2000型全液壓頂驅鑽機施工大口徑地面瓦斯抽排井工程,井深700m,鑽井直徑Φ850mm,下入Φ630mm×12mm套管,均取得了良好的使用效果。