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1.概述
ZDY-2300型煤礦用液壓坑道鉆機(jī)主要用于煤礦井下鉆進(jìn)瓦斯抽(排)放孔、注漿滅火孔、煤層注水孔、防突卸壓孔、地質(zhì)勘探孔及其它工程孔。適用于巖石堅(jiān)固性系數(shù)f≤10的各種煤層、巖層。要求巷道或鉆場斷面大于6.5m2,高度大于2.3m,寬度大于2.8m
2. 結(jié)構(gòu)和工作原理
2.1鉆機(jī)結(jié)構(gòu)
鉆機(jī)整體結(jié)構(gòu)(圖1),主要由泵站、操縱臺、動力頭、座架、夾持器、立柱和鉆具等7大部分組成。鉆機(jī)液壓系統(tǒng)(圖9)。
2.2泵站
泵站(圖2)主要由電動機(jī)、雙聯(lián)齒輪泵、油箱、溢流閥、精粗濾油器、冷卻器、空氣過濾器及底座等部件組成。泵站是通過電動機(jī)驅(qū)動油泵轉(zhuǎn)動,將電能轉(zhuǎn)換成液壓能(壓力油),電動機(jī)通過彈性柱銷聯(lián)軸器帶動油泵工作,油泵從油箱吸油并輸出壓力油。油箱內(nèi)裝46#抗磨壓力油至油位計上標(biāo)位,為避免在井下加油時臟物進(jìn)入油箱,須通過空氣濾清器加油。
2.3操作臺
操作臺(圖3)是將泵站提供的壓力油通過多路換向閥組分配到各液壓執(zhí)行元件,實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)的各種功能。多路換向閥組由五片閥組成,分別控制動力頭的正、反轉(zhuǎn)、進(jìn)給油缸的正常進(jìn)退和快速進(jìn)退、液壓卡盤和夾持器的夾緊或松開,將正常進(jìn)退閥片上的一組油管接到升降油缸上,即可調(diào)定鉆機(jī)傾角等動作。鉆機(jī)工作時,可通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥(微調(diào))的手柄,改變進(jìn)給油缸的流量,從而改變鉆機(jī)給進(jìn)速度。
2.4動力頭
動力頭(圖4)主要由液壓馬達(dá)、減速箱、卡盤、水辮等組成。主要是將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)構(gòu)。壓力油驅(qū)動液壓馬達(dá),經(jīng)減速箱后帶動中空主軸、液壓卡盤、水辮和鉆具旋轉(zhuǎn),輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。減速箱為兩級齒輪傳動機(jī)構(gòu),采用牙嵌離合器變速。減速箱前端設(shè)有調(diào)速手輪,旋轉(zhuǎn)調(diào)速手輪可實(shí)現(xiàn)高速、空位、低速三個檔位變換??ūP采用碟簧夾緊鉆桿,油缸完成松開鉆桿動作,該卡盤可直接夾緊鉆桿或前置水辮。
2.5底架
底架(圖5)用來支承動力頭和實(shí)現(xiàn)動力頭的前進(jìn)與后退。主要由機(jī)架、推進(jìn)油缸、底座、升降油缸、拖板、支撐柱、拉桿等組成。動力頭用螺栓固定在拖板上,推進(jìn)油缸帶動拖板及動力頭在機(jī)架上做往返運(yùn)動;升降油缸可調(diào)整機(jī)架的傾角,使鉆機(jī)的開孔高度和開孔傾角符合要求。支撐桿和拉桿將機(jī)架和底座連接為一個整體。底座前后有四個腳窩,用于立柱錨固鉆機(jī)。
2.6夾持器
夾持器(圖6)用于鉆桿導(dǎo)向和上下鉆桿時夾持鉆桿,安裝在機(jī)架前端。夾持器由活塞、殼體、卡瓦等組成。
2.7立柱
立柱(圖7)由液壓支柱、內(nèi)外導(dǎo)管、柱帽等組成,立柱錨固在巷道或鉆場頂?shù)装逯?,用于錨固鉆機(jī)座架。由于采用了內(nèi)注式單體液壓支柱,提高了立柱的整體錨固力,增加了鉆機(jī)的穩(wěn)定性。
2.8鉆具
鉆具(圖8)包括鉆桿、鉆頭、前置水辮或后置水辮。ZDY-1250型鉆機(jī)鉆頭直徑為φ65/75mm中心鉆頭;ZDY-2300型鉆機(jī)鉆頭直徑為φ94mm中心鉆頭,根據(jù)用戶需要配置復(fù)合片、金鋼石或牙輪鉆頭,滿足硬巖鉆孔需要。
鉆桿直徑ZDY-1250型鉆機(jī)為φ50mm, ZDY-2300型鉆機(jī)為φ63mm,長度為800mm。采用梯形錐螺紋連接,具有強(qiáng)度高、拆裝容易、對中性好等優(yōu)點(diǎn)。
前置水辮或后置水辮是向鉆桿傳遞動力和通水(或壓風(fēng)),以便排渣和冷卻、潤滑鉆頭,可根據(jù)需要選用。
3.基本參數(shù)
項(xiàng) 目 單位 ZDY-2300
zui 大 鉆 進(jìn) 深 度 m 300
開 孔 直 徑 mm 94/133/153
終 孔 直 徑 mm 94
鉆 桿 直 徑 mm 63
鉆 孔 傾 角 ° -90~+90
額 定 輸 出 轉(zhuǎn) 速 r/min 70/160
額 定 輸 出 轉(zhuǎn) 矩 N.m 2300/1000
給 進(jìn) 力 kN 110
起 拔 力 kN 80
錨 固 力 kN 4×50
鉆機(jī)鉆架支撐高度范圍 mm 1800~2600
正 常 進(jìn) 給 速 度 m/min 0~1.5
進(jìn) 給 行 程 mm 850
適 應(yīng) 煤 巖 堅(jiān) 固 性 系 數(shù) f≤10
噪 聲 dB(A) 94
主 機(jī) 外 形 尺 寸 (長×寬×高) mm 2240×1000×1478
整 機(jī) 重 量 (不含鉆桿) kg 約2200
泵 站 小泵出油調(diào)定工作壓力 MPa 16
大泵出油調(diào)定工作壓力 MPa 16
油箱容積 L 110
外 形 尺 寸 (長×寬×高) mm 1685×800×840
操縱臺 推 進(jìn) 壓 力 MPa 13
反 轉(zhuǎn) 旋 轉(zhuǎn) 壓 力 MPa 15
正 轉(zhuǎn) 旋 轉(zhuǎn) 壓 力 MPa 14
外 形 尺 寸 (長×寬×高) mm 1145×613×1135
煤礦井下用隔爆型三相異 額 定 功 率 kW 37
步電動機(jī)(YBK2-225S-4) 額 定 電壓 V 380/660
額 定 電 流 A 69.8/40.2
額 定 轉(zhuǎn) 速 r/min 1480
三層鋼絲編織液壓支架膠管總成 KJRB2-10
KJRB3-10
液壓系統(tǒng) 推 進(jìn) 額 定壓力 MPa 16
旋轉(zhuǎn)額定壓力 MPa 16
附表1油泵液壓馬達(dá)基本參數(shù)
項(xiàng) 目 單位 ZDY-1250
齒輪泵 型 號 CBY3063/2016
zui高壓力 MPa 16
轉(zhuǎn) 速 r/min 1500
排 量 mL/min 63/16
液壓馬達(dá) 型號 BM-E500
額定壓力 MPa 16
額定轉(zhuǎn)矩 N.m 1060
額定轉(zhuǎn)速 r/min 200