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ZDY3200S使用说明书


产品执行标准:MT/T 790《煤矿坑道勘探用钻机》 Q/MKYX 16213—2005《煤矿用全液压坑道钻机技术条件》

ZDY3200S型煤矿用全液压坑道钻机

使 用 说 明 书
(安装、使用本产品时请详细阅读本说明书)

煤炭科学研究总院西安分院 二00五年三月


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ZDY3200S(MKD-5S)型钻机是一种低转速、大扭矩、能够钻进大口径 孔的全液压坑道钻机。该钻机为煤矿井下钻进大口径瓦斯抽放孔及其它工 程孔提供了必要的钻探设备。 该机具有结构合理,技术性能先进、工艺适应性强、操作省力、安全 可靠、解体性好、搬迁方便等优点。 采用全液压传动,对于使用和维修提出了更高的要求,为了使机器的 优点得到充分发挥,本说明书对钻机的结构,传动原理、使用与维修方法 均作了较详细的介绍。 希望用户在使用钻机以前认真阅读并严格按有关规定执行。并对使用 过程中出现的问题及建议及时反馈给我们,以便改进我们的工作,更好的 为用户服务。 本产品执行Q/MKYX 16213—2005标准。

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 安全警示说明: 煤矿井下使用时,必须选用YBK2-225S-4矿用隔爆型三相异步电动机;隔爆型三相 异步电机;隔爆型三相异步电动机、液压支架胶管总成应有安全标志。 钻机出厂之前,系统工作压力已调定。用户在使用过程中,系统压力不得超调。否 则,出现任何责任事故,我院概不负责。





1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

适用范围 ................................................................................................... 1 型号含义 ................................................................................................... 1 主要技术参数 ........................................................................................... 1 钻机结构简介 ........................................................................................... 2 液压系统工作原理 ................................................................................... 6 钻机的稳装及管路连接 ........................................................................... 8 安全警示 ................................................................................................. 11 操作方法 ................................................................................................. 11 维护保养 ................................................................................................. 16 故障的判断与排除 ................................................................................. 17 产品的成套性 ......................................................................................... 19 易损件明细表 ......................................................................................... 22

1. 适用范围
ZDY3200S型钻机是动力头式全液压钻机,转速范围宽、扭矩大,能满足煤矿井下 钻进各种用途的钻孔, 如抽放瓦斯孔、 注水孔及其它工程用孔, 也可用于地表工程施工。 主要用于大口径牙轮钻进,也适用于大口径硬质合金钻进和冲击回转钻进。

2. 型号含义
Z D Y 3200 S 双泵系统 最 大 额 定 转 矩 N .m 液压传动 动力头式 钻机

3. 主要技术参数
a. 回转装置: 额定转矩 N.m 额定转速 r/min 油马达型号 油马达排量 ml/r 钻杆直径 mm 主轴通孔直径 mm b. 给进装置: 主轴倾角 最大给进力 kN 给进速度 m/s 最大起拔力 kN 起拔速度 m/s 给进/起拔行程 mm c. 泵站: 电动机型号 额定功率 kW 额定电压 V YBK2-225S-4 37 380/660 0~±90° 112 0~0.22 77 0~0.32 600 3200 220 A6V160MA 46~160 73 75

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额定转速 r/min 主油泵型号 额定压力 MPa 主油泵排量 ml/r 主油泵流量 l/min 副油泵型号 额定压力 MPa 副油泵排量 ml/r 副油泵流量 l/min 液压系统额定压力 MPa 主油泵 副油泵 油箱有效容积 L d. 整机: 适用钻孔深度 m 终孔直径 mm 主机外形尺寸(长?宽?高)mm 钻机质量 kg

1480 A7V78MA(限量63ml/r) 35 0~63 0~89 10SCY14-1B 31.5 0~10 0~13 21 21 180

350/100 150/200 2300?1100?1560 2040

4. 钻机结构简介
采用分组式布置,全机分主机、泵站、操纵台三大部分,各部分之间用软管连接, 摆布灵活,解体性好,便于搬迁运输,在运输条件较差的地区,主机还可以进一步解体。 4.1 主机 主机由回转器、夹持器、给进装置、机架组成。各部分之间装拆方便。

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1.回转器 2.给进装置

3.机架 4.夹持器

图1 主机 4.1.1 回转器 回转器由斜轴式变量马达、齿轮减速器和胶筒式液压卡盘组成。马达经两级齿轮减 速,驱动主轴及液压卡盘实现钻具的回转。调节马达排量可以改变回转器的输出速度。 主轴为通孔结构,通孔直径75mm,回转器安装在给进机身的拖板上,借助给进油缸沿 机身导轨往复运动,实现钻具的给进或起拔。回转器具有侧向开合装置。液压卡盘采用 液压夹紧、弹簧松开常开式结构,具有自动对中,安全可靠、卡紧力大等特点,它不但 能保证正常钻进,还可用来升降钻具、强力起拔等(卡盘可配用不同规格的钻杆、更换 卡瓦时,用专用工具压缩卡瓦组的弹簧并将其放入胶筒内)。 4.1.2 夹持器 夹持器采用碟形弹簧夹紧,油压松开的常闭式结构。固定在给进装置机身的前端, 用于夹持孔内钻具, 还可配合回转器实现机械拧卸钻杆。 夹持器卡瓦座落在卡瓦座上, 靠 上下两根销杆限制卡瓦的退出。 圆周方向靠卡瓦座上的一对平键固定。 将两根销杆抽出, 卡瓦就可以取出,夹持器通孔即可通过108mm的粗径钻具。 4.1.3 给进装置 给进装置采用油缸直接推进。油缸体的尾部与机身固定,油缸的活塞杆与拖板相联

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接。借助油缸活塞杆的伸缩,带动拖板和回转器沿机身导轨作往复移动。 回转器与拖板之间采用翻箱式结构联接。一边用销轴把拖板与回转器穿在一起,另 一边用铰式螺栓把回转器压在拖板上。起下粗径钻具时,将螺栓松开,即可把回转器搬 向销轴一侧,让开孔口。给进机身通过锁紧卡瓦固定在机架的立柱及支撑杆的横梁上。 4.1.4 机架 机架用于安装给进装置和固定钻机。 机架由爬履式底座、 立柱、 支撑油缸及支 撑杆等组成。 给进装置在机架上可以调头 安装, 利用支撑油缸可调整倾角, 满足各 种倾角的钻孔。支撑杆采用二节式结构, 根据需要配合使用。 利用爬履式底座以常 规方法可将钻机安装在基台木上。 4.2 操纵台 操纵台是钻机的控制装置。 由各种控 制阀、压力表及管件组成。钻机的回转、 给进、 起拔与卡盘、 夹持器的联动功能是 图2 操纵台 靠操纵台上的阀类组合实现的。

操纵台上设有马达回转、支撑油缸、给进起拔、起下钻功能转换、夹持器功能转换, 副油泵功能转换六个操作手把。调压溢流、减压钻进、给进背压、起拔背压四个调节手 轮及指示主油泵系统压力、给进压力、起拔压力、副油泵系统压力、回油压力五块压力 表。油管排列整齐,并有指示牌标明连接方位。控制阀均安装在操纵台框架内。油管安 装,采用A型扣压式高压胶管与自封式快速接头组合,密封可靠,拆卸方便。各个手把 的操纵方法也有标牌标明。 4.3 泵站 泵站是钻机的动力源。由防爆电动机、主油泵、副油泵、油箱、冷却器、滤油器、 底座等部件组成。电动机通过弹性联轴器带动油泵工作,从油箱吸油并排出高压油,经 操纵台驱动钻 机的各执行机构工作。 油箱是容纳液压油的容器,它置于油泵的上方。在油箱上设有多种保护装置。如: 吸油滤油器、回油滤油器、冷却器、空气滤清器、油温计、油位指示计、磁铁等,为避 免在井下加油时脏物进入油箱,可通过空气滤清器加油。

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图3 泵站 综上所述该钻机有以下特点: a. 钻机由三大件组成、即主机、泵站、操纵台。可以根据场地情况灵活摆布;解体 性好,搬迁运输方便。 b. 机械自动拧卸钻具, 夹持器卡瓦容易取出, 扩大其通孔直径, 便于起下粗径钻具, 可减轻工人劳动强度,提高工作效率。 c. 单油缸直接给进与起拔钻具,结构简单,安全可靠,给进、起拔能力大,提高了 钻机处理事故的能力。 d. 采用双泵系统, 回转参数与给进工艺参数独立调节。 变量油泵和变量马达组合进 行无级调速,转速和扭矩可在大范围内调整,提高了钻机对不同钻进工艺的适应能力。 e. 回转器通孔直径大,更换不同直径的卡瓦组可夹持不同直径的钻杆,钻杆的长度 不受钻机本身结构尺寸的限制。 f. 用支撑油缸调整机身倾角方便省力,安全可靠。 g. 通过操纵台进行集中操作,人员可远离孔口一定距离,有利于人身安全。 h. 液压系统保护装置完备, 提高了钻机工作的可靠性, 液压元件采用国产先进定型 产品,性能稳定可靠,通用性强。

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5. 液压系统工作原理
钻机采用回转和给进分别供油的双泵开式循环液压系统。液压系统图如图4所示, 工作原理如下: 电动机(1)启动后,主油泵(2)经滤油器(3)截止阀(4)吸入低压油,输出的高压油进入 操纵台多路换向阀(8)。副油泵(31)经吸油滤油器(29)截止阀( 30) 吸入低压油,输出的高 压油先进入副油泵油路板, 再进入多路换向阀(8) 的中联。 多路换向阀(8)由三联阀组成, 左边一联F1控制油马达(11) 的正转、反转和停止;中间一联F2控制支撑油缸的起落;右 边一联F 3控制给进油缸(15)的前进、后退和停止。三联阀都处于中位时主、副油泵均卸 荷,油马达(11)和油缸(15)处于浮动状态。操作阀F1,主油泵输出的高压油全部进入回 转油路。副油泵的压力油可根据钻进工况选择有两种方式:一种是油液全部进入给进回 路由调压溢流阀控制给进压力;另一种是油液分两路一路进入卡盘(或卡盘和夹持器) 对卡盘实行高压输入,强力卡紧钻杆。另一路经减压阀进入给进回路,由减压阀控制给 进压力。当阀F1处于中位时,操作阀F2或F3,主、副油泵油液合流,实现快速提升。 为防止系统过载,主油泵的工作压力由多路换向阀内设的安全溢流阀限定,调定压 力为22MPa,其值由压力表(7)来监视。副油泵的工作压力由副油泵油路板上的安全溢流 阀(32)控制,调定压力为22MPa,其值由压力表(9)监视,使用时不得超调。 主油泵回油经回油滤油器(5)和冷却器(6)回到油箱,压力表(25)指示回油的压力大 小,反映出回油滤油器的脏污程度。副油泵回油可进入主油泵回油路,也可以经油路板 上的泄油路直接回到油箱。

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1.电动机 2.主变量泵 压力表 器 8.多路换向阀

3.29.吸油滤油器 4.30.35.截止阀 5.回油滤油器 9.副油泵系统压力表 10.单向阀组 11.油马达

6.冷却器

7.主油泵系统 13.精滤油 20.夹持

12.液压卡盘

14.夹持器

15.给进起拔油缸

16.18.36单向节流阀 22.空气滤清器

17.起拔压力表 23.支撑油缸

19.给进压力表

器功能转换阀

21.起下钻功能转换阀

24.液压锁

25.回油压力表

26.油箱 27.卡盘回油阀 28.副油泵功能转换阀 单向减压阀

31.副变量泵 32.安全溢流阀 33.调压溢流阀 34.

图4 液压系统图 在回转油路中设有单向阀组(10),油马达回转(正、反转)时向液压卡盘(12)供油, (其压力值与回转系统的压力相同) 使卡盘夹紧。 当夹持器功能转换手把置于联动位时, 油马达的压力油液还可以进入夹持器,使其松开,此刻可实现回转、卡盘与夹持器三者 之间的联动功能,有利于扫孔作业。液压卡盘的回油(即松开)是由阀(27)来控制的。 该阀是由一个液控单向阀和节流阀串联组成,当卡盘夹紧时单向阀关闭,避免压力油泄 漏, 卡盘需要松开时,来自给进或起拔的压力控制油自动打开单向阀,卡盘快速松开。 调节节流阀可控制卡盘回油速度,可协调卡盘与夹持器的匹配关系。当夹持器与卡盘联 动时其回油也经阀(27)流回油箱。一般情况下,应在回次结束前,将夹持器与回转器的 联动分离,以利于夹持器能快速地夹持孔内钻具。油马达的回转速度(即回转器的回转 速度)可以通过操纵马达上的变量手轮来实现。 在给进、起拔回路中各串联一个单向节流阀(16)、(18),其作用是人为地调节给进、
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起拔时的回路背压,确保夹持器能够完全打开,避免因系统压力过低夹持器不能完全打 开而造成钻杆擦伤的现象。调节单向节流阀(18)可控制钻进速度,防止钻头接触孔底时 因速度过快产生冲击,损坏钻头;调节该阀还可实现减压钻进。一般情况下节流阀(18) 不得关死,以防因油缸面积差而引起的局部回路超压现象。 给进回路中设置了调压溢流阀(33),单向减压阀(34),副油泵功能转换阀(28),根据 钻进工艺的要求,可进行不同形式的组合。当钻机的回转扭矩大而给进力相对小时(也 就是硬质合金钻进工艺),此时,副油泵功能手把前推(即标牌上溢流给进位),副油 泵的压力油全部进入给进回路,调节调压溢流阀(33)可控制给进压力的大小,其值由压 力表(17)指示。当钻机的回转扭矩和给进力都比较大时,发现卡盘不能很可靠的卡紧钻 杆,应将副油泵功能转换手把后拉(即卡盘增压位),同时关死调压溢流阀,此时副油 泵的压力油分为两路:一路直接进入液压卡盘,保证卡盘在工作时可靠地卡紧钻杆(压 力为副油泵的系统压力由压力表(9)指示)。另一路经减压阀进入给进回路,给进压力的 大小由减压阀调节,其压力值由压力表(17)指示。 注意:副油泵的流量在满足使用要求情况,应尽量调小,以降低系统的发热,提高 效率。 起下钻功能转换阀(21)为三位四通阀,通过操纵该阀可以改变液压卡盘(12)和夹持 器(14)与油缸(15)的联动,其联动方式:起、下钻时先将联动转换阀手把置于相应位置 (即起钻或下钻位),然后只需操作给进、起拔手把,即可完成起、下钻动作。当该阀 处于中位时,其联动功能失效。 夹持器油路中串联一个三位三通功能转换阀(20),该阀可以改变油马达(11)和夹持 器(14)的联动方式,操纵该阀可使夹持器与油马达联动或分离。手把置于中位相当于一 个截止阀,用于钻进或称重时关闭夹持器油路,使夹持器保持打开状态,不受其它动作 的影响。

6. 钻机的稳装及管路连接
6.1 钻机的稳装 a. 在地表装车之前,要根据钻孔倾角大小确定机身与机架的连接方式。 钻进下斜或垂直孔时安装如图5;钻进上仰孔时,机身应调转方向,安装见图6。 b. 钻机运到工地之后,先稳装主机,然后再将操纵台、泵站摆放在有利操作安全的 地方。

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图5 垂直孔安装示意图

图6 机身调头安装示意图 c. 用地脚螺钉把底座固定在机台木上或水泥基础上。 在井下也可用单体液压支柱直 接将钻机压固在基台木上,还应根据钻孔倾用,给进、起拔力的大小决定是否在机架前 后安装辅助支撑,以保证钻机在工作过程中安装可靠。 d. 钻机倾角的调整:根据需要接上支撑杆短节,松开机身与前、后横梁上及支撑杆

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与横梁上的锁紧轴瓦螺钉。然后用支撑油缸将机身缓缓顶起到所要求的角度,拧紧所有 螺钉。 6.2 管路连接 钻机共有15根高压胶管,其中13根与操纵台连接,其接头位置在操纵台背面及多路 换向阀上,见图7。 多 夹持器主油缸 ⑼ O ⑻给进O 支撑油缸Ⅰ ⑸ O ⑽副油泵 O ⑺起拔O 支撑油缸Ⅱ ⑹ O 夹持器副油缸⑾O ⑶ O卡盘 ⑴ O马正 ⑵ O马反 ⑷ O总泄油 路 阀 Oo 总回油管接头 高压油管接头

图7 管路连接图

各油管的名称、规格、连接位置详细介绍如下: 6.2.1 泵站与操纵台之间 a. 主油泵高压油管(19Ⅱ-5000A)──通径19mm,长5m。连接主油泵出油口和操 纵台上多路阀左边靠前面的接头。 b. 总回油管(25Ⅱ-5000A)──通径25mm,长5m。连接油箱上回油滤油器入口接 头和操纵台上多路阀左边靠后面的接头。 c. 卡盘回油管(13Ⅱ-5000A)──通径13mm,长5m。连接操纵台背面(4)号接头和 油箱侧面三个空接头中的任何一个。 d. 副油泵高压油管(13Ⅱ-5000A)──通径13mm,长5m。连接副油泵出油口和操 纵台背面(10)号接头。 6.2.2 主机与操纵台之间 a. 马达正转油管(19Ⅱ-5000A)──通径19mm,长5m。连接马达右边接头与操纵 台背面(1)号接头。 b. 马达反转油管(19Ⅱ-5000A)──通径19mm,长5m。连接马达左边接头和操纵 台背面(2)号接头。 c. 液压卡盘油管(13Ⅱ-5000A)──通径13mm,长5m。连接操纵台背面(3)号接头
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和回转器箱体精滤油器上的一个接头。 d. 夹持器主油缸油管(13Ⅱ-5000A)──通径13mm,长5m。连接操纵台背面(9) 号接头和夹持器侧面的接头。 e. 给进油管(19Ⅱ-5000A)──通径19mm,长5m。连接操纵台背面(8)号接头和给 进油缸位于机身靠近后端接头。 f. 起拔油管(19Ⅱ-5000A)──通径19mm,长5m。连接操纵台背面(7)号接头和给 进油缸位于机身中央的接头。 g. 支撑油管Ⅰ(13Ⅱ-5000A)──通径13mm,长5m。连接操纵台背面(5)号接头 和液压锁上接头之一。 h. 支撑油管Ⅱ(13Ⅱ-5000A)──通径13mm,长5m。连接操纵台背面(6)号接头 和液压锁上另一接头。 i. 夹持器副油缸油管(13Ⅱ-5000A)──通径13mm,长5m。连接操纵台背面(11) 号接头和夹持器下端的接头。 6.2.3 主机与泵站之间 a. 马达泄油管(13Ⅱ-5000A)──通径13mm,长5m。连接回转器油马达上的接头 和油箱侧面接头之一。 b. 齿轮箱主轴泄油管(13Ⅱ-5000A)──通径13mm,长5m。连接回转器齿轮箱下 部接头和油箱侧面接头之一。 注意: a.各胶管连接之前,应将接头清洗干净,快速接头一定要安装到位,不可出现虚 装(外观上看似装好,实际没有到位)。 b.拆卸油管时最好再用旧布包好,以防下次安装时脏物带入油路。 c.内径与长度相同的油管,可以互换。连接管路时应注意将油管摆放通顺(不扭 动),排列整齐。

7. 安全警示
a. 系统压力不得超调; 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; e. 接头连接应可靠,防止钻机工作时出现伤人事故。

8. 操作方法
8.1 各操作装置的位置和功能
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8.1.1 位于泵站上的操作手轮、手把 a. 主油泵变量手轮──位于油泵上。 用于改变油泵排量达到对回转及起拔速度的无 级调整。调整时注意观察。 b. 副油泵变量手轮──位于副油泵上, 用以改变副油泵的排量达到对给进速度的无 级调整。 c. 截止阀手把──位于油箱底部与油泵吸油口联接处。用在检、拆油泵时关闭油箱 油流。手把与管路平行,油路开通,手把与管路垂直,油路关闭。 8.1.2 位于操纵台上的操作手把及手轮 a. 油马达操作手把──位于操纵台前面左起第一个手把,用以改变马达的转向,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。 b. 支撑油缸操作手把──位于操纵台前左起第二个手把, 手把向前推油缸活塞杆伸 出,机身起升,手把往后拉,油缸活塞杆缩回,机身下降。手把置于中间位置。油缸保 持在原工作位置上。 c. 给进起拔操作手把──位于操纵台前面左起第三手把, 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。 d. 副油泵功能转换手把──位于操纵台前面右起第一个手把, 有两个位置, 手把前 推, 副油泵油液进入多路换向阀, 调节调压溢流阀可以调整给进压力, 满足钻进的需要。 在钻进过程中,若将手把后拉,副油泵的压力油液一部分进入卡盘,用于提高卡盘的工 作压力,使卡盘在大扭矩、大给进力的情况下都能可靠的卡紧钻杆(此时调压溢流阀应 关死),另一部分通过减压阀进入给进油缸,调节减压阀可以调整给进压力的大小。减 压阀手轮顺时针旋转;压力增大,反时针旋转,压力减小。 e. 夹持器功能转换手把──位于操纵台前面右起第二个手把, 用于控制夹持器的状 态。有三个位置:手把前推,夹持器与给进、起拔油缸联动,压力油使其松开;手把后 拉,夹持器与回转油马达联动;手把置位于中位时,可使夹持器油路关闭。 注意:(1) 夹持器与油马达联动时,马达停止转动时,因夹持器不能直接回油而及时夹 紧钻具,故在马达停转之前,应先将该联动功能消除。 (2) 油路关闭后,因阀芯处有泄漏,夹持器的状态将会有变化。 f. 起下钻功能转换手把──位于操纵台前面右起第三个手把,用以改变卡盘、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,

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手把置于前位或中位(中位时联动功能失效)。 g. 起拔背压调节手轮──位于操纵台右下部(16)号阀上,控制油缸起拔时背压(主 要针对施工上斜角度较大的钻孔),防止回退速度过快引起的冲击。顺时针旋转时,背 压减小。调节该阀还可以解决“倒杆”时夹持器不能完全张开擦伤钻杆的问题。 h. 调压溢流给进压力调节手轮──位于操纵台右部中间, 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(9)或(17)指示。 i. 减压阀给进压力调节手轮──位于操纵台右部下边,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(17)指示。 j. 给进背压调节手轮──位于操纵台下部中间(18)号阀上。控制油缸的回油压力, 达到控制回转器的给进速度。顺时针旋转时,背压减小,给进速度加快,反时针旋转时 背压增大,给进速度减小;调节背压还可以解决起下钻时夹持器卡瓦不能完全张开而拉 伤钻杆的问题。背压大小由起拔压力表(22)指示。 8.1.3 位于主机上的操作手把及手轮 油马达变量手轮──位于油马达上,用于改变马达排量,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 开钻前的准备 a. 油箱内加满清洁油液(钻机正常工作后油面应在油位指示计的中间偏上约2/3 处),一般用N46抗磨液压油,如果环境温度较高可用N68抗磨液压油。 b. 检查钻机及各部分紧固件是否紧固。 c. 在需要润滑的部位加注润滑油和润滑脂。 d. 检查各油管是否连接无误。 e. 主油泵按指示的箭头先将泵量调至最小位后再反转5~8圈即可,副油泵的泵量调 至25%左右即可。 f. 将操纵台上副油泵的功能转换手把置于调压阀位(也就是前位)。其它的操纵手 把均放在中间位置,背压调节手轮(单向节流阀)顺时针调到极限位置。减压阀、溢流 阀手轮调至最小位置。马达变量手轮按需要调节,一般在中速排量范围。 g. 打开油箱上的截止阀,此阀未打开前不准起动电机。 8.3 启动 a. 接通电源。 b. 试转电机,注意转向是否与油泵的要求一致。 c. 启动电机,观察油泵是否正常运转(应无异常声响,操纵台上的回油压力表应有

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所指示)检查各部件有无渗漏油。 d. 使主、副油泵空转3~5分钟后再进行操作,如油温过低,空转时间应加长,待油 温达20℃左右时,才可调大排量进行工作。 8.4 试运转 a. 油马达正转、反转双向试验,运转应正常平稳,系统压力表读数不应大于4MPa。 b. 反复试验回转器的前进、后退,以排除油缸中的空气,直到运转平稳为止,此时 系统压力不应超过2.5MPa。 c. 试验卡盘、夹持器,开闭要灵活,动作要可靠。 d. 检查各工作机构的动作方向与指示牌的标记方向是否一致, 如不一致应及时调换 有关油管。例:回转器马达的正、反转,前进、后退等。 e. 在以上各项试运转过程中,各部分应无漏油现象,如发现应及时排除。 8.5 开钻 8.5.1 无岩芯开孔 a. 从回转器后端插入一根钻杆, 穿过卡盘, 顶在夹持器端面上 (因此时夹持器闭合, 不能穿入)。若从回转器后端不能插入钻杆时,可关掉钻机,待钻杆插入回转器后,重 新启动钻机。 b. 副油泵功能转换阀手把推到前位(即溢流给进位),夹持器功能转换手把推到分 离位(即前位)。将起下钻转换手把推到下钻位置,向前推给进起拔手把,使钻杆进入 夹持器,在夹持器前方人工拧上无岩芯钻头,准备钻进。 8.5.2 取芯开孔 a. 抽出夹持器卡瓦,回转器后退到极限位置,在卡盘前方放入粗径取芯钻具(应用 短岩芯管)。 b. 从回转器后端插入一根钻杆,与粗径钻具接头拧在一起,准备钻进。 8.6 下钻 a. 将夹持器上盖翻转到一侧, 抽出夹持器下卡瓦, 将小于108mm的粗径钻具下入孔 内,用垫叉悬置在孔口管上(钻下垂孔时)或顶在夹持器前端(钻上仰孔时)。 b. 合上夹持器上盖,从回转器后端插入钻杆,将起下钻手把置于下钻位置,向前推 给进起拔手把(即给进回转器)使钻杆穿过夹持器,与粗径钻具接头连接在一起(手动 或机动),然后装上夹持器卡瓦。 c. 搬动给进起拔手把,靠回转器的往复移动将钻杆送入孔内,待钻杆尾端接近回转 器主轴后端时停止送入。

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d. 从回转器后端插入第二根钻杆,人工对上丝扣,后退回转器,并且正转(卡盘自 动夹紧)拧紧钻杆,重复c操作,送入第二根钻杆,以后依次反复,直到送完全部钻杆。 8.7 钻进 a. 接上水龙头,开动泥浆泵,向孔内送入冲洗液。 b. 待孔口见到返水后,将给进起拔手把拉向起拔位置,使回转器后退到极限位置, 夹持器完全打开,随之关闭截止阀,夹持器处于打开状态。反时针旋转背压调节手轮, 使其关小(垂直孔需关死)。推动马达回转手把让回转器正向旋转(注意切勿反转)。 将给进起拔手把回到中位,将转换手把置于中间位置。 c. 根据具体情况调整回转速度进行加压或减压钻进。 (1) 加压钻进:将给进压力调节手轮朝反时针方向旋转到极限位置(此时给进压力 最小),顺时针旋转给进背压调节手轮(18),当钻具开始移动时停止旋转,让钻头慢慢 推向孔底进行扫孔。扫孔完毕,继续旋转背压调节手轮,使背压降为零,再把给进起拔 手把推到给进位置,然后逐渐增大钻进压力(顺时针方向旋转给进调节手轮)使达到规 定值,开始正常钻进。 (2) 减压钻进:钻进下垂孔,当钻具重量超过钻头所需要的压力时,应作减压钻进, 此时应在钻具悬置状态下读起拔压力表读数(称重),然后顺时针方向旋转背压手轮, 减小背压,使钻具缓慢下移进行扫孔。待钻头接触孔底后,再继续减小背压,提高孔底 压力到达规定值,开始正常钻进。 钻进过程中,转数和压力应根据工艺需要及时调整,孔底压力可按下述公式计算。 孔底压力计算公式为: P钻=623P给-431P起-9.8L?g?Sinα 式中:P钻──孔底压力N; P给──给进压力表读数MPa; P起──起拔压力表读数MPa; g──每米钻杆的质量,考虑接头以后Φ 73钻杆的近似值为g=16.6kg/m; L──钻具总长度m; α ──钻孔轴线与水平的夹角,上斜孔的α 取为“正”,下斜孔的α 取为“负”, 相应地Sinα 也有正负之分; 623,431──为给进装置的给进与起拔压力换算系数; 9.8──重力加速度m/s2 。 8.8 倒杆

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a. 减小孔底压力,停止给进,然后停止回转,向前推夹持器功能手把(即夹持器油 路开通),夹持器夹住钻具。 b. 退回回转器(也称“倒杆”)。 c. 借助于给进, 打开夹持器, 将夹持器截止阀关闭, 然后重新开始钻进 (操作同前) 。 8.9 加杆(接长钻具) a. 减小孔底压力,停止给进和回转,向前推夹持器功能手把。 b. 停供冲洗液,卸下水龙头。 c. 接上加尺钻杆,再接上水龙头,退回回转器,打开夹持器,夹持器截止阀关闭, 即可开始钻进。 8.10 停钻 a. 减小孔底压力,停止给进和回转,向前推夹持器功能手把。 b. 将钻具提离孔底一定距离(参考起钻说明)。 c. 停供冲洗液。 8.11 起钻 a. 停钻,停供冲洗液,卸下水龙头。 b. 将起下钻转换手把置于起钻位置,回转器马达排量调到最大。 c. 扳动给进起拔手把,拉出钻杆,待欲卸的接头露出夹持器250~300mm时停止,马 达反转拧开钻杆即可(注意:开始卸钻杆时回转器绝不能后退到极限位置,须留70mm 以上的后退余地,以便回转器能在卸扣过程中随着丝扣的脱开而自动后退,否则将会损 坏机件或钻杆丝扣)。 d. 前移回转器,使孔内钻具的尾端进入卡盘,同时取下已卸开的钻杆。 e. 拉出下一根钻杆,再按c和d操作。如此循环往复,直到拔出孔内全部钻杆。 f. 最后取出粗径钻具。 8.12 操作中应特别注意的问题 a. 油管没有全部接好以前不允许试转电机。 b. 孔内有钻具,除按规定程序卸钻杆外,绝不允许马达反转。 c. 停止钻进时, 要立即将夹持器功能手把推向前位, 使夹持器夹紧钻杆, 确保安全。 d. 用马达反转卸开钻杆接头时,必须留足卸扣长度(详见前述)。 e. 在钻进过程中要随时注意观察各压力表的读数变化,发现异常及时处理。

9. 维护保养
9.1 使用中的维护保养
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a. 应尽量使用液压油,如果没有液压油而以相同粘度的机械油作代用品时,元件使 用寿命将受影响。 b. 初次加油时,应认真清洗油箱,所加液压油必须用滤油机过滤。 c. 在井下不许随便打开油箱盖和拆卸液压元件,以免混入脏物。 d. 使用中经常检查油面高低,发现油量不足即应通过空气滤清器加油。 e. 回油压力超过0.6MPa应更换回油滤油器滤芯。 f. 定期检查液压油的污染和老化程度(可采用与新油相比较的方法)。如发现颜色 暗黑混浊发臭(老化),或明显混浊呈乳白色(混入水分),则应全部更换。 g. 开动以前或连续工作一段时间以后,应注意检查油温。通常油温在10℃以下时, 要进行空负荷运转提高油温,超过55℃则应使用冷却器。 h. 机身导轨表面, 应在每次起下钻前加润滑油一次, 夹持器滑座应经常加注润滑油。 i. 冷却器必须采用低压(小于1MPa压力)的干净水,禁止高压水和污水进入冷却 器。 j. 使用泥浆时,要经常用清水冲洗卡盘四块卡瓦之间的缝隙。 9.2 搬迁时应注意事项 a. 长距离的搬迁,拆下油管后,所有的接头及油管接头均需用堵头堵住,并盘绕整 齐,以免运输过程中挂断。 b. 如装车运输,应将机身下落到最低位置,然后锁紧轴瓦。 c. 在起重、装卸、运输过程中,应注意保护压力表、操作手把、手轮、外露油管接 头、机身导轨、滤清器和冷却器等零部件。 d. 所有部件在搬运过程中,均不允许顺坡道滚放,也不能从水中通过。

10. 故障的判断与排除
钻机常见的故障及排除方法如下表所示:实际工作中应结合实际情况,综合分析, 准确判断,及时排除。

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表10-1 故障 可能原因

钻机常见故障及排除方法 排除方法 调换转向 应调在0位以上 打开截止阀 加油 清洗吸油滤网 换用低粘度油或预热 拆卸清洗空气过滤器 查明漏气处,加以紧固 检修或更换新泵 按上述方法排除 调整开启压力或检修 调整手把位置 对系统顺次检查、排除泄漏 按上述方法排除 顺时针旋转手轮,打开增压阀 检查轴承或配油套 检修或更换新马达 将手把打在正确位置上 更换配油套与主轴组件 检修马达 更换卡瓦 更换主轴和配油套组件 更换胶筒, 并检查卡盘端盖与卡瓦的 间隙是否过大

电动机转向错误 油泵 不排油 油泵变量机构在0位 截止阀门没打开 油箱内油面过低 油箱吸油滤网阻塞 泵排量不 足、噪音 大 油的粘度过高 油箱空气过滤器阻塞 吸油管道漏气 油泵内部损坏或磨损过度 因上述原因油泵不排油或 油量不足 系统压力 升不上去 安全阀开启压力太低 操纵手把停位不当,内部串油 系统有泄漏 油泵不上油或无压力 马达不回 转 增压阀关死(不能正转可反转) 主轴卡死 马达发生故障 给进或变速手把不在正确位置上 马达无力 回转 卡盘配油套泄漏严重 马达磨损严重,内漏过大 卡瓦磨损严重 卡瓦 打滑 配油套磨损,内漏严重 胶筒损坏,漏油

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表10-1 故障

钻机常见故障及排除方法(续) 排除方法 按上述方法排除 增大给进压力 顺时针旋转手轮,打开背压阀 松动拖板两侧螺钉 检修给进油缸 调整链条位置 更换新弹簧 加垫片调整端盖与卡瓦的间隙 减小回油管路压力 更换弹簧 更换卡瓦 打开截止阀 拆开清洗,排除脏物 拆洗,去锈加油 清除阻塞物 拧紧接头 更换压力表 扩大切槽 更换新压力表 减小回油阻力

可能原因 油泵不上油或无压力 给进压力太小

回转器 不前进、 后退

背压阀关死 拖板与导轨卡死 给进油缸活塞密封损坏,内部串油 链条卡死 复位弹簧失效

卡盘 松不开

卡盘端盖压死卡瓦 回油压力太大 碟形弹簧损坏

夹持器 夹不紧

卡瓦严重磨损 截止阀没有打开

夹持器 松不开

滑座上脏物太多(煤粉、岩粉等) 滑座生锈 缓冲螺钉切槽阻塞

压力表 无指示

铜管接头松开,漏油 压力表损坏 缓冲螺钉切槽太小,阻力大

压力表 无回零

压力表损坏 系统回油阻力大

11. 产品的成套性
11.1 一般订货包括: a. ZDY3200S型钻机一台。
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b. 随机备件一套(按表11-1供给)。 c. 随机技术件一套(按表11-2供给)。 d. 随机工具一套(按表11-3供给)。 表11-1 序号 1 2 3 图 纸 代 号 随机备件表 名 称 数量 5 2 1 5 2 2 5 10 10 10 5 2 2 5 5 2 2 5 2 2 10 10 10 5 5 5 1 1 1 1 单位 件 件 件

KZ5.1.1.1-14 GB1972-80 KZ5.1.1.1-8

卡盘弹簧 夹持器碟型弹簧 卡盘胶筒 孔用Yx型密封圈 D18 D100 D160 O型密封圈 14× 1.9 16× 2.4 20× 2.4 24× 2.4 32× 3.1 40× 3.1 68× 3.1 O型密封圈 8.75× 2.65 10.6× 2.65 19× 2.65 22.4× 3.5 26.5× 2.65 34.5× 2.65 61.5× 3.5 组合密封圈 18 22 27 33 42 48 骨架油封 SG130× 160× 14 SG105× 130× 12 卡盘卡瓦 夹持器卡瓦

4

Q/ZB248-77



5

GB1235-76



6

GB3452.1-82



6

JB982-76



7 8 9

HG4-692-67 KZ5.1.1.1-10 MK6.1.3-7

件 套 套

20

表11-2 序号 1 2 3 4 文 件 名 称

随机技术文件清单 数量 1 1 1 1套 备 注

产品出厂检验合格证 装箱单 使用说明书 装配图 表11-3

随机工具表 份数 1把 4件 2个 1套 1个 1个 备 注

序号 1 2 3 4 5 6 11.2 特殊订货 a. 配套钻杆。



具 活搬手 呆搬手 改锥 内六方搬手



卡盘卡瓦装配专用工具 配油套油堵装配专用工具

b. 配套泥浆泵BW250。 c. 各种规格的合金钻头,复合片钻头,牙轮钻头。 d. 岩芯管,扶正器。 e. 水龙头。

21

12. 易损件明细表
订购本钻机零件按表12-1所列图号名称。 表12-1 序号 1 2 3 4 5 代 号 易损件明细表 名 称 数量 1 1 1 1 1 单位 件 件 件 件 件

KZ5.1.1.1-8 Aφ 50× 45× φ 100 60~80目 KZ5.1.1.1-10 MK6.1.3-7

卡盘胶筒 粉末冶金烧结滤心 卡盘卡瓦、规格按用 户需要配 夹持器卡瓦、规格按用 户需要配 回油滤油器芯

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煤炭科学研究总院西安分院钻探研究所 地址:西安市西影路102号 产品销售电话:029-85512400 85512395 联系人:王向军 郝长青 张宏钧 售后服务电话:029-85512408 联系人:庞海荣 田东庄 冯达辉

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