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全液压坑道钻机使用维修讲义


ZDY3200S型煤矿用全液压坑道钻机

技术培训资料
第一章 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 3200 220

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 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

A6V160MA 46~160 73 75

0~±90° 112 0~0.22 77 0~0.32 600

YBK2-225S-4 45 380/660 1480 A7V78MA(限量63ml/r) 35 0~63 0~89 10SCY14-1B 31.5

副油泵排量 ml/r 副油泵流量 l/min 液压系统额定压力 MPa

0~10 0~13 主油泵 副油泵 21 21

油箱有效容积 L d. 整机: 适用钻孔深度 m 终孔直径 mm

180

350/100 150/200

主机外形尺寸(长×宽×高)mm 2300×1100×1560 钻机质量 kg 2040

第二章
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

4.2泵站

4.3操纵台

4.1主机的分解
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。

4.1.1回转器

1.马达 2.齿轮Z2 3.齿轮轴 4.齿轮Z4

5.主轴 6.配油套

7.芯管 8.精密滤油器 9.7126轴承 10.卡盘

4.1.1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.

1.斜轴式变量马达--液压马达是能量转换装置,是将输入的
液压能在转换成旋转形式的机械能, 马达变速手轮可调节斜盘控 制马达转速,属于执行元件。

液压马达的工作原理—如图所示,当压力油进入液压马
达的高压腔之后,工作柱塞变受到油压作用力为pA(p为油压力, A为柱塞面积),该力作用在斜盘上其反作用力为N。N力分解成 两个分力,沿柱塞轴向分力P,与柱塞所受液压力平衡;另外一 个力F,与柱塞线垂直,它途缸体中心线的距离为r,这个力便产 生驱动马达旋转的力矩。
液压马达在使用中应注意的问题—1)回转器转速过快,调节手轮 不起作用如图所示马达变速手轮与斜盘轴之间有一个变接,当变

接与斜盘轴脱落后,斜盘落在下方,手轮的柄杆拉不到斜盘轴,此

时马达的转速最快,

2)马达工作中如果转速太高,将导致配合面间磨损加剧和轴承寿
命缩短,同时使机械效率显著降低。 3)马达的转速要根据钻孔的施工,岩石的硬度与主泵配比来调节 马达的旋转速度。 4)出现马达转速低、输出转矩小检查马达,马达是外泄式液压元 件,有一根回油管通过回油管的泄油量来判断马达的内漏量。来判断 马达的好坏。 5)当供油不足时也会出现马达转速低、输出转矩小。

6)因马达在工作时马达的柱塞滑靴与缸体动作不稳定,造成 柱塞滑靴损坏,卡死缸体,马达无旋转。

2.

齿轮减速器--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。

齿轮减速箱的主要组成部件:箱体、主轴、齿轮Z2、
齿轮Z3齿轮Z4、中间轴、轴承、精密滤油器、芯管、配油套等

齿轮组合示意图

主轴与配油套、轴承

主轴端盖与骨架油封130ⅹ160ⅹ14、105ⅹ130ⅹ12

精密滤油器及内部元件

芯管、堵头与D18圈 齿轮减速箱在使用中应注意的关键部位
1. 主轴前后端盖处渗漏油是骨架油封胶边磨损,更换时观察主 轴的使用情况,在长期的作用力下主轴会被磨出一道凹槽,此时 更换骨架油封①缩紧骨架油封的钢丝圈, 让骨架油封胶边紧贴主 轴。②在端盖与骨架油封处垫一层青稞纸,让骨架油封胶边紧贴 主轴凹槽沿。③使用130ⅹ160ⅹ15的骨架油封。④更换前骨架油 封比较麻烦,需把卡盘拆下,后盖、传拉盘及主轴前盖拆下,然 后更换骨架油封。更换后端盖上的骨架油封要拧下主轴护套,丝

扣是反丝,拆下后端盖。装配时要保护好骨架油封的唇口,在主 轴丝扣上包一圈薄塑封皮,以免划伤唇口。 2、精密滤油器内部的粉末冶金烧结滤芯(Aφ 50×φ 45× 100 60~80目)。进入回转器的高压油通过精密滤油器给卡盘供油, 当滤油器内部的粉末冶金烧结滤芯被堵,会造成给卡盘供油不 足。 3、齿轮减速箱的回油大,在正常情况下齿轮箱的回油是以线状 在流,不带压力。①如回油增大应检查芯管和堵头上的D18密封 圈,D18圈唇边失去涨力产生间隙,在高压油通过芯管和堵头时 泄露,由配油套外沿泄露进齿轮箱,回油压力增高。更换D18圈。 ②更换D18圈,把精密滤油器拆下,拔出芯管,取下D18圈。更 换堵头上的D18圈,把配油套旋转180度,用拆堵头的专用工具 拔出堵头。安装时要保护好D18的唇口不翻边,破损。 ③配油套的磨损增大, 高压油通过配油套和主轴之间的间隙泄露 进齿轮箱,配油套磨损严重时给进压力也上不去,应及时更换配 油套。 配油套的拆卸:

1)拆下液压卡盘,拧下传扭盘与端压环。

2)卸开卡盘后盖与传拉盘的内六角螺栓

3)卸开螺丝,主轴前端盖拿开,拆掉精密滤油器及芯管

4)卸主轴备冒(反扣)及主轴后盖。

5)从后面击出主轴

6)拆处挡环套、挡环、堵头及配油套

7)安装配油套时要查看一下原配油套的间隙是多大,在配油套 上都注明了配油套的间隙参数如0.021~0.032,根据原配油套上参

数把间隙放小。

3.胶筒式液压卡盘--液压卡盘采用液压夹紧、弹簧松开常开
式结构。

1. 长销 承环

2.传拉盘

3. 后盖

4.端压环

5.卡瓦 11.短销

6. 胶筒 12.弹簧

7.支 13.双头

8.卡盘体

9.前盖

10 传扭盘

螺栓 14.垫板 15.垫环

3.1.卡盘的工作原理:高压油通过单向阀、精密滤油器向液
压卡盘供油,使卡盘夹紧。液压卡盘的回油是由主油路板上的单 向阀控制回油速度的, 调整单向阀的张开量可控制卡盘卡瓦的松 开速度。当夹持器与卡盘联动时,卡盘回油也经主油路板流回油 箱。

3.2. 拆卸与安装胶筒的方法
1.停机,切断电源将开关闭锁,挂停止送电牌。

2.松开与后盖连接的双头螺栓上的 M16 的螺母, 使其脱离回转器, 移至干净的地面。 (卡盘整体较重,两人抬离至干净的地面) 3.打开前盖,敲出卡瓦,胶筒、支承环。 4.检查各部件是否完好后,将支承环扣紧在新胶筒上,平直的放 入卡盘体内。 5.将前盖与卡盘体连接,预留 5mm 左右距离。 6 用简易方法或专用工具缩紧卡瓦,装进胶筒内,卡瓦上的凸槽 与前盖上的传扭盘凹槽相连接。卡瓦与胶筒内沿一平,将四块 垫板敲人卡瓦之间缝隙处。 7.卡盘移至回转器上与后盖连接,后盖的油口与卡盘的油口相 对,油口间的密封圈型号要对,安装时密封圈不要掉了。 8.前后盖的螺栓均匀向内压紧,使胶筒受力均匀,压紧两端 面 无缝隙。螺栓上必须加弹簧垫。

3.3. 拆卸时的注意事项
1.拆卸的螺帽、弹簧垫不可丢失。 2.向下放时不可灌摔,以图省事,摔出卡瓦,损坏双头螺栓,卡 盘体。卡盘体唇边变形,损坏变形后端面压不紧,造成漏油。 3.后盖与卡盘体的油口边不能敲砸有损伤变形,高压油从损伤处 把密封圈刺烂,造成漏油。

3.4. 安装时的注意事项
1.安装时首先检查部件的磨损情况。 2.前盖的短销眼变旷,短销变形,传扭盘凹槽变形,卡瓦凸槽变

形,造成卡瓦摆动咬胶筒边,形成漏油。 3.端压环变形,卡瓦受力不均,垫板变形,垫板在胶筒内串动, 要对两传扭盘进行增堵,减少卡瓦与传扭盘的间隙。以上这些都 属于易磨损件,必须经常检查进行更换。 4.检查弹簧的变形与疲软程度,要及时跟换。 5.更换部件时应处去毛边,杜绝油污、杂物、灰尘等进入设备内 部。 6.更换垫板时注意垫板的尺寸,3200S 钻机垫板长 129mm,1900S 钻机垫板长 127mm。 3.5 卡盘的配用 1.卡盘可更换卡盘体内的卡瓦来实现夹紧不同规格的钻杆 ¢ 50、¢63.5。 2.可采用¢73 厚壁地质管取芯钻进。

第三章 5、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。

5.1 夹持器

1.主缸活塞

2.夹持器滑轨

3.活塞盖

4.顶柱

5.左卡瓦座

6.卡瓦

7.定位弹簧

8.右卡瓦座

9.插杆

10.碟簧外套

11. 碟型弹簧

12.副缸活塞 13.副油缸体

5.1 夹持器结构包括———长螺杆、主缸活塞、活塞盖、顶
柱、左卡瓦座、卡键、卡瓦、右卡瓦座、插杆、顶件、碟型弹簧、 碟簧外套、副活塞、副缸体、定位弹簧、夹持器滑轨、限位螺钉、 定位套、D160、D100 密封圈。将上述各件组装在一起,即成为 夹持器整体。

5.2 夹持器主油缸的作用:给主油缸提供高压油,推动左
卡瓦座运动,顶开右卡瓦座,压缩碟簧,从而打开夹持器。

5.3

副油缸、碟型弹簧组合作用:给副油缸供高压油,

推动活塞运动, 同时和碟簧的张力共同作用推动右卡瓦座对钻杆 进行夹紧,副油缸和蝶形弹簧的共同作用是提高夹持器的夹紧 力,确保大扭矩拧卸钻杆时不发生打滑现象。

5.4 夹持器的组装

1、 副缸活塞装好

D100YX 型密封圈装在副油缸体上。

2、 将长螺栓从副油缸体的四角孔眼穿过。

3、 装入垫环

A 与副油缸体上的凹槽扣紧。

4、 垫环凹槽内放入顶件。

5、 将 13 片碟簧每 2 片相扣成一组,摞起与垫环垂直。碟簧要凹面相对,不得一

顺。 6、 碟簧外套在碟簧外上下活动自如。

7、 扣入垫环 8、 右卡瓦座四角孔眼穿过长螺栓,压在碟簧上。

9、 四个定位弹簧穿入长螺栓,至卡瓦座四角限位槽内。 10、

将左卡瓦座四角孔眼穿过长螺栓与右卡瓦座平直。

11、 12、

将顶件插入左卡瓦座中间的通眼中。 四根长螺栓套上定位套。

13、 14、

D160 密封圈套在主缸活塞上与活塞盖相扣紧。 安装时 D160 密封圈不能卷边,切边。

15、 16、

组装好的主油缸长端对着顶件处,四角孔眼穿过长螺栓。 基本部件已经装完,安装的部件要平直。

17、 18、

滑轨装入左右卡瓦座的滑动槽内。 在左卡瓦座底部有凹槽,用限位螺钉固定滑轨。

19、 20、

四角螺母要对角上,使左右卡瓦座连接无缝隙。 紧固四角螺母,右卡瓦座与副油缸体四面之间的间隙为 164mm 左右。

5.5 装配时的注意事项
1.装配前应清洗所有零件,去除毛刺。 2.卡瓦座、轨座,顶柱之间涂抹黄油。 3.安装 YX 密封圈时应在部件上涂抹黄油,确保 YX 密封圈唇口 不翻边。 4.要均匀的拧紧四角的螺母, 使右卡瓦座与副油缸体四面之间 的间隙为 164mm 左右,或以碟簧外套在两者之间活动的距离为 8—10mm。 (间隙过大封不住油,过小夹持器张开小)保证四根 螺栓受力均匀。 5.安装完成后卡瓦座在轨座上和碟簧外套在碟簧外上下活动自 如,无卡现象。

6.密封件在系统压力 25Mpa 时无渗漏现象。

5.6 使用夹持器应注意、了解的事项 1)

6、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。

6.1给进装置的主要组成部件

1、给进油缸 2、机身 3、托板 4、夹支座 5、支梁 6、油缸 支座 7、盖瓦 8、铜衬板 9、夹板

6.2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。

6.3给进装置使用时的注意事项

1.铜衬板分为上衬板、下衬板和侧衬板,安装在托板与导轨之间,
上、下、侧三块黄铜板极易磨损,需经常更换。

2.因油缸带动支梁,支梁与托板连接靠四颗螺栓固定,四颗螺栓在运
动过程中易松动,每班必须紧固螺栓。

3.给进油缸与支梁用销轴连接,销轴出口处用挡圈锁住,使销轴不得
在运动过程中穿出。

4. 给进装置与机架横梁连接在一起,盖瓦是固定给进装置,固定好
给进装置全靠8颗M16的螺栓,确定好倾角后,要及时的紧固螺栓, 使其稳固在机架横梁上。

5. 回转器与拖板之间采用翻箱式结构联接。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。

7、 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、横梁、支撑油缸及支撑杆等组成。

7.1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。

1、垂直俯角孔安装示意图

2、仰角孔安装示意图

支撑杆采用二节式结构,根据需要配合使用。

7.2 机架上各部件的作用:
一、支撑油缸 (1)支撑油缸是用来调整钻机所需要的角度,满足钻孔设计所

需要的倾角。 (2)支撑油缸对钻机的稳定性起到支撑作用,加强钻机支撑的 稳定性。 (3)利用液压来调整钻机的角度很方便,也减轻了劳动强度。 (4)支撑油缸的系统压力不可超过14Mpa。

二、立柱、斜撑、横梁
(1)立柱用 M16X40 螺栓紧固在底座上。 (2)斜撑是用来给立柱一个拉力,防止立柱在强力下弯曲。 (3)横梁在两立柱之间,用来稳固给进装置。

三、撑杆与接杆
(1)撑杆在支座上用短销连接,随着倾角的变化,撑杆前后摆

动。 (2)倾角的变化,加以接杆可形成±90 度。 (3)两撑杆间底部有横梁是起到稳定作用,不得随意撤卸。

7.3 机架上螺丝的紧固
机架上螺丝多,工作时松动和紧固频繁,螺丝易损坏。而且
钻机连接部位由于钻机工作时产生的振动, 而导致的连接部位螺丝松 动,造成钻机的整体紧固性降低,因此,要对钻机的连接螺丝进行经 常性的检查紧固和更换,确保钻机保持良好的整体稳固性。

8、泵站

8.1泵站的组成结构

1.防爆电动机 2. 副泵 3. 主油泵

4. 油箱

5回油滤油器

6.空气滤芯器 7. 支架座 8.三角皮带

泵站的组成结构——泵站主要由防爆电动机(隔爆型三
相异步电动机)、斜轴式变量泵A7V78MA(主泵)、斜轴式变量泵

10SCY14-1B(副泵)、副泵组、三角皮带、带轮、半联轴器、 弹性圈、油箱、冷却器、空气滤芯器、回油滤油器、支架座等部 件组成。。

8.2、 YBK2 煤用隔爆型三相异步电动机型号 及使用
1.电动机型号的意义以 YBK2-225S-4-45KW 为例:
Y——异步电动机,B——隔爆型,K——煤矿井下用,2——第二次 改型设计,225——基座号(中心高),M1——铁心长代号 M 表示

中机座(S 为短机座,L 为长机座),4——极数,45KW——表示电 机额定功率。

2.电动机的工作条件:(1)环境空气最高温度:井下环境空气
温度最高不超过 35℃、最低温度为-15℃。(2)环境空气最大相对湿 度不超过 95% (温度为 25℃时) 。(3)海拔不超过 1000 米。(4)电压: 380/660V,660/1140。频率:50Hz。(5)工作方式:S1(连续), 满压直接启动。(6)绝缘等级:F 级,电动机定子绕组温升限值为 85K (电阻发)。(7)接法:Δ/Y

3. 电动机相关的结构特点:(1)本系列电动机主体外壳防护等
级为 IP55,接线盒为 IP55,冷却方式为:IC411。(2)电动机的接线 盒位于电机上方,盒内有六个接线端子,采用橡胶套电缆结构。接线 盒内应有接地螺栓,并设接地标志,该标志在使用期内不宜磨灭。(3) 进线口设有多个同心圆密封圈,使用是根据线径选择,保证接线后头 线压紧,使密封圈与电缆和接线盒之间无间隙,起到隔爆作用(4)电 动机的转子为鼠笼铸铝转子。(5)电动机为 F 绝缘,电动机定子绕组 的温升(电阻发)按 80K 考核。(6)电动机内部的爆炸性气体混合 物产生爆炸时,防爆外壳应不损坏,并且内部火焰不会通过隔爆外壳 接合面引起外部爆炸性气体混合物爆炸。

4.电动机安装使用的主要条件:

(1)安装前必须检查防爆标志、防爆合格证编号、防爆级别、组别符 合爆炸性气体混合物场所的要求、所有紧固件已拧紧、弹簧垫圈无丢 失、防爆外壳各部件连接可靠、所有隔爆零件无裂纹及影响隔爆性能 的缺陷。 (2)定子绕组对地绝缘的绝缘电阻在热态时或温升试验后,应不低于 0.66MΩ(额定电压 380/660V)获 1.1MΩ(额定电压 660/1140V)。 (3)电动机采用联轴器或正齿轮传动用联轴器传动时,电动机轴与被 传动的主机轴中心要保持一致,否则会引起轴承损坏和轴损坏。当用 正齿轮传动时,其齿轮节圆直径不得小于轴伸直径的三倍。 (4)根据电机电流大小,使用条件,正确选用电缆和铜压头。进入接 线盒的电缆直径要与密封圈的孔径相符,压紧接线头使之无间隙。密 封圈老化变质时应及时地更换。 (5)铜芯电缆芯线和电缆内接地芯线,接于两个弓形垫圈之间,注意 芯线的铜线不要飞刺突出,铝芯电缆通过铜铝过渡接头接入。 (6)引入的电缆芯线,需用接线压板或弓形垫圈压紧固定,防止电缆 窜动。 (7)六端子接线盒,可通过连接片改变接法,可使用两种不同电压的 需要,引入六根电缆可适应 Y-Δ,有两个进线口的接线盒,只使用一

个时,另一个进线口的堵棒不得除去,以防形成对外通孔,从而失去 防爆性能。 (8)电动机的相序 U、V、W 须与接入的外电源相序 A、B、C 相对 应电动机的转向从输出轴处视之为顺时针方向。 (9)电源的频率(电压额定时)与额定值的偏差不超过 1%或电压 (频率额定时)与额定值的偏差不超过 5%,电动机才能保证连续输 出额定功率。连续运行的电机不允许过载。 (10)电动机可以满压直接起动,也可降压起动,但因转矩与电压的 平方成比例的降低,应尽量的采用满压起动。 (11)电机外表面的最高温度(温度计法)应不超过 130° C。

5、 电动机的维修与维护
1. 电动机的维护保养: (1)电动机应定期的检查和清扫,外壳不得堆积灰尘,不得用水龙 头喷射清洗。 (2)电动机运行时,轴承允许温度不得超过 95° C(温度计法),轴 承每运行 2500h(约半年)至少检查一次,如发现轴承损坏或润滑脂 变质必须及时更换,更换前须用汽油将轴承清洗干净,润滑脂采用 3

﹟二流化钼锂基脂,315~355 采用 7019-I 极压复合锂基脂。2 极电 机加油量为轴承容积室的 1/2,4 极以上电机为 2/3。 (3)拆装电机时,注意保护隔爆面,装配时需涂防锈剂。(4)电机受 潮,必须干燥处理,可采用烘干炉或短路电流法,在干燥过程中,电 机绕组温升应逐步的升高,切不可超过 120℃。用短路电流法干燥 时,电机处于短路状态,其输入电流为 0.6~0.8 倍额定电流值为宜, 严重受潮的电机不宜用直流干燥,以免发生电解现象。 2. 电机的储存运输应注意的问题: (1)电动机在储存中,应保持干燥,通风。 (2)储存运输中,电动机不可倒置。 3. 电机风叶发出的刮嚓噪音:这种噪音是由于电机风叶的护罩被撞 击变形或者是连接护罩的螺丝松动损坏,造成风叶转动时与护罩刮嚓 形成的。如发生这种噪音,应及时修好护罩,消除噪音。

8.3 泵站的工作形式—泵站是钻机的动力源。由防爆
电动机通过弹性联轴器、皮带轮带动双油泵工作,从油箱吸入低 压油并排出高压油,经操纵台驱动钻机的各执行机构工作。

8.4 泵站油箱及油脂的使用 1、油箱—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。 2、油脂—钻机使用的液压油标号为:N46#,N68#抗磨液压油。 抗磨液压油主要用于重负荷、中压、高压的叶片泵、柱塞泵和齿 轮泵的液压系统。 3、

液压油的性质

1.粘度和粘温特性:粘度是液压油的主要指标,对系统的平稳工 作有着重要影响。粘度过小时,润滑表面容易产生磨损,从而使 液压元件的内漏和外漏增加,泵容积效率降低,油温上升。而粘 度过大时,泵吸油困难,流动过程能量损失增加,系统的发热增 加,油温也升高。合适的粘度和良好的粘温性能,以保证液压元 件在工作压力和工作温度发生变化的条件下得到良好润滑、 冷却 和密封 2.抗磨性:在液压系统中泵和大功率的油马达是主要运动部件。 在启动和停车时往往可能处于边界润滑状态。在这种情况下,若 液压油的润滑性不良、抗磨性差,则会发生粘着磨损、磨粒磨损 和疲劳磨损、造成泵和油马达性能降低,寿命缩短,系统生产故 障。良好的极压抗磨性,以保证油泵、液压马达、控制阀和油缸 中的摩擦副在高压、高速苛刻条件下得到正常的润滑,减少磨损。 3.过滤性:系指液压油不堵塞滤器、能过滤的能力。由于液压系 设备向着小型化、高压、高速、大流量方向发展,对各种液压元 件提出了更苛刻的要求。主要表现为精度高、泵的间隙小和控制

元件复杂化。 只要存在微小的杂质颗粒即会引起设备的磨损和失 灵。因此在液压系统中安装过滤器,并要求液压油具有良好的过 滤性。

4.与弹性密封、 非金属材料和金属材料具有良好的适应性: 适应
性系指液压油对其接触的各种金属材料、非金属材料如橡胶、塑 料等无浸蚀作用。反之,这些材料也不会使油变质,彼此相适。

8.5 油温—钻机在长时间的工作中,油温不允许超过 60℃。保
持正常工作的油温度一般在:30—40℃之间。 油温通过视窗口内的温度计显示。 在钻探工作中一方面要定时观 测液压油温度的变化情况, 另一方面要根据钻机工作状态的差异性及 时观测液压油温度的变化,发现油温升高,要及时排除导致油温发热 的机械摩擦源,补充损耗掉的液压油,适当开大冷却水的流量并且将 冷却水的出水端放置在主副泵体外,对主副泵进行体外辅助冷却。 液压油面高度应在油面显示窗口的 2/3 处,并且在工作中要持续 性的保持在这个油面高度。油箱内缺油液压油循环过快,油温来不及 冷却,造成油温升高过快。

8.6 油脂的变质
1、油质变坏的常用判定方法有三种:即看、闻、听。 看—主要是观察液压油的颜色, 正常液压油的颜色是明黄色或深蓝色

的,用细棍试之,则流成细油线。如果油内进水,则油的颜色泛 黄,并且较稀;如果油内进入污物,油的颜色发暗黑,并且有污 物翻腾起来。 如果油内进入空气, 则油的表面会泛起大量的泡沫, 使油的颜色也泛黄。 闻:油质变坏后会散发出油臭味,发黑、发臭、发白等。据此判 断油已变质。 听:油内进入空气后,会随着油液的高速流动,在油泵或马达柱 塞内形成气蚀作用,对柱塞和柱塞套形成侵蚀,形成密密麻麻的 麻点,使泵、马达的寿命大大降低。随着泵高速吸入混合空气的 液压油,空气气泡的破裂产生振动,使泵站发出难听的振动声。

2 造成油脂变质的主要原因
(1)液压油进水,造成油包水或水包油状态,导致液压油的性

质变坏,粘温特性易升高、粘度指数易降低等,造成液压油过早 变质损坏。 (2)液压油进入污物,如煤矿井下的煤(岩)粉尘进入液压油, 致使液压油内含杂质,阻滞液压油的正常流动,对过滤网进行堵 塞,造成液压件的损坏严重。 (3)液压油本身的质量问题,如常见的结絮状物,堵塞吸油滤 油器,导致泵吸油不足,系统不能正常工作。

8.7 油箱缺油的危害
(1)液压油循环过快,油温来不及冷却,系统油温升高过快; (2)油温升高导致液压油油质变差,粘度下降,油液过稀损坏油膜, 造成内泄严重,使钻机工作起来没劲; (3)吸油滤网在吸油时,形成的吸油负压漏斗会与空气连通,导致 大量的空气进入液压油中, 空气泡在油泵高速旋转下, 产生爆泡作用, 对油泵的柱塞和铜质柱塞套产生气蚀作用,并且发出很难听的啸叫 声,长时间这样工作对油泵铜制柱塞和柱塞套爆蚀损害太大,形成密 密麻麻的爆蚀坑,致使油泵的使用寿命大大缩短。 (4)井下加油不能打开密封盖加油,煤矿井下巷道中粉尘较大,尤 其在钻场,在工作中时常有小的煤(岩)碎块脱落下来,如果此时油 箱盖打开,脏物就会落入油箱内。开盖加油后,如密封不严,产生的 煤岩粉、水会渗入到油箱内,导致油液污染损伤液压元件。

8.8 油滤芯的作用—钻机泵站上有吸油滤 芯、回油滤芯和空气滤芯。 吸油滤芯—油箱内主副泵各有一个吸油滤油器。它的功用是防
止杂质进入液压油循环系统。 吸油滤油器的故障一般是与液压油有直接的关系。 1.液压油结絮状物,在液压油循环中被吸入附着在滤油器的表面,使 滤油器过油不畅, 主副泵中的柱塞因吸油不足而造成温度升高导致干 磨,产生很难听的油膜爆裂噪声;

2.油内污物过多,粉尘将滤油器糊住,致使主副泵吸不到油,在高速 旋转的情况下使柱塞和柱塞套烧死; 3.在现场更换滤油器时,忘了将滤油器外的塑料包装薄膜拆掉,而导 致的泵吸不上油,造成主付泵烧坏。 清洗滤油器最好是拿到地面用煤油或柴油清洗干净, 待清洗剂挥 发掉后再拿下井使用。 但是, 在现场往往没有备用件或没有条件更换, 在井下可用清水清洗滤油器,清洗完后要将滤油器上的水擦拭干净, 尽量避免让水进入油箱,使油质变差。 在正常使用情况下,要保持液压系统的清洁,及时清除油箱内

的油泥和金属屑。
当液压油油质变坏需要全部更换时, 应将油箱中的变质油全部倒 出,并对油箱用柴油进行进行清洗,同时,还要将各液压器件中存留 的变质液压油清理干净,将油管中的液压油清理干净,尽量减少变质 液压油混入新加入的液压油中,影响使用效果,保证新加入的液压油 质量。

回油滤芯器—连在钻机的总回油管上,回油经过回油滤芯器
通过冷却器回到油箱。 1.回油滤油器的目数为 200 目,对油中的杂质进行精过滤。该滤油器 为系统回油滤油器,对油路的总回油进行过滤,确保油路系统干净、 无污染的工作。 2.回油滤油器因为油质问题,污染物问题等将回油滤网溺死,造成回 油不畅时,系统地回油压力会逐渐升高,如果密实严重,造成回油压 力持续升高,将会把回油滤油器的连接盖憋炸,因为,回油滤油器是 低压容器,不能承受高压油。 3.回油滤油器是根据油质和井下环境对油污染的程度来具体决定的, 若污染程度高,即回油压力表指针指示>0.8MPa 时,就应更换回油 滤清器纸芯。

空气滤芯—在油箱上,不可缺少或损坏,是补充液压油的通
口。 (1)与大气相通,保持油箱内外具有平衡的大气压力条件,保证泵 在吸油过程中不会形成吸真空现象;

(2)当油箱液压油损耗后,可以通过空气滤清器进行补充,防止灰 尘进入油箱内。 (3)补充液压油应从油箱盖上的空气滤清器加入,而不允许将油箱 盖全面打开,防止煤矿井下的煤、岩、尘等进入油箱内,使油质过早 变坏。

9、斜轴式变量泵
ZDY3200S 型全液压钻机使用的斜轴式变量泵型 号为主泵 A7V78mA,副泵 10SCY14-1B,它们是用调 节手轮来控制排量。

9.1、主泵的工作原理—斜轴式轴向柱塞泵的圆盘,
与传动轴为同轴线,而缸体则倾斜了一个角度 β。在传动轴与缸 体之间采用连杆或万象联轴节连接,当传动轴带动圆盘旋转,并 通过连杆带动缸体(连同配流盘)绕本身轴线回转时,同样可使 柱塞在缸体内作往复运动,从而完成泵的吸油和排油过程。

9.2、主泵的供油
1.液压钻机所需供油量达到 75%时,即可满足。所以,主泵的供 油量达到 75%即可。 2.由于主泵上没有调整排油量的刻度指示,所以,将主泵的调节 首轮顺时针调到最大,然后回调 4 到 5 圈即可满足。 3.出厂时主油泵限量在 63ml/r,当钻孔内发生事故时,可调大主

泵排量,使钻机获得更大的动力来处理事故,这样能更好的发挥 钻机的能力。 4.在正常钻进中,适当调整主副泵的供油量,可以减少一定量的 液压油参与循环, 对控制油温保持长时间的连续钻进工作有很大 的好处。

9.3、副泵的工作原理—采用直轴斜盘式柱塞泵,其
变量方式是采用手动变量机构。 变量活塞用导向键装于变量壳体 内,并用螺旋副与螺杆连接。斜盘两侧用两个耳轴支撑在变量壳 体中的两块铜瓦上。当松开锁紧螺母,转动调节手轮顺时针排量 小,逆时针排量大,螺杆也跟着转动,并推动变量活塞沿导向键 作轴向移动;同时通过活塞上的轴销的作用,是些盘绕钢球的中 心摆动,以改变斜盘倾角 β,从而调节泵的流量。此外,变量活 塞在移动时,还通过其上的销子拨动拨叉使刻度盘转动,以指示 所要调整流量大小。流量调节好后将锁紧螺母固定,以免产生误 动作。

9.4、副泵的供油
1.副泵的排量要求调整为 40~50%的流量,完全可以满足给进、 起拔的工作要求。 2.过大的排量对工作没有意义,同时造成过多使用液压油参与循 环,使液压系统油温升高,给油温冷却造成较大的压力。

9.5、电机与主、副泵连接的部件及存在的
问题

1.连接部件由防爆电动机、半联轴器Ⅰ、柱销、弹性圈 18、半联 轴器Ⅱ、三角胶带 B-1120、副泵组件等
2.主泵半联轴器Ⅱ与电机半联轴器Ⅰ的连接中会存在

什么问题及解决方法。 主泵半联轴器与电机半联轴器的连接出现下列问题:
(1)两轴中心线不在一条直线上,造成半联轴器偏接,在高速 回转中造成径向震动,影响转速的均匀传递。 (2)因为底座与机架连接螺丝松动问题,两个半联轴器活动间 隙较大, 在工作中, 由于长时间轴向震动, 半联轴器靠接在一起, 造成硬连接, 产生较强的震动, 发出难听的噪声, 工作难以进行。 (3)两个半联轴器之间是用弹性圈、柱销穿孔连接的,弹性圈 如果磨损过大时,两个半联轴器之间传递转速就会受到影响,甚 至产生销轴冲击,导致两个半联轴器转速不一致,发出相互的撞 击声向而影响正常工作。 解决方法如下: (1)调整或垫平两轴,使其保证同轴度,然后紧固。 (2)半联轴器出现圈磨,不能同心同轴要及时更换。 (3)发现弹性圈磨损严重时要及时更换。

3、传动皮带的使用—皮带是将电机动力传递到副泵上
的动力传递工具,皮带适当的张紧度,可以有效地传递转速,过 紧或过松都不能有效地传递转速。在长时间工作中,皮带会发生 松弛现象,因此,要注意及时地发现皮带是否出现松弛状态,发

现皮带松弛时要及时进行调紧或更换,保证皮带的预紧力,同时 还要防止液压油或其他污物溅上皮带,使皮带发生打滑,从而, 保证副泵的正常工作。 (传动皮带为抗静电阻燃型三角皮带)

4、副泵组的使用—副泵组是连接副泵的过渡器件,其
润滑结构是独立体,在高速旋转下,副泵组中的轴承会升温,消 耗掉出厂时所加注的润滑油,如果长时间不续加润滑油,会造成 烧干,烧死轴承,使副泵组损坏。在正常情况下,应该每工作 300 个小时加注一次润滑油,确保的正常副泵组工作。

5、副泵组件的维修
一.副泵组的组成部分:
1.斜轴式变量泵 10SCY14-1B. 2.底座 3.轴承座 5.透盖 A 1120 6.透盖 B 7.轴 8.带轮 9.油管 4.轴承 6211 10.三角皮带

11.骨架油封 70*90*12

二.拆开副泵组件的步骤
1.停机,切断电源,将开关闭锁。挂停止作业牌。 2.关闭供油管路,拆除油管,包好油管接头。 3.松开涨紧螺栓,除去三角皮带。 4.松开四角固定螺栓,把副泵组移出泵站。 5.用 10mm 内六角扳手松开副泵与轴承座的连接。 6.用 10mm 内六角扳手松开副泵与透盖 B 的连接 7.卸开带轮中间的压盖,用铜棒从带轮处击出轴,使带轮与轴承

座分开。 8.用 10mm 内六角扳手松开透盖 A 与轴承座的连接。 9.拿出轴与轴承。副泵组件拆开完毕。

三.检查与维修
1.当出现副泵组有异常声音,可判断为轴承落架。更换 6211 轴 承。 2 当出现给进压力调上不去,此时副泵回油大。可判断为副泵内 漏。更换副泵。 3.当出现给进无压,出油管无供油。检查副泵是否吸油,闸阀是 否关闭,皮带是否涨紧后,可考虑副泵与轴连接的键磨损打滑, 不能带动副泵工作,根据需要更换键或副泵。 4.在拆卸过程中轴的凹头部位不可敲击,以免变形,造成副泵难 合。 5 在更换轴承时, 必须检查轴承与轴连接后, 轴承旋转是否灵活, 无涨歙感。否则轴承易烧。 (更换 6211 轴承时,要检查轴承内径 与轴的外径) 6.更换轴承时要准备好二钼化硫锂基脂,加在轴承上和轴承座 内。 7.检查骨架油封是否完好,以防漏油,造成轴承座缺油,轴承磨 损落架。

四.安装
1.更换副泵时的安装,不需拆卸副泵组。副泵与透盖 B 连接后与

轴承座内轴连时,轴凹处必须抹锂基脂,防止烧结。连接处的耐 油石棉垫不可损坏。 2.更换轴承时的安装,轴承与轴固定在轴承座内加锂基脂,固定 好透盖 B,将副泵与轴连接,键与键槽要吻合。透盖 A 与轴承 座连接牢固,将带轮固定在轴上,上紧压盖。 (在紧固螺栓时必 须加弹簧垫,防止震动时螺栓松动,安装时不可用力敲击部件) 3.移上泵站,固定底座四角螺栓,上三角皮带,紧涨紧螺栓,使 皮带松紧适中。 4.连接好油管,开启闸阀。 5.解除开关闭锁,启动电源。调试好后方可移交。

五.注意事项
1.密封垫必须保持完好,各连接处必须加锂基脂润滑油。 2.不可猛烈敲击任何部件。 3.新泵开启前必须从回油口注油,或盘动皮带让副泵内充满液 压油,减小开启时对副泵的磨损。 4.副泵的骨架油封磨损,使油窜入轴承座内,可更换骨架油封。 5.定期检查轴承座内是否缺油 6.更换 6211 轴承时,要检查轴承内径与轴的外径。必须匹配, 连接后旋转灵活。 7.新泵安装后排量不用过大,指针到 4 即可。

10、 操纵台

1. 回油压力表 2. 主泵系统压力表 3. 起拔压力表 4. 给进压力表 5. 副油泵系 统压力表 6. 起下钻功能转换阀 7. 夹持器功能转换阀 8. 副油泵功能转换 阀 9. 换向阀板阀 10. 给进背压 11. 调压溢流 12.安全阀 13副油路板阀 14. 减压钻进 15.主油路板阀 16. 起拔背压 17.多路换向阀

10.1操纵台的功能
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、反转背压五个调节手轮 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。

10.2操纵台油压表的作用
ZDY3200S 全液压钻机油压表的表示与调压方法:
液压钻机上有五块反映油压的压力表,分别为回油压力表、主泵 泵压表、起拔压力表、给进压力表、副泵压力表。

一、回油压力表
回油压力表与多路换向阀回油口处连接,反映液压系统回油 时的状况。正常的回油压力为 0.3~0.6MPa 之间。观察回油压力 超过 0.8 时会对系统压力产影响。

回油系统所反映的问题包括:
(1) 油温较低,油的粘度较大,回油阻力较大,所反映的压力值 可达到 1.2MPa 左右,这种情况一般发生在刚开机状态下,此时 不宜立即让钻机工作, 因为钻机回油系统的液压器件都是低压结 构,立即工作会造成回油系统压力增高,有时会损坏液压器件。 正确的方法是:应让钻机空转几分钟,使油温达到 20 度以上, 观察回油压力表降止正常值时,再开展钻进工作,这样可确保钻 机的工作安全; (2) 当回油压力值持续保持在一个数值,并且有缓慢升高的趋势 时,应判断是回油系统的回油滤清器发生堵塞,导致回油受阻, 这时应对回油滤清器进行清洗, 井下可用压风吹回油滤清器纸芯 或更换回油滤芯。液压油经过回油滤清器到冷却器时会有絮状

物、渣子聚集进油口,要清理干净使回油压力降下来。 (3) 当回油压力表指针发生摆动,并且伴随有主副泵吸空性的噪 音时,说明油箱中得吸油滤网被堵塞,必须马上进行清洗吸油滤 网,如若主副泵长时间处在缺油状态下工作,将会对主副泵造成 损坏, 严重时会发生烧泵事故。 在井下一般用清水清洗吸油滤网, 将吸油滤网上附着的絮状物、各种渣子等清洗干净,并且将滤网 上的水分清理干净。在井下有压力风的情况下,还可用压力风来 吹洗吸油滤网。在拆装油箱顶盖时,要防止油箱盖上、巷道顶板 等的煤粉、岩屑落入油箱内,对液压油造成污染。

二、泵压表
泵压表—反映液压系统的额定压力值;在双泵供油系统中还 反映马达回转时的工作参数压力值, 也就是在回钻钻进过程中所 产生的扭矩力。 根据设计系统压力值定为 21MPa, 此压力值所反 映的是设备的极限值或称能力值。 根据设计要求不可超调系统压 力。 (后附系统压力调节方法)

泵压表所反映液压系统问题包括: (1) 系统压力值过低或没有压力。 1.问题出在液压系统安全阀上,处理方法: 1.首先对系统安全阀进行清洗。由于安全阀是采用锥阀来封油 的,当有异物卡住锥阀或锥阀偏斜时,都会造成泄油情况,使压 力建立不起来,对安全阀的清洗即可取出异物,也可扶正锥阀。 2.安全阀中的限位弹簧疲劳,弹力不够致使溢流,压力达不到设

计要求。 3.安全阀中的密封“O”型圈损坏,致使高压油泄漏,压力损失。 4.油面过低,吸不到油。 5.吸油滤网堵塞,吸油量不足。 (2) 马达回转正反向无力或单向无力时,泵压表上反映的压力值 达不到参数要求,问题则出在主油路板上 1.单向控制阀密封“O” 型圈损坏 2.控制弹簧疲劳。 3.主油路板中存留加工遗留铁屑阻碍,导致钢球封油不严,产生 泄漏卸压。 (3) 马达内泄损坏,压力建立不起来,压力表反映的压力值始终 处于一个较低的范围。 (4)压力表损坏。

三、起拔、给进压力表
1.给进、起拔压力表—由副泵组供油提供反映系统压力值为 21MPa,此压力值反映给进、起拔系统的极限值或能力值 2.给进、起拔压力表的参数值所反映的问题主要有: (1)反映加压钻进中钻头切削岩石的效率。 (2)反映切削岩石的稳定性和钻头与岩石间相互的影响作用。 (3)反映钻孔孔底瓦斯动力作用与钻孔通道中发生的突然事故 问题等。

四、副泵压力表

泵压表—反映给进、起拔系统的额定压力值;根据设计系统 压力值定为 21MPa, 此压力值所反映的是设备的极限值或称能力 值。根据设计要求不可超调系统压力。 (后附副泵压力调节方法) 泵压表所反映系统压力问题是给进压力值过低或没有压力。 1.首先对系统安全阀进行清洗。由于安全阀是采用锥阀来封油 的,当有异物卡住锥阀或锥阀偏斜时,都会造成泄油情况,使压 力建立不起来,对安全阀的清洗即可取出异物,也可扶正锥阀。 2.安全阀中的限位弹簧疲劳,弹力不够致使溢流,压力达不到设 计要求。 3.安全阀中的密封“O”型圈损坏,致使高压油泄漏,压力损失。 4.副油路板上单向控制阀密封“O”型圈损坏。 5.溢流阀进行清洗或检修其阀芯、阻尼孔是否被卡被堵,若其损 坏则需更换 6.传动皮带送,副泵转速不够,供油不足。 7.油面过低,吸不到油。吸油滤网堵塞,吸油量不足。

钻机压力调节方法和注意事项
1、系统压力调节(主泵压力)
把给进(或起拔)手把前推(或后拉) ,同时起下钻功能手把 前推(或后拉) ,把动力头开到极限位置,旋下系统安全阀(¢ 20)背帽,旋松锁紧螺母,用螺丝刀逆时针旋松安全阀,然后一 边顺时针旋进安全阀, 一边观察主泵压力表读数至 21MPa, 旋紧 锁紧螺母,盖上背帽。

2、副泵压力调节
马达旋转手把打旋转, 把给进 (或起拔) 手把前推 (或后拉) , 把动力头开到极限位置,负泵溢流顺时针旋紧(开到最大) ,旋 下副泵安全阀(¢15)背帽,旋松锁紧螺母,用螺丝刀逆时针旋 松安全阀,然后一边顺时针旋进安全阀,一边观察主泵压力表读 数至 21MPa,旋紧锁紧螺母,盖上背帽。

3、调角度油缸压力调节
绞车手把前推把调角度油缸伸出至极限位置, 旋下绞车手把 后面的安全阀(¢20)背帽,旋松锁紧螺母,用螺丝刀逆时针旋 松安全阀,然后一边顺时针旋进安全阀,一边观察主泵压力表读 数至 13MPa,旋紧锁紧螺母,盖上背帽;相同的方法调节绞车手 把前面的安全阀。

压力调节安全注意事项:
1)系统压力决不可以超调; 2)调节安全阀时,人不可以正对安全阀,以免阀芯飞出伤人; 3)调节安全阀时动作要均匀,不可过快。

10.3 钻机的液压控制阀的性能与作用
液压控制阀在液压系统中, 是用来控制液体压力、 调节流量、 改变流向,从而满足工作机构实现不同工作循环所要求的力矩、 运动速度和运动方向的操纵控制装置。它对外不做功。液压控制
阀是用来控制或调节液压系统中液流的压力、流量和方向,满足执行 元件输出的力或力矩、运行速度和运动方向的要求。 各种压力控制阀的工作原理都是利用阀芯上的油压作用力与起 弹簧力平衡在不同位置上,控制阀口的过流面积来实现各种压力控

制。

1、液压控制阀的类型
1.方向控制阀: 用于变换和控制液压系统中液流方向的阀类, 如
单向阀、换向阀等。

2.压力控制阀:用于调节和控制液压系统中液流压力的阀类,
如溢流阀、减压阀、顺序阀等

3.流量控制阀:用于调节和控制液压系统中液流流量的阀类,
如节流阀、调速阀、分流阀等。

二、液压控制阀的共同特点
1.液压控制阀是由阀体、阀芯和操纵控制机构三个主要部分成。 2.液压控制法都是通过改变阀芯与阀座的通流面积和开闭情况 来实现调节流量、该变流向和控制压力的目的。 3.液流流过阀口时,压降、流量和开口大小的关系基本上是相同 的。
各种压力控制阀的工作原理都是利用阀芯上的油压作用力与起 弹簧力平衡在不同位置上,控制阀口的过流面积来实现各种压力控 制。

三、对液压控制阀的要求与应用
一、 为了保证液压系统的正常工作, 对各类液压控制阀的要求是: (1) 动作灵敏、工作可靠、无冲击震动现象; (2) 密封性能好,能承受额定工作压力; (3) 液流通过阀口时,压力损失小; (4) 结构简单,便于安装和制造,体积小,价格便宜;

(5) 要求系列化,标准化、通用化。

一、方向控制阀在 MK—5S 钻机的应用
方向控制阀在 MK—5S 钻机为手动换向阀。在钻机的操作台 上有三个手动换向阀分别为起、下钻功能阀、夹转联动功能阀、 卡盘增压、减压钻进功能阀。三个手动换向阀为板式链接。 板式链接:通过连接板连接组成系统。板式链接更换容易,便于 安装维修,元件集中布置,操纵和调整都比较方便。

1.起下钻功能阀的作用:起下钻功能阀为三位四通阀,用于改
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, 给进时卡盘抱住钻杆前进, 起拔时卡盘卡瓦松开钻杆动力头可后 退。起钻时,手把拉向后位,动力头前进时卡盘松开,后退时卡 盘抱住钻杆,后撤钻杆。钻进时,手把置于前位或中位(中位时 联动功能失效) 。

2.夹转联动功能阀的作用:夹转联动功能阀为三位三通阀,用
于控制夹持器的状态。手把前推,再不回转的状态下,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;手把置于中位时,夹持器油路关闭。

3.卡盘增压、减压钻进功能阀的作用:卡盘增压、减压钻进功
能阀为二位阀控制油路的方向,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。 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,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。

二、压力控制阀在钻机上的应用
压力控制阀在液压系统中起控制和调节压力的作用。 它主要是 依靠作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理工作。

1.溢流阀: 溢流阀在液压系统中, 可使其压力保持调节压力不变,
或防止系统中的压力超过额定值。 溢流阀工作时只有系统中的压 力大于或等于调定压力时才开启溢流。

2.溢流阀的结构原理;本阀采用先导式溢流阀,锥形先导阀在
弹簧的作用下压在阀座上,转动调节手轮可以先导阀的开启压 力。

3.减压阀;减压阀是利用节流原理,产生压力损失,使液压系统
中某一支路获得较低压力, 以便统一系统中所需压力不同的几个 液动机能同时工作。

二、 流量控制阀在钻机上的应用
1.流量控制阀是利用改变阀孔的通流面积,从而改变液动机的速 度。 2.MK-5S 钻机的流量控制阀为单向节流阀。 3.节流阀是比较简单的一种流量控制阀,是靠改变阀口的面积大 小来调节通过的流量,满足工作机构速度的要求。 ; 4.单向节流阀的结构原理;液流从 A 口进入,经阀芯于阀体间的 缝隙得到节流后从 B 口流出。 转动手轮可调节节流口的大小即通

过的流量。

10.4 油路
1.主泵油路的独立作用—在工作状态下,主泵油路的独立作

用是提供马达回转

2. 副泵油路的独立作用—在工作状态下,副泵油路的独立作
用是提供油缸的给进与起拔作用,同时在各功能阀的配合使用下,完 成卡盘增压。

3. 主副泵合流作用—当回转停止,主泵油路处于回零状态
时,主副泵油路合流,实现快速起下钻工作状态。同时,在各功 能阀的配合下实现卡盘与夹持器的联动工作状态。 4.换向板阀的功用—(1)通过控制阀的转换作用,实现夹转 联动功能; (2)通过控制阀的转换作用,实现下钻和起拔的联动 作用。h 5. 副泵油路板阀的功用—1) 通过控制阀和减压溢流阀的相 互作用,实现加压溢流给进; (2)通过控制阀和减压阀的相互配 合作用,实现卡盘增压和减压给进。

6. 给进起拔回路中串联的单向节流阀的作用—用于调
节油缸的背压。在钻进时是在起下钻时人为地调节给进、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现象。调节给进中节流阀可以控制钻进速 度,防止钻头接触孔底时因速度过快产生冲击,损坏钻头。正常情况 下节流阀不得关死,以防因油缸面积差引起的局部回路超压现象。

11、液压系统
1、什么是液压传动
利用液体压力能传递动力和运动的传动方式称为液压 传动。它是以液体为工作介质,通过动力元件(液压泵)将原动 机的机械能转换为液体的压力能, 再通过控制调节元件 (液压阀) 控制液体的压力、流量等参数,并借助执行元件(液压马达和液

压缸)将受控液体的压力能转换为机械能,进而驱动负载实现直 线或回转运动。

2、液压传动系统的组成及作用
任何一个简单而完整的液压传动系统都是由以下五部分组 成的。 1. 动力元件—用来将原动机输入的机械能转换为液压能,供 给液压系统压力油。常见的形式是液压泵。 2. 执行元件—把流体的压力能转换成机械能带装置。它可以 是作直线运动的液压缸或作回转运动的液压马达。 3. 控制元件—是对系统中油液的压力、流量或流动方向进行 控制或调节的装置。包括各种控制阀,如单向阀、换向阀、 溢流阀、节流阀等。 4. 辅助元件—保证系统正常工作所需的上述三部分以外的装 置,如油箱、滤油器、油管、压力表等。 5. 工作介质—用来传递液压能,常用的工作介质是液压油。 它直接影响系统的性能和可靠性。

3、液压传动的优缺点 液压传动的优点:
1.在运行过程中可实现无级调速,调速范围大。 2.传递运动均匀平稳。 3.易于实现自动工作循环和自动过载保护。 4.操作简单, 易于实现自动化控制和远程控制, 并且能自行润滑, 故使用寿命长。 5.由于液压传动是油管连接,使以借助油管的连接可以方便灵活 地布置传动机构。

液压传动的缺点:
1.存在漏油,降低传动效率,加上油液的可缩性,使得液压传动 不能保证严格的传动比。 2.液压传动对油温的变化比较敏感,使得工作的稳定性受到影 响,所以它不宜在温度变化很大的环境条件下工作。 3.液压系统发生故障不易检查和排除。

4.液压元件制造精度较高,维修困难。 3、液压系统原理图—由代表各种液压元件、辅助及连接形 式的图形符号组成,用以表示一个液压系统工作原理的简图。

1、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。工 作原理如下: 电动机启动后,主油泵经吸油滤油器、截止阀、蛇簧油管吸 入低压油,输出的高压油进入操纵台多路换向阀。副油泵经吸油 滤油器、 截止阀吸入低压油, 输出的高压油先进入副油泵油路板, 再进入多路换向阀的中联。多路换向阀由三联阀组成,左边第一 联控制油马达的正转、反转和停止;中间一联控制支撑油缸的起 落;右边一联控制给进油缸的前进、后退和停止。三联阀都处于 中位时主、副油泵均卸荷,油马达和油缸处于浮动状态。液压油 经多路换向阀从回油口泄至油箱。多路换向阀左边第一联进行 操作,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。当左边第一 联处于中位时, 操作中间一联或右边一联, 副油泵油液合流, 主、 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,其值由主泵系统压力表来监

视。副油泵的工作压力由副油泵油路板上的安全溢流阀控制,调 定压力为22MPa,其值由副泵压力表监视,使用时不得超调。 主油泵回油经回油滤油器和冷却器回到油箱, 回油压力表指 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。在回转油路中设有单向阀组,油马达回转(正、反转)时向 液压卡盘供油, (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,其作用是人为 地调节给进、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,单向减压阀,副油泵功能转 换阀,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,调节调压溢流阀可控制给进压力的大 小, 其值由压力表指示。 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。 起下钻功能转换阀为三位四通阀, 通过操纵该阀可以改变液 压卡盘和夹持器与油缸的联动,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, 该阀可以改变 油马达和夹持器的联动方式, 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。 当钻场准备工作完成后,要实现下钻联动操作步骤是: (1)回转手柄处于中位,实现主副泵合流状态; (2)起下钻功能阀手柄处于下钻位置,夹转联动与分离功能阀 手柄处于夹转分离位置, 副泵溢流加压给进与卡盘增压减压给进 功能阀手柄置于副泵溢流加压给进位置; (3)操作起下钻手柄即可实现下钻联动功能。 完成钻进工作或需要起钻时,要实现起钻联动操作步骤是: (1)回转手柄处于中位,实现主副泵合流状态; (2)起下钻功能阀手柄处于起钻位置,夹转联动与分离功能阀 手柄处于夹转分离位置, 副泵溢流加压给进与卡盘增压减压给进 功能阀手柄置于副泵溢流加压给进位置; (3)操作起下钻手柄即可实现起钻联动功能。 准备实现钻进时,要实现夹转分离溢流给进操作步骤是: (1)回转手柄处于中位,各功能阀手柄处于:下钻位置、夹转 分离位置、副泵溢流加压给进位置; (2)操作起下钻手柄,将动力头置于机身前端位置,使油路产 生高压,将夹持器张开,同时关闭夹持器主油缸上的截止阀,使 夹持器始终保持张开状态;

(3)将副泵组减压溢流阀阀杆逆时针旋开至动力头停止状态; (4)将回转手柄置于回转位置,动力头产生回转; (5)逐渐旋转溢流阀螺杆,调整钻进所需压力。 准备实现钻进时,要实现夹转联动溢流给进操作步骤是: (1)将夹转分离与夹转联动功能阀的手柄置于夹转联动位置; (2)将副泵组减压溢流阀阀杆逆时针旋开至动力头停止状态; (3)首先将回转手柄推至正转位置,其次将给进手柄推至给进 位置,夹持器联动同时张开,实现溢流给进操作。 准备实现钻进时,要实现卡盘增压减压给进操作步骤是: (1)先将副泵溢流加压给进与卡盘增压减压给进功能阀手柄置 于卡盘增压减压给进位置; (2)将副泵组溢流阀顺时针旋转关闭溢流,使用其减压阀操作, 顺时针旋转手轮增压、逆时针旋转手轮减压; (3)执行夹转分离操作或执行夹转联动操作; (4)回转手柄置于正转位置,给进手柄置于下钻位置进行钻进 操作。 准备实现起钻时,要实现拧卸钻杆操作步骤是: (1)起下钻功能阀手柄置于起钻位置; (2)夹转分离与联动功能阀手柄置于夹转分离位置; (3)操作起下钻控制阀手柄往复操作,并且给动力头留出至少 10cm 的退扣距离; (4)操作控制阀反转手柄,实现退扣操作。

12、液压钻机简单故障判断与排除
一、油泵不排油:1.电动机转向错误(调整转向) 1. 油泵变量机构在零位(主泵顺时针旋转到头,在回转 3~5 圈 即可。副泵定额在指示 5 格左右) 2. 截止阀门没打开(打开截止阀) 二、泵排量不足、噪音大:1.油箱内油面过低(加油,加油时不 得打开油箱密封板,经空气滤芯加油) 2. 油箱吸油滤网阻塞(清洗吸油滤网) 3. 油的粘度过高(换用低粘度油或预热,抗磨液压油用 46#或 68#,油温在 20 度以上) 4. 油箱空气过滤器阻(塞拆卸清洗空气过滤器) 5. 吸油管道漏气(查明漏气处,加以紧固,软质胶管老化,及 时更换) 6. 油泵内部损坏或磨损过度(检修或更换新泵) 三、系统压力升不上去:1.上述原因油泵不排油或油量不足,检 查排除。

2. 安全阀开启压力太低(调整开启压力或检修清洗安全阀的密 封圈、阀芯、阀针和弹簧) 3.操纵手把停位不当,内部串油(调整手把位置。阀芯座磨损 造成手把停位不当时更换阀芯或更换多路换向阀) 4. 系统有泄漏(对系统顺次检查、排除泄漏) 马达不回转:1.油泵不上油或无压力(按上述方法检查排除) 2. 增压阀关死(不能正转可反转)(顺时针旋转手轮,打开增 压阀) 3. 主轴卡死(检查轴承落架卡死、配油套缺油烧结或齿轮损坏) 4. 马达发生故障(马达活塞缸体的滑靴损坏,卡住活塞缸,更 换马达。自封式快速接头顶针变形,不能供油) 四、马达无力回转:1. 给进或变速手把不在正确位置上(将手 把打在正确位置上,检查阀芯位置是否准确) 2. 卡盘配油套泄漏严重(更换配油套与主轴组件,D18圈磨损液 压油从配油套外沿泄漏进变速箱)。 3. 马达磨损严重,内漏过大(更换马达,马达为外泄式,检查 泄油量)。 五、卡瓦打滑,也就是卡盘抱不住钻杆;1. 卡瓦磨损严重(更

换卡瓦)。 2. 配油套磨损,内漏严重(更换主轴和配油套组件)。 3. 胶筒损坏,漏油(更换胶筒,并检查卡盘端盖与卡瓦的间隙 是否过大) 4.粉末烧结滤芯堵塞,供油不足(更换.粉末烧结滤芯) 5.换向阀磨损严重,内漏向主油路板上的液控单向阀供液,造成 向卡盘供的高压油泄漏,卡盘卡瓦夹紧力不足。 (检查更换换向 阀)。 6.油路板上的单向阀上的密封圈损伤,密封不严,泄漏(检查密 封圈进行更换) 六、回转器不前进、后退;1. 油泵不上油或无压力(按上述方 法排除)。 2. 给进压力太小(增大给进压力) 3. 背压阀关死(顺时针旋转手轮,打开背压阀) 4. 拖板与导轨卡死(松动拖板两侧螺钉) 5. 给进油缸活塞密封损坏,内部串油(检修给进油缸) 七、卡盘松不开;1. 复位弹簧失效(更换新弹簧) 2. 卡盘端盖压死卡瓦(加垫片调整端盖与卡瓦的间隙) 3. 回油压力太大(减小回油管路压力) 4.快速接头顶针变形,回油不畅(检修快速接头)

八、夹持器夹不紧;1. 碟形弹簧损坏(更换弹簧) 2. 卡瓦严重磨损(更换卡瓦) 3. 截止阀没有打开(打开截止阀) 4.副油缸不动作,夹紧力不足(检查.副油缸油路) 5.左、右卡瓦座之间脏物太多(煤粉、岩粉等)( 清洗,排除脏物) 九、夹持器松不开;1.滑座上脏物太多(煤、岩粉等)( 拆开清洗, 排除脏物)2.主油缸供油不足,油缸无张力,压缩不了碟簧(检 查供油情况) 3. .副油缸里油压,造成主、副共同做工(检查副油缸油路) 十、压力表无指示;1. 缓冲螺钉切槽阻塞(清除阻塞物) 2. 铜管接头松开,漏油(拧紧接头) 3. 压力表损坏(更换压力表) 十一、压力表无回零;1. 缓冲螺钉切槽太小,阻力大(扩大切 槽) 2. 压力表损坏(更换新压力表) 3. 系统回油阻力大(减小回油阻力)

液压钻机的故障判断与排除
1、 钻机夹持器故障的判断及处理方法;1.机械故障

1. 夹持器不能完全张开或张开量不够。夹持器是用四根螺杆将主油 缸、左卡瓦座和右卡瓦座、副油缸组合连结为一体,在调整拉杆的张 紧力时力求均匀,夹持器的工作状态会很自如。若出现四根螺杆的张

紧力调整不均匀时,夹持器会发生变形,或者发生夹持器不能完全打 开、或者发生夹持器夹紧力不够,钻杆发生打滑,造成似夹非夹的状 态,划伤钻杆,使钻杆的损坏程度加大,寿命降低。另外,四根螺杆 上的螺母拧紧过渡,同样导致夹持器不能正常张开。合理的调整距离 是间隔环外留有一片碟型弹簧即可。 2. 夹持器夹不牢钻杆,发生打滑现象。先检查卡瓦的磨损状况,再 检查碟型弹簧是否破损,若发生卡瓦磨损过大或碟型弹簧损坏的情况 时,应予与更换。蝶形弹簧疲劳损坏要及时更换,最好是整体更换为 佳,这样蝶形弹簧的受力状况会更为一致,使用寿命会延长。若新旧 碟簧交错使用,导致碟簧受力不均,碟簧的使用寿命会缩短。 3.在钻进过程中发生夹持器夹不住钻杆情况。在这种情况下,往往 是因为钻渣塞堵在夹持器左右活动卡瓦座的槽内,致使卡瓦座移动不 便,导致夹不住钻杆。因此在钻进过程中,要经常性的清洗夹持器的 缝隙,或者在夹持器前做一橡胶挡板,能阻止大量的钻渣进入夹持器 活动缝隙,减少钻渣卡住夹持器,即便如此也要经常清洗夹持器保持 正常工作。 4.受开孔孔位不正影响或钻机失稳移位影响,造成夹持器与孔位不 对正,而产生憋劲磨擦钻杆,导致夹持器夹持钻杆阻力过大而影响夹 紧力。在钻进工作中,出现上述问题时,应及时调整机身位置,避免 发生偏移磨钻杆。

5.夹持器的滑板与卡槽之间的间隙较小,当钻渣进入卡槽间隙时, 将夹持器卡住不能自由移动和自由对中。因此,经常性的清洗夹持器 托板和卡槽,使夹持器能顺利的移动。 2. 液压故障 (1)夹持器的液压故障出在主、副油缸的密封圈上,主、副油缸聚氨 酯密封圈损坏或者老化损坏,须进行更换,更换安装时要注意密封圈 唇面不要划烂和翻边。 (2)主油缸油路上安装的截止阀,若发生密封不严产生泄漏时,则夹 持器不能保持所要求实现的常开状态,出现逐渐闭合情况。若在工作 中则会发生划伤钻杆的情况,甚或夹住钻杆难以转动。因此,当发生 这种情况时,要及时更换截止阀,确保夹持器正常工作,在更换截止 阀时要排空主油缸中的液压油,防止液压油未泄压时喷溅一身。 (3)夹转联动功能是由功能阀实现的,如若发生夹转联动不到位的情 况时,说明该功能阀损坏或发生内泄问题,应维修或更换。 3. 综合问题 (1)打开夹持器回转时卡瓦划伤钻杆。该问题的出现首先与开孔的孔 位跑偏有关,即钻孔开孔孔位和夹持器、动力头不能保持在一条直线 上,开孔偏斜逼迫钻杆在卡瓦上划伤,偏斜越严重划伤的程度越严 重;其次与钻机的失稳有关,即钻机稳装不到位,钻进时钻机发生移

位,导致机身与钻孔位置偏斜,致使钻杆划伤;再次与钻渣塞堵夹持 器卡槽间隙,使得夹持器不能顺利移动有关。在使用压力风或清水钻 进时,钻渣会进入夹持器槽内,阻碍其活动。因此,及时清理钻渣的 塞堵,安装简单有效的防尘装置,保持夹持器的正常移动。 (2)打开的夹持器在工作中出现逐渐闭合情况,造成划伤钻杆,严重 时则卡死钻杆不能转动。该问题的出现首先与主油缸上的截止阀内泄 有关,更换该截止阀即可。其次与液压油的油质有关,在煤矿井下液 压油的污染较为严重时,也可导致阀芯卡住等问题,导致油压泄漏夹 持器闭合。 (3)在使用夹转联动功能操作时,若出现夹持器不能有效张开时,这 种情况一般发生在潜孔段的较软地层中,当给进压力较低时,油压不 能完全打开夹持器,致使夹持器卡瓦划蹭钻杆。因此,使用反转油路 的截流阀,对其进行适当得背压,增大夹持器的张开量。同时也可以 对起拔油路上的截流阀进行适当的背压,以平衡给进油路上的油压, 也可增大夹持器的张开量。 (4)夹持钻杆发生打滑现象时,检查卡瓦的磨损程度,卡瓦磨损严重 时应及时更换。 (5)检查钻杆的磨损量,因为在非平衡钻进中,钻杆的磨损程度较大, 钻杆磨细影响夹持,同时还给钻进工作带来一定的隐患,在处理事故 时易发生段钻杆事故。

(6)夹持器不能完全夹住钻杆,碟簧有破损的响声,检查碟簧是否破 损,若有破损应将其更换掉,在更换碟簧时,最好是整体更换,这样 可以保持碟簧的弹性力一致,碟簧的使用效果和寿命较好,旧碟簧可 以组合在用。 2、卡盘的故障判断与处理方法;1. 机械故障 (1)卡瓦磨损是最常见的故障,当卡瓦磨损严重时必须进行更换。 (2)卡瓦弹簧疲劳后,对卡瓦的张开量有一定的影响,更换即可。另 外在工作中,岩粉进入卡瓦弹簧,阻碍弹簧的张量,也会影响卡瓦的 张量,因此,要对卡瓦弹簧进行清洗,保证卡瓦弹簧的正常开合量。 (3)保证卡瓦径向运动的十字盘,安装时发生一定的扭转或存在机械 加工的原因,导致卡瓦在十字盘滑槽内受挤压而不能自由作径向运 动,致使卡瓦受挤压而不能自由张开。处理时需要将卡盘重新进行装 配,达到卡瓦自由运动即可。 2. 液压故障 (1)液压卡盘在排除掉机械故障后,仍出现夹不住钻杆的情况。排查 问题首先检查齿轮箱回油管的回油状况,正常情况下回油是不带压 的,若观察到回油带高压,即可判断为有两种情况发生:第一种情况 为高压罐内的油芯和堵头上的 D18 密封圈损坏,高压油通过油芯和 堵头外间隙泄漏掉,由配油套外端泄漏进齿轮箱,使回油压力增高。

第二种情况为配油套与主轴间隙磨损增大或有异物划伤配油套铜 芯,致使高压油通过配油套和主轴间隙泄漏,高压油进入齿轮箱,使 回油压力增高。对于出现的上述两种问题,应更换 D18 密封圈和配 油套。 (2)当给进力较小,回转速度较高时,卡盘扭矩减小,卡盘所能实现 的压力就偏低,大量的液压油参与了马达的高速旋转,在这种情况 下,卡盘的夹紧力往往不够,发生常说的打滑现象。解决这个问题, 采用的方法是:首先在满足钻头切削岩石的情况下,适当调低回转速 度,增大回转扭矩,提高卡盘夹紧力,消除打滑问题。 (3) 使用卡盘增压功能,通过副泵组的减压阀调整压力,给卡盘实施 增压,解决打钻时卡盘打滑问题。 3、胶筒损坏的原因分析和故障处理方法 (1)十字传扭盘的卡瓦槽磨损,形成卡瓦在做径向运动的同时也参 与了周向位移,而前后两个十字传扭盘发生位移的并不同步,造成橡 胶胶筒在卡盘内发生扭转,这种往复的扭转力将导致胶筒过早的损 坏;(1)在钻机使用过一段时间后,应检查十字盘的磨损状况,在 磨损较严重时,应及时更换; (2)卡瓦外边的垫片是保证卡瓦外沿处在相对的圆形状况,同时也 保护卡瓦在张合运动时,卡瓦的边楞不至于刮伤胶筒。当十字盘卡槽 磨损,导致胶筒发生扭转后,垫片则会产生轴向运动,形成垫片端头

礅毛划伤胶筒,在修磨后垫片则变短,使胶筒两端变形,承受高压油 的压力发生不均匀,最终导致胶筒过早损坏; (2)垫板磨损较多时, 应及时更换; (3)胶筒的质量较差,也是导致胶筒不耐用的主要原因。 (4)主轴与传扭盘、十字盘之间的长定位销,十字盘与前段压盖之间 的短定位销,与孔位间隙过大,使定位销在孔内发生径向位移,导致 胶筒发生径向扭转,频繁位移使胶筒使用寿命大大降低。(4)更换定 位销,使卡盘组件之间的连接正常。 4、钻机无给进压力或给进压力较低 钻机在工作中出现无给进压力或给进压力较低时,首先判断副泵 油路系统中的安全溢流阀是否损坏,其次检查减压溢流阀是否正常工 作,若使用卡盘增压工作状态,则检查减压阀是否正常工作,再次检 查副泵板阀座内的单向阀是否有加工遗留铁屑物阻碍,造成密封不严 泄漏 通过对上述问题的检查和问题的排除 所出现的问题就能解决 。 , 。 5、钻机回转无力或者不回转 (1)判断是否主油泵供油量不足,增大油泵供油量后,动力头回转 仍显无力,则可排除主泵供油量不足的问题; (2)判断主油泵是否内泄过大,供油压力建立不起来。主油泵好坏 的判断可通过系统安全溢流阀来检验,当主油泵的供油压力不能满足

安全溢流阀设定的系统压力时,基本可断定是主泵内泄过大,泵压损 失严重,对损坏的油泵进行更换; (3)检查马达是否内泄严重,马达是外泄式液压件,通过检查马达 泄油管的泄油量和泄油压力,即可判定马达的好坏。正常情况下马达 的泄油量和泄油压力都很小,如果马达的泄油量和泄油压力较大时, 则说明马达损坏,应更换损坏的马达; (4)检查系统安全阀,若系统安全阀损坏,导致系统压力建立不起来 时,则应更换系统安全阀; (5)若出现正传或反转单向无力时,则应检查回转与卡盘功能板阀 中,正反转的单向控制阀,更换其控制弹簧,保持良好的节流状态。 6、使用夹转联动功能时夹持器不能完全张开 夹转联动功能受油压大小浮动影响,当给进压力较小时,夹持器 的张开量也较小。这种情况时常发生在潜孔段的钻进中,对钻杆有一 定的划伤作用。为了平衡油压力,时常采用在反转油路上安装的节流 阀,对其进行逆时针旋出,使节流阀节流背压,给联动中的夹持器提 供高压油,使其保持稳定的张开量。另外,在起拔油路上安装的减压 阀,对其实施逆时针旋转截流背压,也可增大给进油路中的油压,保 持高压状态,使夹持器保持良好的张开状态。在使用节流背压功能 时,节留越多油路中的油阻越高,油温升高越快,功率损耗越大,因 此,节留状态要选择好,以能满足夹转联动工作为首要。

7、钻机在工作中产生异常噪音 (1)油液面过低,主副泵吸油漏斗产生吸空状态,大量空气进入高 速旋转的主副泵而产生的噪音,同时伴有泵站振颤、给进与回转无力 现象。发生上述情况时,应及时给油箱补充液压油,在井下补充液压 油时,要注意污物进入油箱。 (2)油箱与主副泵连接部位有截止阀连接,若出现截止阀连接密封 不严时,有空气通过连接密封不严部位进入油箱,使油箱内产生大量 的空气气泡,并随主副泵吸入柱塞与柱塞套空间,产生气蚀性震动噪 音。出现这种情况应及时解决密封不严问题,消除噪音。 (3) 电机与主泵的连接是通过对轮、柱销和弹性垫组合传递转速的, 电机与主泵是通过螺丝固定,若出现轴向距离位移,致使两对轮靠 死,高速旋转情况下径向震动不能消除,从而产生震动。解决该问题 时应先将电机或主泵的固定螺丝松开,将其分离开,在对轮之间保持 一条 2mm 的缝隙,从而消除对轮轴向误差而引起的径向跳动造成的 噪音。 (4)钻机的连接部位较多,在钻进中由于震动的原因,会使各连接部 位的螺丝产生震动而引起松动,如果不注意及时的紧固,先期钻机会 发出松散的震动声,严重时还会导致事故发生。 8、钻机管路连接中应注意的问题

(1)必须准确连接主副油泵高压出油口的管路,绝对不能接错。其 原因是:主副泵出油口的高压油管在中位时可以通过系统回路流回油 箱,如果发生高压油管接错时,高压油将进入执行机构,油路将不能 形成回路,致使高压油在接错执行机构部位发生高压油聚集,当高压 油压超过执行液压件的安全值时,液压件将会从薄弱端发生油压爆 炸,很危险。例如:主泵的高压油管接错到马达上时,一旦开机,高 压油会迅速聚集在马达进口端形成高压,致使马达接口爆炸喷油,或 者导致三位六通阀回转端盖发生爆炸。若当主泵高压油接入给进或起 拔接口时,会导致给进或起拔油路上的截流阀端盖发生爆炸或导致三 位六通阀给进起拔端的端盖发生爆炸。如果副泵的高压油接口接到主 副夹持器接口上,将会使主副夹持器油缸的密封圈发生爆裂喷油等 等。 (2)各回油管路的油管不能接错,接错钻机不能正常工作。例如: 将卡盘的高压油接入马达回油,将使马达腔体内充满高压油,并且从 配油盘调节手轮上的骨架密封圈处泄露出来,如果压力持续升高将使 骨架密封圈损坏造成喷油,同时高压油在回转控制板阀中逆向打开反 转控制单向阀,使反转无压力。如果将卡盘高压油接入齿轮箱,将会 使齿轮箱盖被高压油憋开,主轴上的前后骨架密封圈憋坏喷油等等。 (3)各安全溢流阀出厂时均已调定,一般情况下不允许随意调整安 全溢流压力值,尤其是不准调高设备限定的最高压力值。钻机系统的 安全值是有限的,当系统压力超过钻机的安全值时,钻机将处在危险 状态之下,当发生高压油冲击时,钻机将会在较为薄弱的各联结部位

的某处发生事故,因此,在制定钻探管理规程时,对此要特别提出警 示。 连接管路要按照设备名牌标示的位置连接,并且要按照油路图来 检查油管连接是否正确。检查油管连接的步骤为:首先要检查主副泵 的高压油管连接是否正确,主副泵油管一旦接错,将没有机会再进行 调整;其次要检查各回油管的连接是否正确,在初次安装或搬迁后的 安装,开机时都要进行点动试机,待钻机状态完全正常时再进行正常 的钻进;再次检查各执行机构的油管连接是否正确,如有反向可停机 调整过来。


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