輕型液壓線孔鉆機(jī)設(shè)計討論

吳康福

（廣東理工學(xué)院,，廣東 肇慶 526100）

摘 要：由于許多地方存在著巷道狹小的問題，因此輕便型全液壓鉆機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生,。主機(jī),、泵站和操縱臺三者合為一體相互聯(lián)系同時又相互獨(dú)立。文章詳細(xì)介紹了鉆機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計,、主體方案設(shè)計,、關(guān)鍵部件設(shè)計以及應(yīng)用情況。通過多方實踐證明,，該鉆機(jī)是一款重量小,、作業(yè)力強(qiáng)、實用性高的鉆機(jī),，它的各種優(yōu)點(diǎn)使它擁有一個比較廣闊的市場前景,。

關(guān)鍵詞：輕型液壓；線孔鉆機(jī),；設(shè)計

1 鉆機(jī)液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)驅(qū)動在大噸位鉆機(jī)中顯示出了巨大的優(yōu)越性,，它使產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)變得簡單,，體積大大縮小,。全液壓水平輕型鉆機(jī)的液壓系統(tǒng)包括：動力頭回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)、鉆臂升降液壓系統(tǒng),、動力頭推進(jìn)或回拖液壓系統(tǒng),、鉆機(jī)支腿液壓系統(tǒng)、夾持卸扣器液壓系統(tǒng),、駕駛室平移液壓系統(tǒng),、吊車液壓系統(tǒng)、泥漿泵馬達(dá)液壓系統(tǒng),。在液壓系統(tǒng)的設(shè)計中,，以滿足性能和使用要求而又沒有過多冗雜的零件為最好設(shè)計方案。鉆機(jī)各部分液壓系統(tǒng)工作理論：①動力頭回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng),，大多數(shù)由一對標(biāo)號一樣但轉(zhuǎn)向正好相反的低速大扭矩液壓馬達(dá)來構(gòu)成的,，它帶有減速機(jī)這樣方便增大扭矩力，有一塊可使兩馬達(dá)實現(xiàn)串,、并聯(lián)作用的電液動換向閥放置在兩液壓馬達(dá)之間,；②動力頭推進(jìn)和回拖液壓系統(tǒng)。這個系統(tǒng)由兩對規(guī)格相同轉(zhuǎn)向相反的低速大扭矩液壓馬達(dá)組成,，液壓馬達(dá)都自帶減速機(jī),，這個減速機(jī)為鉆機(jī)提供較大的推進(jìn)或回拖力。液壓系統(tǒng)的組成形式和動力頭回轉(zhuǎn)液壓系極其相似，可以說基本一樣,；③夾持卸扣器液壓系統(tǒng),。這個系統(tǒng)由夾持器夾持、卸扣器夾持,、卸扣,、夾持卸扣器分離、夾持卸扣器游動馬達(dá)等幾部分液壓系統(tǒng)組成,，它主要負(fù)責(zé)夾持的功能,；④履帶行走液壓系統(tǒng)。鉆臂升降液壓系統(tǒng)鉆臂升降液壓系統(tǒng)一般采用由兩個液壓缸組成的帶液壓鎖的鎖緊回路,。

2 液壓使用中應(yīng)注意的問題

總的來說,，從液壓泵站來的液壓油的壓力不能超過各液壓元件的承受限度，液壓系統(tǒng)的壓力要保持在一個液壓元件的額定工作壓力之內(nèi),，否則要用減壓閥進(jìn)行減壓,。換向閥的選擇時要注意，它的通徑要滿足液壓馬達(dá)到達(dá)最大設(shè)計轉(zhuǎn)速時,，它自身對液壓油流量的根本需要,。

3 鉆機(jī)的一些結(jié)構(gòu)和重要部件

液壓鉆機(jī)的每個動作，液壓鉆沖程,，一般液壓比例先導(dǎo)閥或電磁閥對操作控制,，運(yùn)行速度可以迅速轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度，不僅反應(yīng)靈敏,，效果明顯,，實現(xiàn)鉆井精度最大化。

滑架是潛孔鉆機(jī)的重要組成部分,，主要用于連接和支撐的鉆架,，液壓缸對滑架及鉆架同時起到支持作用，這可以使兩升降結(jié)構(gòu)的裝配和鉆孔方向有一定程度的變化,。

鉆桿由兩部分組成,，第一部分為主管道旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，接頭與上端連接在一起,，與沖擊接頭連接,；第二部分為側(cè)管，它是主管道的作用延伸,。主,、輔鉆桿確保內(nèi)外螺紋接頭為錐。

機(jī)架與汽車底盤相同,，許多其他部件安裝在機(jī)架上,。本實用新型主要用于拖板和滑架和鉆架在下降時的支撐和保護(hù),。當(dāng)?shù)竭_(dá)鉆孔時，鉆架和拖板豎立起來,。在四架上設(shè)置有腿筒,，用于整平和支撐鉆機(jī)。

油箱用于儲存油液,，可同時放出熱量,，沉淀污物，安裝平臺,，并用過濾器和計量油溫和液位組成油箱,。

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由液壓馬達(dá),、管接頭、減速齒輪箱,、滑動滑板,、送風(fēng)中轉(zhuǎn)站等重要部件組成,。固定在滑板上的鏈條由軸銷和彈簧減震器兩部分固定。液壓馬達(dá)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是動力機(jī)構(gòu),，輸出速度為0～50，其最大優(yōu)點(diǎn)是連續(xù)可調(diào)功能,。

4 推進(jìn)機(jī)構(gòu)

本實用新型包括鏈輪鏈條組,、液壓缸和緩沖器彈簧,，驅(qū)動鏈輪的鏈條一端在軸銷的作用下固定在滑板的上側(cè),。驅(qū)動輪與緩沖彈簧緊固，滑板的下部與緩沖彈簧的另一側(cè)連接,。實現(xiàn)推進(jìn)和提升兩個功能，在液壓馬達(dá)上反轉(zhuǎn)完成,。該液壓馬達(dá)在自動控制系統(tǒng)的控制下具有優(yōu)良的性能,。

5 新型卸桿器的組成部件

它由爪,、下夾爪,、卡桿油缸和卸荷油缸組成,。工作時，鉆桿夾緊桿油缸夾緊,，同時它也在鉆桿上由夾緊桿夾緊油缸，油缸桿在卸荷作用下螺紋開始松動,，在卸荷鉆頭的作用下旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),。

沖擊器為山特維克高壓沖擊器沖擊器,。其沖擊性能和影響都比較好。行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計結(jié)構(gòu)與其它機(jī)構(gòu)相比更為復(fù)雜,，液壓馬達(dá)、齒輪減速器,、行走支架,、張緊裝置和從動輪等一些重要結(jié)構(gòu)構(gòu)成行走機(jī)構(gòu),。采用雙作用液壓馬達(dá)作為驅(qū)動方式。為了安裝方便,，安裝在軌道寬度的減速器，通過調(diào)整黃油潤滑,，使用不同的齒輪速度控制和制動,，安全運(yùn)行得到了很高的保證,，減速器的潤滑采用N220減速器安裝在內(nèi)部實現(xiàn)連續(xù)潤滑。司機(jī)可以操作和控制室內(nèi)的所有部件,，并控制鉆機(jī)的位置,，并通過控制手柄,、電磁閥或底閥來控制鉆機(jī)的位置,。

6 彈簧軸更換困難問題

每一次的沖擊鉆彈簧重力影響，它會導(dǎo)致嚴(yán)重的磨損?，F(xiàn)在cz-8b,，軸的cz-8d鉆機(jī)的設(shè)計是直接在彈簧軸上的頭,，可以在cz-8d鉆機(jī)三彈簧的最上一根頂端加上螺母，其余的都在軸頭上,，不添加螺母,。一旦主軸頭損壞只能焊接牢固，但缺點(diǎn)是更換新軸非常困難,。

6.1 主機(jī)設(shè)計

它主要由液壓馬達(dá),、水組件、幾個小部件和傳動箱組成,。陀螺儀是主機(jī)的一個組成部分,。在實際生產(chǎn)中，設(shè)計了由電機(jī)直接驅(qū)動進(jìn)水組件旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法,，可以降低整機(jī)的整體質(zhì)量,。有些操作可以延長內(nèi)軸承的使用時間，例如,，自動返回到變速箱后的電機(jī)換油,。這樣，不要涼爽,，而且也更好地使用這將有一定程度的潤滑,。六側(cè)軸連接變速箱和六個總成，拆裝方便,，便于更換,。卸料裝置安裝在動力頭上,，若需要卸下鉆機(jī),，多數(shù)情況下，將水直接卸下,，再組裝卸料裝置,，安全方便。手動推桿與墊叉板配合形成夾緊裝置,。大多數(shù)夾具具有相應(yīng)類型的扶正器,。小直徑鉆桿常作為鉆機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)桿,。夾持器結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,，更換易損件不難。車廂,、推進(jìn)油缸、機(jī)身和機(jī)身轉(zhuǎn)臺,、機(jī)身底座及部分桿,、軸是送料裝置的關(guān)鍵部件,。導(dǎo)軌上端安裝有用于安裝和放置車廂的導(dǎo)軌。推進(jìn)油缸的進(jìn),、出口設(shè)置在機(jī)身側(cè)面,，推缸滑動使導(dǎo)軌沿導(dǎo)軌滑動。在機(jī)身前部安裝支架,。夾緊裝置通過螺栓結(jié)構(gòu)與機(jī)體連接,，拖板與動力頭的連接方式類似于上部。根據(jù)連接方式實現(xiàn)了夾緊裝置和動力頭的快速拆卸,，降低了勞動強(qiáng)度和勞動工作量。本實用新型涉及一種框架,，由雙柱,、單體液壓支柱和螺釘組成。雙柱可以進(jìn)行內(nèi)外膨脹,，簡單來說,，就是用一個銷釘來定位，使內(nèi)套進(jìn)入外套,。柱調(diào)整范圍為2～3螺紋設(shè)計,。下端為單體液壓支柱，測量范圍約為200mm,，用于機(jī)架穩(wěn)定后上下底板的緊固,。桿體可與鉆機(jī)立柱連接，使煤壁與頂板,、底板相互擠壓,。

6.2 關(guān)鍵部件設(shè)計

油箱、底盤,、電機(jī)泵組和冷卻器是四個關(guān)鍵部件。它們是便攜式全液壓鉆機(jī)的主體,。

油箱和電機(jī)泵組安裝在同一底盤上。偶爾到狹窄的巷道,，可以刪除電機(jī)泵,，使泵站通過,。泵站是過濾油的場所，清潔油可以延長液壓系統(tǒng)的使用壽命,。該通道分離器主要用于分離系統(tǒng)的回油和兩泵,。一般情況下,，油箱上設(shè)有兩個分別裝在郵箱左右兩側(cè)的油孔。在鉆機(jī)的修復(fù)過程中,，沉淀后的污油通過油孔排出。油箱上部安裝有空氣濾清器,，其作用是平衡油箱與油箱之間的內(nèi)外壓差，加注新油時必須由空氣濾清器加注,。主泵吸入口粗過濾器。它的作用是防止液壓系統(tǒng)變成一些雜質(zhì)和油,，保護(hù)液壓系統(tǒng)。排油歧管也是油箱的一部分,，在普通排油口上設(shè)有單獨(dú)的回油槽，用于在油壓不同的情況下影響其它排油回路,。有些部分需要設(shè)置精密過濾器回油過濾器控制臺和優(yōu)良的,，如電機(jī),、高精度的回油過濾器回油過濾器回油濾油器的磁，效果優(yōu)于一般的很多,，除此之外液壓系統(tǒng)中的鐵屑部分也會被截留下來。

6.3 控制臺的重要性和組裝方法

控制臺是每個鉆機(jī)的大腦,。對ZDY系列鉆機(jī)布局總體布局的使用，根據(jù)大量的實踐數(shù)據(jù)表明,，這項安排將提高操作時的舒適度。多路閥,、壓力表、集成閥塊各部件不能遺漏,，它們是控制臺的核心,。單動作控制是控制臺的主要控制方法,，使控制和維護(hù)的控制方法變得更加容易使用,。濾芯式集成閥塊是指系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)流閥、溢流閥等一系列閥門的功能,，統(tǒng)一安裝在一個小的閥塊內(nèi)，控制臺內(nèi)部管路變得簡單,，那么以后在維護(hù)上更方便,。復(fù)雜地質(zhì)條件是鉆井平臺面臨的主要挑戰(zhàn),。

7 結(jié)束語

便攜式液壓鉆機(jī)具有操作方便、攜帶方便等特點(diǎn),，能適應(yīng)多種復(fù)雜地形,。復(fù)雜的地質(zhì),。特別是在偏遠(yuǎn)地區(qū)和危險地區(qū)的運(yùn)作，其優(yōu)勢將發(fā)揮出來,。液壓動力系統(tǒng)，安全性強(qiáng),。液壓系統(tǒng)是一種先進(jìn)的電力系統(tǒng),，它作為輕型鉆床,。

參考文獻(xiàn)：

[1]張軍義,牛孟海,王俊生.輕型放頂煤液壓支架在鶴煤二礦的應(yīng)用[J].山東煤炭科技,2011,(4):15-17.

[2]馬季,張同建,張建利.H型液壓線夾在配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國電力教育,2010,(S1):326+330.

[3]韓林山,臧海燕,嚴(yán)大考.輕型液壓打樁機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[J].水利電力機(jī)械,2005,(2):39-41.

[4]廖遠(yuǎn)彬.坑道全液壓鉆機(jī)在廣西德保銅礦地質(zhì)探礦中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究,2017,(6):114-115.

[5]蒲新征.工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的泄露與防治[J].工程技術(shù)研究,2017,(6):120-121.

中圖分類號：P634.3+1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：2096-2789（2017）09-00102-02

作者簡介：吳康福（1980-）,，男,，講師，研究方向：機(jī)械工程,。