ZDY4000S使用说明书.pdf

1 1 适用范围ZDY4000S型全液压钻机属于低转速、大扭矩类型，适于采用复合片钻头、牙轮钻头及螺旋钻具施工大直径钻孔，主要用于煤矿井下瓦斯抽放、探放水及其它工程孔的施工，也可用于地面工程钻孔的施工2 型号含义Z D Y 4000 S 双泵型转矩液压驱动动力头式坑道钻机3 主要技术参数钻进深度 m/终孔直径 mm 350 m/150~200（常规钻进）50m/600mm（螺旋钻进）回转装置：最大转矩N.m 4000 回转器主轴转速r/min 5~280 液压马达型号A6V160MA 液压马达排量ml/r 46~160 钻杆直径mm 73 主轴通孔直径mm75 给进装置：最大给进 /起拔力 kN 150 给进/起拔速度m/s 主副油泵合流给进0~0.26 副油泵给进0～0.03 给进/起拔行程mm 780 机身倾角-45°~+45°泵站：液压系统额定压力MPa 主油泵25 副油泵21 主油泵型号A7V78MA 2 主油泵排量ml/r 0～78 主油泵流量l/min 0～109 副油泵型号25SCY14-1B 副油泵排量ml/r 0～10 副油泵流量l/min 0～13 油箱有效容积L 260 电动机型号YB2-250M-4/YBK2-250M-4 功率55kW 额定电压380V/660V 额定电流102.5A/59A 额定转速1480r/min 整机：外形尺寸 (长×宽×高 ) m 主机2.38×1.30×1.52 泵站1.68×0.80×1.12 操纵台0.75×0.50×0.83 质量 kg 主机1500 泵站850 操纵台190 适用巷道高度m ＞2.5 4 钻机特点a.钻机由主机、泵站、操纵台三大件组成，可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.回转器采用通孔结构， 通孔直径大， 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.通过操纵台集中操作各执行机构，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5 钻机结构钻机由主机、泵站、主操纵台三大部分组成，各部分之间用高压胶管连接，解体性3 好，便于井下搬迁运输，现场摆布灵活5.1 主机主机由回转器、夹持器、给进装置、机架组成5.1.1回转器回转器由液压马达、 变速箱和液压卡盘组成 液压马达通过齿轮减速带动主轴和液压卡盘回转液压马达为 A6V160MA 型手动变量斜轴式柱塞马达，排量为46~160ml/r, 调节马达排量可以实现无级变速。

减速器为两级斜齿轮减速液压卡盘为油压夹紧、弹簧松开的常开式结构，具有自动对中、卡紧力大等特点控制液压卡盘的压力油通过箱体上的滤油器和主轴上的配油装置供给配油装置的泄露油通过变速箱后经胶管直接回到油箱，这部分油量既起到润滑齿轮和轴承的作用，又可带走齿轮搅油产生的热量回转器主轴为通孔式，所用钻杆的长度不受钻机给进行程的限制5.1.2 夹持器夹持器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为复合式结构，采用碟形弹簧夹紧、油压松开的常闭式工作方式为增大夹持器拧卸钻杆时的夹紧能力，增加一个副油缸， 利用其活塞推力和碟形弹簧张力的共同作用来夹紧钻杆，反转卸杆时夹持器可靠不打滑卡瓦安装在卡瓦座上, 靠挡边与销轴实现轴向固定将两根销轴抽出即可从一侧取出卡瓦座，使夹持器通孔扩大，以便通过粗径钻具5.1.3 给进装置给进装置主要由给进油缸、 机身和拖板等组成 给进油缸选用单根双杆双作用油缸，活塞杆与机身的两端固定 缸体上的卡环卡在拖板的挡块之间，缸体在活塞杆上往复运动即可带动拖板沿机身导轨移动，从而带动回转器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5.1.4 机架机架用于安装给进装置和固定钻机机架由底座、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，以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 在底座四角可安装单体液压支柱将钻机在煤矿巷道内固定，并保证安全5.2 操纵台操纵台是钻机的控制中心 由各种控制阀、 压力表及管件组成 钻机的回转、 给进、4 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溢流阀调压、减压阀调压、给进背压、起拔背压四个调节手轮及指示回油压力、主油泵系统压力、给进压力、起拔压力、副油泵系统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5.3 泵站泵站是钻机的动力源 由隔爆型电动机、弹性联轴器、三角胶带传动装置、A7V78MA型斜轴式轴向柱塞泵、 10SCY14-1B型副油泵、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和三角胶带分别带动主、副油泵工作，从油箱吸油并排出高压油，经操纵台的控制和调节使钻机的各执行机构按要求工作调节油泵端头的变量手轮即可改变油泵的排量，实现主机回转和给进等执行机构动作速度的无级调节油箱置于油泵的上方，以利于油泵吸油在油箱下侧油泵的吸油管上设有截止阀，更换油泵时将其关闭（手把水平位），以免油液漏出，而在正常工作时始终处于打开位置（手把竖直位）为保证液压系统正常工作，在泵站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、磁铁等通过空气滤清器的滤网加油，可避免脏物进入油箱打开油箱上盖，可清洗油箱或取出吸油滤油器进行清洗 为保证钻机连续工作时油箱内的液压油温度不超过60℃，通过冷却器使液压油降温注意： a. 为避免脏物进入油箱，必须通过空气滤清器的滤网加油；b. 为保证进油顺畅，应定期清洗油箱和吸油滤油器；c. 为保证钻机连续工作时油箱内的液压油温度不超过60℃，应通过冷却器使液压油降温6 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液压系统（见图1），其工作原理如下：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控制液压马达 (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 F3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，液压马达(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5 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 F3，主、副油泵油液合流，实现快速提升1.电动机2.主油泵3.29.吸油滤油器4.30.35.截止阀5.回油滤油器6.冷却器7.主油泵系统压力表8.多路换向阀9.副油泵系统压力表10.单向阀组11.液压马达12.液压卡盘13.精滤油器14.夹持器15.给进起拔油缸16.18.36单向节流阀17.起拔压力表19.给进压力表20.夹持器功能转换阀21.起下钻功能转换阀22.空气滤清器23.支撑油缸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31.副油泵32.副油泵安全阀33.副油泵调压阀34.减压阀图1 液压系统图为防止系统过载， 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25MPa ，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 21MPa ，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6 在回转油路中设有单向阀组(10) ，液压马达回转（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，卡盘快速松开调节该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夹持器的回油也经阀(27) 流回油箱 液压马达的回转速度 （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) ，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的现象。

调节单向节流阀 (16)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，损坏钻头正常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(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， 可进行溢流给进和减压给进当钻机的回转扭矩大而给进力相对小时（也就是硬质合金或复合片钻进工艺），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，发现卡盘不能很可靠的卡紧钻杆时，应将副油泵功能转换手把后拉（即卡盘增压位），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) 指示溢流调压给进方式与减压给进方式比较，使用前者副油泵的溢流压力较低，液压油发热较少起下钻功能转换阀 (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了一个夹持器功能转换阀(20) ，该阀可以改变液压马达 (11) 和夹持器(14) 的联动方式， 操纵该阀可使夹持器与液压马达联动或分离当夹持器功能转换手把置于联动位时，液压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（夹转联动），可方便地进行扫孔作业一般情况下，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手把置于中位时相当于。