ZDY650S(MK-3)型钻机全液压钻机介绍

钻机用途及主要参数

钻机主要用于瓦斯抽放、地质勘探、探放水、形尺寸、重量等都有特殊要求。注浆、灭火等，因而对钻机的防爆、外西安分院研制的MK系列钻机以钻孔深度、钻孔直径、钻杆直径、钻孔倾角、回转速度、输出扭矩、起拔能力、给进能力、给进行程、电机功率、外形尺寸及整机重量作为钻机的技术性能参数。鉴于钻机标定的钻孔深度受钻进工艺、施工要求、地层状况影响较大，很多情况下不能体现出钻机能力，ZDY系列钻机以功率等级作为主参数。

新修订的煤炭行业标准已对钻机的基本参数作出明确规定，包括主轴转矩、主轴转速、给进力、起拔力、给进行程、钻杆直径、主轴倾角、调整范围、电动机等共10项，

ZDY系列全液压钻机命名方法

ZDY650S型，其中Z代表钻机(汉语拼音的第一个字母)，D表示钻机为动力头式，Y是液压钻机的特殊表示，650是钻机的参数，钻机的主参数为钻机额定输出转矩，主参数后是钻机的特征说明，也用相应的字母表示。例如：ZDY650S型钻机，S是钻机的特征说明，表示该钻机采用双泵系统。

工程实例：ZDY650S型钻机

ZDY650S型钻机采用分组式布局，主机、泵站、操纵台三部分可根据现场施工条件灵活布置，各部分之间用胶管连接，便于搬迁。在运输条件差时，钻机还可作进一步解体。

A主机

主机由回转器、夹持器、给进装置和机架组成。

(1)回转器：回转器由马达、变速箱和液压卡盘组成。变速箱采用一级齿轮传动。箱体刚度好、强度大，它不仅是回转齿轮、液压卡盘的基体，而且还是起拔和给进的传力件。主轴是空心轴，钻杆可从中间通过，钻杆的长度不受钻机本身结构尺寸的限制。其传动路线为，油泵输出的压力油进入液压马达，液压马达轴通过键连接将运动传给花键轴，花键轴再通过双联齿轮轴上大、小齿轮的啮合使主轴获得两级转速范围，高速级10。300r／min，低速级l0～150r／min。

液压卡盘由卡盘体(即油缸)、活塞、卡瓦座、主轴、单向推力轴承、碟形弹簧、卡2．2坑道用钻机盘罩及圆螺母组成。它是一种靠碟形弹簧夹紧、液压松开的常闭式结构。结构紧凑、夹紧力大、动作灵活。它不但能保证正常钻进，提动钻具，而且还能用来拧卸钻杆，其动作原理如下：

1)夹紧。油缸内高压油卸荷，在碟形弹簧张力作用下，卡盘座左移，卡瓦座斜面使卡瓦向内产生径向位移并增力夹紧钻杆。

2)松开。高压油进入油缸，在活塞上面产生大于弹簧力的向右的轴向力。此时，活塞向右移动，卡瓦座随之右移，卡瓦向外径方向位移，松开钻杆。

回转器主轴通孔直径58mm。液压卡盘配用Ф42mm和Ф50mm两种规格的卡瓦组，可使用4)42mm和qb50mm两种规格的外平钻杆；回转器安装在给进装置的托板上，借助于单油缸的直接作用，可沿机身导轨作往复移动。

(2)夹持器：常闭式液压夹持器，固定于机身前端，用于夹紧钻具，与液压卡盘配合可实现机械拧卸钻杆。其结构及工作原理与液压卡盘完全相同。优点是采用常闭式结构，可防止跑钻现象发生。夹持器和回转器都设有侧向开合装置，以便在必要时让开空口，通过粗径钻具。

(3)给进装置：给进装置由机身、给进油缸及拖板组成。：机身用槽钢焊接成长方形壳体，上部焊有导轨。拖板与导轨采用下槽式连接，间隙可调。拖板与回转器用插销相连，拔掉一个销子可以侧向翻转回转器，使其让开口子。机身壳体中部装有内径为63mm的油缸。油缸体用小轴固定在机身前端的油缸座上，油缸活塞杆通过耳环支梁与拖板相连。油缸活塞杆伸缩，带动拖板沿机身导轨作往复运动，从而实现钻机的给进和起拔动作。

给进装置用缩进轴瓦固定在机架前立柱的横梁和后铰支撑的横梁上，改变前后横梁在立柱和铰支撑上的位置即可调整机身的倾角，以适应钻进不同角度钻孔的要求。

(4)机架：机架采用双立柱加铰支撑与爬履式底座相结合的形式，由立柱、横梁、撑杆和底座组成，用于调整机身和安装整机。

B操纵台

钻机通过操纵台集中操作，操纵台设有油马达回转、给进起拔、起下钻转换及截止阀四个操作手把，增压、背压、调压三个调节手轮，以及指示系统压力、给进压力、起拔压力和回油的四块压力表，操作方便。油管接头排列整齐，并有指示表明连接方式及位置。各种油路控制阀安装在操纵台的框架内部。

C泵站

泵站主要由电动机、轴向柱塞变量油泵和油箱组成。防爆电机通过弹性联轴器驱动油泵。调节油泵上的变量手轮，即可改变油泵排量，实现主机回转和给进速度的无级调整。  油箱是容纳液压油的容器，为保证液压系统正常工作，除使油箱具有适当的容积外，还设置了多种保护装置，如铜丝网滤油器、纸芯滤油器(精滤)、空气滤清器、冷却器、温度计和油温指示器等。当需在井下补充液压油时可从空气滤清器注入。

D液压系统工作原理

钻机采用回转和给进并联供油的单泵开式液压系统。液压系统如图2．32所示，其工作的原理是：电动机1启动后，变量油泵2经粗滤油器4从油箱5吸人低压油。输出的高压油进入操纵台的三位六通手动多路换向阀8。多路阀由两组并联组成，可以独立操作。左边一联控制液压马达l0的正转、反转和停止；右边一联控制给进油缸l7的前进、后退及停止，同时通过手动换向阀11联合控制液压卡盘l2、液压夹持器l4的夹紧、松开及同时卡紧。两联都处于中间位置时油缸卸荷，各工作口都与油箱相通，马达和油缸处于浮动状态。

为了防止系统过载，多路换向阀内设有安全阀，并由系统压力表l8来监视。在正常钻进时安全阀的开启压力调定为l6MPa，回油经滤油器7和冷却器6回到油箱。回油压力表19可以反映出流量的大小和滤油器的脏污程度。  在马达回路中串联一个单向调节阀9可以在马达正转时人为地提高系统的工作压力，克服单泵系统在回转扭矩较小时，给进压力不足的缺点。  在给进油缸回路中串联一个单向减压阀16和一个节流阀l5，用于调节给进压力和背压，实现加压和减压钻进及自动下放钻具。给进压力和起拔压力(或背压)分别由压力表21和20指示。

液压卡盘和液压夹持器与给进油缸联动，通过起下钻换向阀l l转换手把改变其联动方式。起下钻时，先将转换手把置于相应位置，然后只需操作给进、起拔手把即可完成起下钻动作，此时卡盘、夹持器处于一松一紧或同时夹紧状态。

在夹持器油路中串联一个截止阀用于钻进或称重时关闭夹持器油路，使夹持器保持常开状态，不受其他动作的影响。