ZYWL-4000型履带式钻机(重庆煤科院)

ISO9001：2000认证企业煤炭科学研究总院重庆研究院产品使用说明书ZYWL—4000煤矿用履带式全液压钻机感谢您选购本产品！为了保证安全并获得最佳效能，安装、使用产品前，请详细阅读本使用说明书并妥善保管，以备今后参考。用户应负责钻机的安全操作和劳动组织，编制相应的安全操作规程，承担操作人员和设备的安全责任。用户应加强对操作人员的安全培训，提高操作人员的安全意识；操作人员必须经过培训才可使用本钻机；操作人员使用钻机前必须详细阅读本使用说明书；钻机钻孔过程中，应有专职安全员跟班作业。执行标准：MT/T356-2005Q/MKC433-2009版本号：V1.0出版日期：2009/01安全警示：1）操作人员随身衣物应合身并束紧，以免缠上钻机的运动部件而对肢体造成损伤；2）液压系统中溢流阀和功能阀组出厂时均已调定，不能随意调整压力。如确需重新调定时，必须由专业技术人员或经过专业培训的技术工人严格按照说明书要求调定钻机工作压力；3）操作人员操作履带车行走、转弯、爬坡时，注意履带钻机行车安全；操作履带钻机上坡和下坡时，操作人员一定要站在钻机上方；下坡时，操作人员在上方，向下开履带钻机；上坡时，操作人员同样站在上方，向后（及向坡上）倒着开履带钻机，防止因坡度过大或地面浮煤导致履带钻机向下滑动，引起事故；4）钻机工作时，履带车锚固必须牢固，防止倒下伤人；5)启动钻机前，操作人员应通知所有人员注意安全，仔细检查电路电缆，检验漏电保护装置状态，检查钻机锚固是否牢固，只有在确认人员和设备都安全后，方可启动钻机运转；6)调定转速时，应在停车状态下进行；7)钻机在钻孔过程中，当钻杆之间采用螺纹连接时，动力头严禁反转，只有在加接或拆卸钻杆时，夹持器夹住钻杆后才可反转。当钻杆之间采用四方扣或六方扣传递转矩，并用U型销或高强度螺栓连接时，在卡钻、抱钻时动力头才可反转；8）钻机钻孔过程中加接钻杆时，夹持器必须夹紧钻杆，防止钻杆从钻孔中滑落伤人；如使用螺旋钻杆，未使用夹持器时，钻机只能钻进近水平孔，且操作人员应采取相应安全措施，防止钻杆从钻孔中滑落伤人；9)钻机钻孔过程中，钻机前方严禁站人，操作人员站在钻机的侧面，严禁操作人员正对钻杆操作；10)钻机钻孔过程中，操作人员靠近钻机外露运动部件时，应注意安全；11)更换碟簧应由专业维修人员负责，更换碟簧时卡盘油缸必须在伸出位置，慢慢拆卸油缸前端盖形螺母，以防盖形螺母弹出伤人；12)使用调斜油缸时一定要慢慢推动手把，严禁突然推动（或拉动）手把，使得机架升降过快而引起安全事故；13)钻机液压系统不得在泄漏状态下运转，当液压油有泄漏时，应及时掩埋；14)钻机配置的电动机应使用YBK型防爆电机；钻机配套电机、液压胶管应有安全标志，且安全标志在有效期内；15)停机不用时，卡盘油缸必须在伸出位置，切断电源。目录1用途及适用范围………………………………………………………………………………………12主要结构及工作原理…………………………………………………………………………………13钻机型号及主要技术参数……………………………………………………………………………24地面试车………………………………………………………………………………………………45下井运输………………………………………………………………………………………………66井下安装试车…………………………………………………………………………………………67钻孔操作(光钻杆时)…………………………………………………………………………………78钻孔操作(螺旋钻杆时)………………………………………………………………………………89操作中的注意事项……………………………………………………………………………………910保养及维修…………………………………………………………………………………………1011常见故障分析与处理方法…………………………………………………………………………1112储存保管……………………………………………………………………………………………1113开箱检查……………………………………………………………………………………………1214其他…………………………………………………………………………………………………1215安标配套件明细表………………………………………………………………………………1216产品资质编号………………………………………………………………………………………1211用途及使用范围ZYWL-4000煤矿用履带式全液压钻机主要用于煤矿井下钻进瓦斯抽（排）放孔、注浆防灭火孔、煤层注水孔、防突卸压孔、地质勘探孔及其它工程孔。适用于岩石坚固性系数f10的各种煤层、岩层。钻机可独立行走，原地转弯，要求巷道或钻场断面大于10.5m2，高度大于3m，宽度大于3.5m。2主要结构和工作原理2.1钻机整体结构如图1所示，液压系统见图11，主要由油箱、操纵台、动力头、机架、夹持器、电机组件、冷却器、履带车、立柱和钻具等部分组成。2.2油箱组件（4000ZYWL01）油箱组件（图2）主要由箱体、空滤器、回油滤油器、TF自封式吸油滤油器等部件等组成。泵站是钻机的动力源，将电能转化为液压能。电动机通过弹性柱销联轴器带动柱塞泵工作，柱塞泵从油箱吸油并输出压力油。油箱内装46#抗磨液压油至油位计上标位。为避免在井下加油时脏物进入油箱，须通过空气滤清器加油。2.3操纵台（4000ZYWL02）操纵台（图3）用于操纵液压系统各元件的动作，以实现钻机的正常运转。主要由操作台架、多路换向阀、节流阀、手动换向阀、压力表、胶管等组成。操纵台将泵站提供的压力油通过多路换向阀组分配到各液压执行元件，实现钻机的各种功能。操作台主要由钻机多路换向阀组、行走多路换向阀组、锚固多路换向阀和手动换向阀组成，通过手动换向阀把小泵提供的高压液压油提供给各个多路阀来实现钻机的各个动作；钻机多路换向阀组由五片阀组成，分别控制动力头的正、反转，进给油缸的正常进退和快速进退，液压卡盘的松开，夹持器的夹紧或松开等动作；行走多路换向阀主要控制钻机的行走；锚固多路阀主要控制锚固油缸的动作和机架的角度调整。钻机工作时，可通过调节节流阀（微调）的手柄，改变进给油缸的流量，从而调节钻机给进速度。2.4动力头（4000ZYW03）动力头（图4）主要由液压马达、变速箱、卡盘等组成。动力头是将液压能转换成机械能的机构。压力油驱动液压马达旋转，经变速箱变速后带动主轴和钻具旋转，输出转速和转矩。变速箱为两级齿轮传动机构。变速时，顺时针或逆时针旋转马达手轮，钻机转速逐渐增大或转速逐渐减小。顺时针或逆时针旋转变量泵手轮，钻机转速逐渐减小或逐渐增大（注：转速调整时，钻机必须停止旋转和推进）。卡盘可直接夹紧钻杆或前置水辫。钻进时变速箱前端的碟簧夹紧钻杆或水辨，用油缸松开钻杆或水辨。2.5机架（4000ZYWL04）机架（图5）用来支承动力头和实现动力头的前进与后退。主要由机架体、推进油缸、拖板、调斜油缸、拉杆转轴、拉杆等组成。动力头用销轴固定在拖板上，在推进油缸的作用下，带动拖板及动力头沿着上机架的导轨做往复运动；调斜油缸用来调整机架的倾角，调节好后通过拉杆转轴和拉杆来固定。22.6夹持器（4000ZYW05）夹持器（图8）主要由活塞、壳体、卡瓦等组成，给钻杆提供导向和上、下钻杆时夹持钻杆用，安装在机架的前端。钻机用光钻杆钻孔时，必须使用夹持器；钻机使用螺旋钻杆钻孔时，将现有夹持器拆卸，并堵上相应的液压油路，钻机只能钻进近水平孔，且操作人员应采取相应安全措施，防止钻杆从钻孔中滑落伤人。2.7电机组件（4000ZYWL06）电机组件（图6）主要由电动机、双联柱塞泵、联结套、左半联轴节、右半联轴节、大泵进出油组件、小泵进出油组件等部件组成。电机组件的功能是通过电动机驱动双联柱塞泵转动，将电能转换成液压能(压力油)，电动机通过弹性柱销联轴器带动双联柱塞泵工作，双联柱塞泵从油箱吸油并输出压力油。大泵输出的压力油至钻机多路阀，小泵输出的压力油至手动换向阀。2.8冷却器（4000ZYWL07）冷却器（图7）主要对液压油进行冷却。行走多路阀和锚固多路阀的液压油先回到钻机多路换向阀，与钻机多路阀的液压油合并后，再经冷却器冷却，流回油箱。2.9履带车（4000ZYWL08）履带车由履带车平台、履带总成等组成。履带式钻机的油箱、操纵台、动力头、机架、夹持器、电机组件、冷却器、油缸脚板组件等部件固定在履带底车平台上，履带底车平台通过中央回转盘与履带总成连接在一起，拉出设置在履带车总成侧面的定位销后，履带底车平台能够绕中央回转转盘旋转，到位后用定位销固定。操作行走机构多路阀手把，履带车在马达的驱动下可前进、后退、转弯等。2.10钻具钻具包括钻杆、钻头和后置水辫。钻杆可以根据现场情况,选配光钻杆或螺旋钻杆。光钻杆直径φ63mm/φ73mm，长度为800mm，钻杆之间连接采用梯形锥螺纹连接。螺旋钻杆直径60/100mm、长度1090mm，钻杆之间采用六方连接，然后再用高强度螺栓连接，具有强度高、拆装容易，对中性好等优点。钻头为复合片PDC中心钻头,或螺旋钻杆专用合金（或复合片）钻头，具有强度高，寿命长的特点。水辫有前置水辫和后置水辫两种规格(根据钻杆规格选配),用于光钻杆钻孔时向钻杆传递动力和通水（或压风），起到排渣和冷却、润滑钻头的作用。3钻机型号及主要技术参数3.1型号含义3ZYWL―40003.2主要技术参数钻孔深度(m)400开孔直径(mm)94、113、133终孔直径(mm)94、113钻杆直径(mm)63、73、螺旋60/100钻孔倾角()0º～+45º输出转速(r/min)50-270额定输出转矩(N.m)4000-1050给进力(kN)110起拔力(kN)150正常给进速度(m/min)0～1.5给进行程(mm)850外型尺寸（mm）2850×1300×2500(长×宽×高)整机重量（kg）约4580（不包括钻杆）泵站：小泵出油调定工作压力（MPa）28大泵出油调定工作压力（MPa）28工作介质:46＃抗磨液压油油箱有效容积（L）180操纵台：旋转压力（反转）（MPa）26旋转压力（正转）（MPa）25多路阀小泵进油口压力（MPa）19推进压力（MPa）18卡盘压力（MPa）10夹持器压力（MPa）19行走压力（MPa）24锚固压力（MPa）24液压无级调速履带式额定输出转矩4000N·m钻机4履带车：行走速度(m/min)18爬坡能力(°)20履带板宽度(mm)300电动机：型号YBK2-250M-4额定功率（kW）55额定转速（r/min）1480油泵：柱塞泵型号L10V071+L10V028柱塞调定压力（MPa）28/28柱塞泵排量（mL/r）71/284地面试车4.1所有操作人员须经培训合格，并持有上岗证，方可进行操作。4.2经空气滤清器油网加入46＃抗磨液压油至油位计上标位，开机试车后油位会下降，应及时补油至上标位。4.3连接电源，注意电动机接线电压等级应与电源电压等级相符合，电动机的旋转方向应与油泵标注的箭头方向一致。4.4调定工作压力：将动力头马达和推进油缸的胶管卸下，用堵头堵住胶管，将旋转手把向后拉至反转位置，调节钻机多路阀总回油阀片下方溢流阀压力，当操纵台上大泵压力表指示为26MPa时，锁紧该溢流阀，此压力为动力头反转工作压力；将旋转手把向前推至正转位置，调节旋转阀片上方溢流阀，当操纵台上大泵压力表指示为25MPa时，锁紧该溢流阀，此压力为动力头正转工作压力。将旋转手把打回中位，此时旋转油路上各工作压力调定完毕。将手动换向阀手把打到打钻工作位（见图10-1），小泵供油给钻机多路阀，将正常进退手把向后拉至正常后退位置（注意最后为浮动位置，即拆卸钻杆螺纹位置），缓慢调多路阀小泵进油口溢流阀，使油压逐渐上升，当操纵台上小泵压力表指示为19MPa时，锁紧溢流阀，此压力为推进油路总压力,以及夹持器夹紧和松开压力、卡盘松开压力、给进油缸的后退（起拔）压力；将推进手把向前推至正常前进位置，调节正常进退阀片上方溢流阀，