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行业新闻

钻机的工作机构推进方式

在当前进行的各类岩土工程中,广泛使用多种凿岩钻机设备。其中露天钻机系列中有潜孔钻机、牙轮钻机、锚固钻机、轻便型工程钻机等;地下钻机系列中有环形潜孔钻机、天井钻机、轻便式地下钻机等;还有在深海开采系列钻机。

通过分析钻机的工作机构推进方式,有以下几种推进系统:

1、气缸推进

从50年代到60年代初,英、美等国潜孔钻机大多采用气动马达,到60年代中期至今,基本上都改用了过载能力较强的液压马达,因其具有体积小、重量轻,并可无级词速、调压和不需防潮等优点。增大推进气缸直径,其最大推进力可达12000N,除了能够适应增大扭矩和向上钻凿深孔的需要外,还可解决很多矿山经常遇到的由于井下气压不足而使钻机推力过小的问题,实践证明效果很好。典型机型有CM351钻机。

2、钢丝绳推进

采用油缸推动滑轮滚动而带动钢丝绳拉紧,经过一组动滑轮后拉动工作机构。经过这一步骤达到了使油缸推进力增幅(2倍)的目的;也使得推进行程达到了油缸行程的2倍。由于油缸加工技术限制及成本控制,一般只在使用短钻杆的锚固钻机中使用钢丝绳推进系统。

采用钢丝绳推进系统,由于钢丝绳有弹性,油缸与工作机构不是刚性链接,即使油缸达到最大推进力时,由于钢丝绳的弹性缓冲,并不能将最大推进力作用到工作机构上进行钻杆推进,无法达到精准控制。在环形潜孔钻机系列的推挤油缸推进系统中,主要由导轨、推进油缸和上下侧顶油缸组成。油缸伸缩推动工作机构沿导轨推进。同样,由于油缸加工技术限制及成本控制,一般只在使用短钻杆钻机系统中使用油缸推进。油缸直接与工作机构刚性连接推进力能与PLC控制系统各指示命令同步,能达到精准控制。

3、链条推进

链条推进分电机带动和液压马达带动两种。在露天潜孔钻机系列钻机中多数采用液压马达-链条推进机构,它主要由工作机构、导轨、张紧机构、液压马达、制动机构、链条组成。导轨采用轨面外包耐磨钢皮,保证导轨永不磨损;张紧机构采用油缸张紧,它是通过向油缸里注射黄油,推动油缸运动来张紧;整个推进系统通过液压马达带动链轮滚动,从而带动链条运动。

链条传动一般采用滚子链传动。传动平缓、经久耐用。根据液压马达推进力的大小可采用单排链或多排链。链条张紧形式有4种形式:①从动轮张紧;②螺栓调节张紧;③特制张紧轮张紧;④油缸张紧。

链条传动装置使用维护不当时,容易产生偏磨、掉链现象,严重时链条断裂,导致打坏链轮及损坏其它零部件,因此,链条传动装置的使用维护应注意以下几点:①同一传动回路中的链轮中心应在同一平面内。链轮中心距在0.5m以下时,允许阳偏差1mm,中心距在0.5m以上时,允许偏差大2mm,但不允许有摩擦链轮轮齿侧面的现象。链轮轴应保持平行不歪斜。②链条应保持适当的松紧度。太紧,链系条和轴承易磨损;太松,链条跳动大,链条、链齿易磨损,还易脱链。链条的正常松紧度为从一链条的中部(选链轮中心距最长的一边)能提梁起或压下的量等于链轮中心距的2%~3%。③为了便于拆装连接链节和检查链条訾的连接状态,连接链节应从链条背面穿过,萄开口销或锁片应插在外面。锁紧片的开口应朝着链条转动方向的相反方向。

链轮链条磨损到一定程度时会产生跳齿现象,它的表现形式是在传动时.链条在链轮上啮合失稳出现连续性滑脱,因而产生链条的强烈抖动叩击现象,使设备无法运转。

现代钻机都在朝大孔径、长行程、一体化、智能化得方向发展,推进系统更是钻机工作系统中的核心系统。液压马达-链条推进的形式虽然效果上达不到直接液压油缸推进那种效果,但其行程长,成本比液压油缸推进低廉,也有良好的操控效果。国内外大型的潜孔钻机、牙轮钻机中基本都采用液压马达-链条推进的方式。

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