ZYWL 型履带式钻机 重庆煤科院Word文档格式.docx

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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。

1用途及适用范围………………………………………………………………………………………1

2主要结构及工作原理…………………………………………………………………………………1

3钻机型号及主要技术参数……………………………………………………………………………2

4地面试车………………………………………………………………………………………………4

5下井运输………………………………………………………………………………………………6

6井下安装试车…………………………………………………………………………………………6

7钻孔操作（光钻杆时）…………………………………………………………………………………7

8钻孔操作（螺旋钻杆时）………………………………………………………………………………8

9操作中的注意事项……………………………………………………………………………………9

10保养及维修…………………………………………………………………………………………10

11常见故障分析与处理方法…………………………………………………………………………11

12储存保管……………………………………………………………………………………………11

13开箱检查……………………………………………………………………………………………12

14其他…………………………………………………………………………………………………12

15安标配套件明细表………………………………………………………………………………12

16产品资质编号………………………………………………………………………………………12

1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。

2.6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

ZYWL―4000

3.2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

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）71/28

4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，当操纵台上小泵压力表指示为18MPa时，锁紧该溢流阀，此压力为推进压力，将推进手把打回中位；

将卡盘手把打到夹紧位置（见图10-1），调节卡盘阀片上面的溢流阀，钻机钻进深度小于200m时，当操纵台上小泵压力表指示为5MPa时，锁紧该溢流阀，此压力为卡盘夹紧压力；

当钻进深度大于200m，卡盘出现打滑时，逐渐调高卡盘压力，最高不超过10MPa。

。

将卡盘手把置于中位，钻机各工作压力调定完毕。

锚固多路阀压力调节时,将手动换向阀手把打到锚固工作位（见图10－1），小泵供油给锚固多路阀，操作锚固多路阀手把，将锚固油缸升出（或缩回）到位时，锚固压力在锚固压力表上显示，调节锚固多路阀总回油下方的溢流阀，当锚固压力表显示24MPa时，锁紧溢流阀，此压力为锚固和调斜油路压力；

行走多路阀溢流阀压力调节时，将手动换向阀手把打到行走工作位（见图10-1），小泵供油给行走多路阀，取下左侧行走阀片上方的一根胶管，用堵头堵住该行走阀片上的出油口，向前操作该阀片上的手把，调节行走多路阀总回油口下的溢流阀，当行走压力表指示为24MPa时，锁紧溢流阀，此时为行走油路总压力。

各多路阀手把打回中位，压力调节完毕。

（注：

当钻机钻进深度小于200m时，卡盘夹紧压力不能超过5MPa，当钻进深度大于200m，且卡盘出现打滑时，再逐渐调高卡盘压力，最高不超过10MPa）。

4.5转速调定

转速调定时，调节马达上方的调节手轮，钻机转速会逐渐增大或逐渐减小。

调节变量泵上节流阀手轮时，钻机转速会逐渐减小或逐渐增大（注：

转速调定时钻机必须空载或停止旋转和推进）。

一般情况下，泵设定为最大排量（出厂时已经调节好），当正常打钻时，只需要调节马达上的手轮来调节钻机转速；

当遇到处理孔内事故或开孔需要比较低的转速时，可以调节泵上节流阀手柄来调节钻机转速，来达到需要的输出转速。

4.6试车

4.6.1操作卡盘手把，松开卡盘，放入一根钻杆，卡盘夹紧钻杆后再操作旋转手把，动力头在卡盘夹紧钻杆下分别在高速（低速）、正反转状态下分别各运转5min。

4.6.2操作正常进退手把，推进油缸往复运动10次；

操作节流阀，调节钻机推进速度；

操作快速进退手把，使得动力头快速往复运动5次。

4.6.3操作卡盘手把，卡瓦在中空轴内伸缩运行5次，运行应平稳均匀；

放入钻杆后卡盘应能夹紧钻杆，夹痕应均匀；

卡盘松开时，应能轻松放入或取出钻杆。

4.6.4操作夹持器手把，卡瓦伸缩5次，运行应平稳、均匀；

放入钻杆后夹持器应能夹紧钻杆，夹痕应均匀；

夹持器松开时，应能轻松放入或取出钻杆。

4.6.5试车时观察操作台上各压力表的压力情况，动力头正反转压力应小于4MPa，推进油缸往复运动压力应小于2MPa，总回油压力小于0.4MPa，各油管连接处不得有泄漏现象；

卡盘和夹持器卡瓦伸缩平稳，钻杆上的夹痕均匀；

各部运转应平稳，不得有异常声响和异常现象，否则应停机检查。

4.6.6将手动换向阀手把打到锚固工作位（见图10-1），小泵供油给锚固多路阀，松开履带车前端拉杆抱箍盖的螺母，操作调斜油缸手把，慢慢调节机架倾角，调节到位后锁紧履带车前端拉杆包箍盖的螺母，固定好机架，完成角度调整。

特别提醒：

操作调斜油缸手把时，一定慢慢的推动（或拉动）手把，使得机架慢慢上升或下降，达到需要角度，严禁快速推动（或拉动）调斜油缸手把，防止机架升降过快而引起安全事故。

4.7履带行走试车

4.7.1履带行走试车：

将手动换向阀手把打到行走工作位（见图10-1），小泵供油给行走多路阀。

将行走多路阀上左、右侧履带行走手把同时打到前进位，履带车前进；

将左、右侧履带行走手把同时打到后退位，履带车后退；

将左侧履带行走手把打到前进位，右侧履带行走手把打到中位或后退位，履带车右转弯（右侧履带控制手把打到中位时转弯半径大）；

将右侧履带行走手把打到前进位，左侧履带行走手把打到中位或后退位，履带车左转弯。

操作人员操作履带车行走、转弯、爬坡时，注意左、右两个履带行走手把的匹配。

4.7.2履带钻机锚固试车；

将手动换向阀手打到锚固工作位（见图10-1），小泵供油给锚固多路阀。

操作锚固多路阀手柄，分别控制上下油缸动作，看各油缸升降是否运动灵活、到位；

升出下油缸，油缸行程到位后看履带车是否平稳；

履带车抬起或下降时，注意各个升降手把的匹配，防止履带车侧翻。

4.7.3履带钻机水平回转试车

调节履带钻机水平回转角度时，将履带车侧面定位销拔出，旋转履带钻机平台至给定方位角度，将定位销插入回转盘定位孔，平台水平方位角度固定。

5下井运输

5.1为了正确完成钻机的拆卸和井下安装，从事该项工作的人员应根据技术文件，熟悉本机结构，详细了解并掌握各连接部位的连接和拆卸方法。

5.2泵站油箱内的液压油放置于干净的容器内，单独运输。

5.3所有外露油管孔口要包裹或加帽罩，防止脏物进入元件和胶管内。

5.4钻机运输过程中应避免碰撞和跌落。

5.5当巷道高度受限时，建议使用运送井下液压支架的平板车运送履带钻机。

6井下安装试车

6.1钻机安装前，首先清理好钻场，钻场周围的岩层应安全可靠，且具有足够的空间，通风良好。

6.2配有与钻机相适应的水源、电源及相应的配套设备。

冷却水量Q>

200L/min，0.3MPa≤冷却水供水压力≤1MPa；

用压风排渣时，风压≥0.5MPa。

钻机在使用过程中，为了不影响冷却器的冷却效果，冷却水应和钻机钻孔使用的排渣水分开，不能使用一根水管。

6.3按4.3、4.4、4.5条的要求加油，接上电源，调定压力。

6.4确定钻孔高度、倾角操作：

确定钻孔高度、倾角操作：

将机架（图5）中序号3底座、序号5旋转轴换为水平升降组件，松开拉杆抱箍，顺着拉杆上下移动，可以调整开孔高度和钻孔倾角；

或直接用调斜油缸调整钻孔倾角。

调整好后，用拉杆和抱箍将机架固定。

6.5根据钻孔的方位角，用锚固油缸将钻机锚固牢固。

为适应不同的钻场高度，可初定立柱伸缩套管长度。

在锚固钻机时，上立柱与巷道顶板之间加木方。

钻机工作时，钻机锚固必须牢固，防止钻机移位。

6.6钻机安装好后，按照4.6～4.8条选择旋转速度并试车。

试车后接上冷却器水管和水辫水管。

冷却器使用的水压不的超过1MPa，同时，为了使得钻机在使用过程中，为了不影响冷却器的冷却的效果，冷却水应和钻机钻孔使用的排渣水分开，不能使用一跟水管。

7钻孔操作（光钻杆时）

7.1根据需要安装前置水辫或后置水辫，应配置专用的水辫供水阀门。

7.2根据需要选择旋转速度。

7.3安装钻头操作

7.3.1使用前置水辫：

动力头退至机架后端，松开卡盘，放入前置水辫（水辫壳体上的定位销放入拖板上的定位槽内），卡盘夹紧水辫轴，松开夹持器，将钻杆旋接在水辫轴上，动力头旋转并慢慢前进，当钻杆前端螺纹通过夹持器后停止旋转和推进，将钻头旋接在钻杆上，接上水辫供水管。

7.3.2使用后置水辫：

动力头退至机架后端，松开卡盘，放入1根钻杆在动力头中空主轴内，钻杆外螺纹置于动力头前端，卡盘夹紧钻杆，松开夹持器，动力头旋转并慢慢前进，当钻杆外螺纹通过夹持器后停止旋转和推进，将钻头旋接在钻杆上，在动力头后面钻杆旋接后置水辫（如果钻杆长度不够，可以先在钻杆后面接上一根钻杆再接后置水辫），接上水辫供水管。

7.4开孔操作

修平开孔处的煤岩，保证钻头接触平稳。

动力头慢慢旋转，并慢慢推进，当钻进一定深度且钻机、钻具运转平稳后，再用正常旋转和进给速度钻进。

7.5加接钻杆操作

7.5.1使用前置水辫时

a）在需加接钻杆时，先停止推进，再停止旋转，关闭排渣水；

b）操纵控制夹持器的多路阀手把，使夹持器夹紧钻杆；

c）操作正常进退手把向后拉至最后位置浮动位（见图10-1）,动力头反转（特别注意：

夹持器未夹紧钻杆时，动力头不能反转，防止钻杆丢在孔内），使水辫轴与钻杆松开，当水辫轴和钻杆分离后将正常进退手把打至正常后退位，使动力头正常后退；

需快速后退时，旋转手把置于中位，停止旋转，将快速进退手把向后拉至快速后退位置，使动力头快速后退至机架的后端。

d）将要加接的钻杆旋接在前一根钻杆上，动力头边旋转边前进，当水辫轴（使用后置水辫时为钻杆）梯形锥螺纹与新加接钻杆锥螺纹旋接后，立即松开夹持器，完成钻杆加接；

e）打开水辫供水阀门向钻孔中供水，待水从钻孔中流出后，再进行正常钻进；

7.5.2使用后置水辫时

a）先停止推进，再停止旋转，关闭供水阀门；

b）人工用管钳卸下后置水辫；

c）根据动力头后面空间大小，在动力头后面加接1根或几根钻杆；

d）将后置水辫旋接在钻杆上；

e）夹持器夹紧钻杆、松开卡盘，动力头后退或快速后退至机架后端；

f）卡盘夹紧钻杆，松开夹持器，打开水辫供水阀门，向钻孔供水，待水从钻孔中流出后，再进行正常钻进。

7.6拆卸钻杆操作

7.6.1将动力头置于适当的位置（取下前置水辫或后置水辫和钻杆后，动力头前进，卡盘能夹住要拆卸的钻杆），关闭水辫供水阀门；

7.6.2夹持器夹紧钻杆,操作正常进退手把至最后位置即浮动位（见图10-1），动力头反转,使水辫轴（使用后置水辫时为钻杆）与第一根钻杆旋离后，将正常进退手把打至正常后退位，动力头正常后退或操作快速后退手把，使得动力头快速后退；

7.6.3松开卡盘，取下前置水辫或后置水辫和钻杆；

7.6.4动力头前进至能夹住钻杆处停止前进；

7.6.5卡盘夹紧钻杆，松开夹持器，动力头正转（在起拔钻杆时需钻具旋转）并后退至适当位置（即从卡盘取下第一根钻杆后，卡盘能夹住下一根钻杆），停止旋转和后退；

7.6.6夹持器夹紧钻杆，快速操作正常进退手把至最后位置（浮动位），动力头反转，松开钻杆间连接螺纹，将正常进退手把打至正常后退位，动力头正常后退；

7.6.7松开卡盘，取下第一根钻杆；

7.6.8

8钻孔操作（螺旋钻杆时）

8.1根据需要选用不带水辨的主动钻杆（螺旋排渣）或带水辨的主动钻杆（螺旋压风排渣）。

使用带水辨的主动钻杆，应配置专用供风阀门及相应的供风压力、风量。

8.2根据需要选择钻孔旋转速度。

8.3安装钻杆和钻头操作：

动力头退至机架后端，松开卡盘，放入主动钻杆（有水辫时将水辨壳体上的定位销放入拖板上的定位槽内），卡盘夹紧主动钻杆，松开夹持器，将螺旋钻杆六方扣对中插入主动钻杆，插入螺栓连接，端部带上防松螺母，动力头旋转并慢慢前进，当钻杆前端外六方扣通过夹持器后停止旋转和推进，将钻头插入螺旋钻杆上，再用螺栓连接，螺栓端部带上防松螺母，接上水辫供风管路。

8.4开孔操作：

打开供水阀门给冷却器供水，打开供风阀门给主动钻杆水辫供风，动力头慢转，并慢慢推进，当钻进一定深度且钻机、钻具运转平稳后，方可用正常旋转和进给速度钻进。

8.5加接钻杆操作

8.5.1在需加接钻杆时，先停止推进，再停止旋转，关闭水辨供风阀门；

8.5.2操纵夹持器手把（使用夹持器时），使夹持器夹紧钻杆，取下钻杆与主动钻杆之间的连接螺栓（注：

未用夹持器时，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）。

8.5.