新型多功能锚杆钻机液压系统的设计
新型多功能锚杆钻机液压系统的设计
贺立军1，刘银2，鲍亮2
（中国地质大学（武汉）工程学院，湖北武汉 430074）
摘要：本文研究的新型多功能锚杆钻机中包含三大油路，即回转油路、履带行走油路、给进油路，本文针对此三大油路逐一分析，并画出其液压回路图。最后，本文通过分析各油路的功能需要，计算选择液压系统中的主要液压元件，包括：液压缸的选择和液压泵的选择。
关键词：多功能锚杆钻机；液压油路；液压元件
Design of the New Multi-functional Roofbolter Hydraulic
System
HE Li-jun1，LIU Yin2，BAO Liang2
(1. Faculty of Engineering，China University of Geosciences，Wuhan 430074，China；
2. Faculty of Mechanical & Electronic Information，China University of Geosciences，Wuhan 430074
China)
Abstract：The New Multi-functional Roofbolter researched in this article includes three asphalts. They are rotary asphalt, crawler asphalt and feed asphalt. This article analysises these asphalts one by one, and draws the figures of hydraulic circuits. Finally, this article calculates and chooses the main hydraulic components through analysising the function of the hydraulic asphalts. The main hydraulic components include cylinders and pumps.
Key words：multi-functional roofbolter；Hydraulic asphalt；Hydraulic Components
引言
本钻机主要动力源为柴油发动机，钻机液压传动系统采用三联泵和二联泵形式的双泵供油方案，每个系统又是单泵多液动机并联，液压泵分别为每个相应回路提供压力油，每个回路工作压力不同,系统主要由开式五大回路组成，发动机带动油泵从油箱中吸油并排出压力油，经换向阀向马达或者油缸供油，回油经过换向阀直接流回油箱。本钻机设计性能参数要求为（1）行走牵引力：73kN，行走速度：0～4.6km/h（2）底盘履带摆动：± 15度，总宽：2300mm，履带宽度：450mm，履带节距：154mm（3）钻杆进给力： 51.5kN，提拔力：110kN，进给速度：3.7m/min、12.7 m/min，回拔速度：1.7m/min 、6.0m/min ，进给距离：3500mm （4）钻杆动力头输出最大扭矩：12.2kN·m，输出最大转速：800rpm，最大供油压力：16MPa。
1油路设计1.1回转油路
（1）性能要求、功能实现和工作原理本机回转油路采用定量泵和定量马达构成开式调压-限压回路，在油泵出口处安装调压溢流阀7和15，起调节压力的作用。调节系统的压力，便可调节回转器的转矩以满足负载的变化要求。回转油路采用一个换向阀实现回转器具有正反转能力；另外在进油口利用节流溢流阀阀12形成进油节流调速回路，安装液控单向阀形成锁紧回路；双泵系统供油构成双泵并联有级调速回路，实现动力头不同速度的自动换档[1]。
图1 动力头回转油路
1、泵；
2、球阀；3和6、过滤器； 4、空气冷却器；5、电液换向阀；7和15、先导溢流阀；8、先导控制阀；9和14、换向阀；10、压力表；11、液压马达；12、溢流节流阀；1
3、液控单向阀；16、先导控制阀；17、电磁换向阀；
（2）主要回路与主要元件
主要回路：主油路、调压-限压回路、进油节流调速回路、浮动锁紧回路、换向回路、先导控制油路、双泵并联有级调速回路。
主要元件：泵1、电液换向阀5、空气冷却器4、益流阀7、液压马达11、溢流节流阀12、液控单向阀、单向阀13、先导控制阀16和电磁换向阀17。
1.2履带行走油路
（1）性能要求、功能实现和工作原理采用左右履带行走油路，左右两套行走装置互不干扰，相互配合，完成履带行走运动。双向制动平衡阀使左右油路压力相同，发动机自动保持水平状态，这样保证钻机在凸凹不平的地面及允许的坡道上方便行走。梭阀、制动油缸构成全液压缓冲制动回路，用于停车制动。行走装置具有操作方便，工作安全可靠等特点。
（2）主要回路与主要元件
主要回路：主油路、左右履带行走油路、全液压缓冲制动回路，先导控制回路。
主要元件：泵1、梭阀2、履带行走马达13、制动油缸12、先导控制阀，电液换向阀6、电磁换向阀、空气冷却器4、双向平衡阀8。
图2 履带行走油路
1、泵；
2、球阀；3过滤器；4、空气冷却器；5、溢流阀；6、电液换向阀；7、换向阀；8、双向平衡阀；9、梭阀；10、压力表；11、先导控制阀；
12、制动油缸；13、履带行走马达；
1.3给进油路
（1）性能要求、功能实现和工作原理
图3 给进油路
1、球阀；
2、过滤器；
3、空气冷却器；
4、电液换向阀；5和6、溢流阀；7和10、换向阀；8、液压缸；9、双向制动平衡阀； 11、压力表；12、先导
控制阀
岩芯钻机在给进过程中给进力的大小与孔底压力、钻具重量、钻具对孔壁的摩擦、泥浆的浮力等因素有关。钻具对孔壁的摩擦和泥浆的浮力较小，可以忽略不计[2]。
在钻进过程中力的平衡方程式为:
P=G+F （1）
式中：F—给进压力；P—孔底压力；G—钻具重量。
若给进力方向与给进速度方向一致，则F>0，为加压给进工况；如果给进力方向与给进速度方向相反，则F < 0，为减压给进钻进工况，通过调节给进力与给进速度方向相反，来平衡一部分钻具重量，达到设定的孔底压力。
该回路是保证钻探工艺操作的核心，利用了先导液压控制技术，电磁力打开先导孔和弹簧力关闭先导孔，在关阀件周围形成压差，油压推动关闭件关闭阀门。钻具在钻进过程中不受岩石可钻性能变化等因素影响，始终自动保持钻压不变并能自动调整转速值至最佳值。因此整个传动系统的动力载荷平稳，保护了柴油机、钻机及钻具，防止因钻压不正常发生孔内事故，并简化了操作，提高了钻机自动化程度和钻进效率。
（2）主要回路与主要元件
主要回路：主油路、连续减压回路、卸荷回路，先导控制回路、平衡回路、浮动回路、双泵并联有级调速回路。
主要元件：泵1、电液换向阀4、电磁换向阀、先导控制阀、换向阀7和10、双向制动平衡阀9、液压油缸。
2液压元件选择与设计计算
2.1液压缸选择计算
液压缸的安装方式要根据负载特性和运动形式妥善选择，要使液压缸所受载荷沿动作方向而在径向不受载荷[3]。
液压缸内径根据所需液压缸力F和可利用的系统压力p来确定。
活塞杆直径必须足够大，以承受负载和缸所施加的应力。活塞杆受拉力时，活塞杆面积等于活塞受力除以活塞杆屈服强度再乘以安全系数。但活塞杆受推力时，必须有足够的纵弯强度。当纵弯强度不够而产生较大的挠度时，由于滑动面的摩擦等引起导向套及活塞上有较大的偏载荷，造成卡咬、爬行、密封件异常磨损等问题。防止纵向弯曲所需附加强度取决于行程及支点连接方式。
（一）以钻杆进给油缸为例，采用单油缸—链条速度行程倍增机构，其推力F1为:
p
D
p
A
F2
1
14
2
1π
=
=
（2）
N缸=PQ=F·V （3）
式中:A1—无杆腔活塞受压面积（㎡）；D—
液压缸内径（m）；F1—推力（N）；p—有效工
作压力（MPa）； V—钻速（m/min）
(1) 液压缸有效工作压力和推力负载：
F1=95KN， P=20MPa V=11.7m/min
6
2
1
410
20
4
2/
10
5.9?
?
=
=
?D
p
A
π
可得D =110mm
（2）选出合适的液压缸内径，D为110mm
N缸=PQ=F·V
=KW
2625
.9
60
/2/7.
11
10
5.94=
?
?
P
D
F d)
(·
4
2
2-
=
π
给
（4）
所以20
)
d
110
(
4
452
2?
=-
π
（3）液压缸参数：活塞杆外径为d=80mm
由
n
pD
b
σ
δ
2
≥（5）
所以缸筒壁厚
mm
n
pD
b
33
.
7
600
2
4
110
20
2
=
?
?
?
=
≥σ
δ
其中
n
b
σ
为许用拉伸应力，取壁厚为
8mm,行程L取2450mm。
（4）进给液压缸所需最大流量：
由
v
D
Av
Q2
4
π
=
=
（6）
得
s
m
v
D
Av
Q/
85
.1
60
7.
11
4
11
.0
4
3
2
2=
?
=
=
=
π
π
（即120.63L /min）
图4 钻杆进给油缸 （二）夹具油缸 （1）夹紧力计算：由于钻具总重约3.6吨（600米×6公斤），取G=4T ，则总夹紧力R 。 R ·f=G （7） 式中：f —油缸夹紧与钻杆的摩擦系数，取f=0．3～0．5。 R=KN KN 805040=．
（2）油缸内径： p
D p A F 21142/π
==
（8） 所以D=102.3，取夹紧油缸外径为100mm ，取活塞杆直径为50mm ，行程为340mm. 以此相同的方法计算其他各油缸内径。 有些液压缸内装缓冲装置，以便在活塞接近行程末端时，使活塞逐渐减速，防止活塞撞击缸头[4]
。但是，如果使很大的负载高速动作，则进入缓冲段时产生的冲击压力有时会使机械装置或液压缸损坏。当缸速超过
7m/s 且运动质量较大时，单靠缸内的缓冲装置无法吸收全部惯性能量，所以还必须考虑液压回路上的减速措施，本机中液压回路
上通过液动阀减速。
2.2液压泵选择计算
选择液压泵时考虑的因素有工作压力、流量、转速、定量或变量、变量方式、容积效率、总效率、寿命、原动机的种类、噪声、压力脉动率、自吸能力等，主要考虑与液压油的相容性、尺寸、重量、经济性、维修性[5]
。 由于动力头回转和进给可能同时工作且流量最大，其他回路系统在钻进时不工作，所以泵的流量可根据动力头回转和进给油缸的流量计算： （1）确定泵的流量：
m ax )(Q K Q B ∑≥ （9）
min
/76.294)63.120125(2.1)(m ax L Q K Q B =+?=∑≥（2）根据要求，本机液压泵选择三联泵和双联泵形式，根据计算出的流量和工作压
力，查《机械设计手册》选择型号为
GPC4-40-40-25 B1 F430R 的齿轮泵实现三联泵以及型号为GPC4-40 B1 S 和型号G5-20-S-R 的齿轮泵实现双联泵。 GPC4型和G5型齿轮泵都是引进美国威格士公司高压齿轮泵的品种，采用高强度铝
合金挤压壳体，承载能力高的 Du 轴承，浮动侧板结构。具有压力高，转速高、结构简
单、维修方便、工作可靠、使用寿命长等特
点。主要用于工程机械、矿山机械、起重运输机械等液压装置上[1]
。
单泵GPC4-40 B1 F430R ：理论排量为42mL/r 、额定压力为25MPa 、容积效率≥90％ 单泵GPC4-25 B1 F430R ：理论排量为
26.2mL/r 、额定压力为25MPa 、容积效率≥90％
单泵G5-20-S-R ：理论排量为19.9mL/r 、额定压力为20MPa 。 根据设计参数提供的动力源，发动机转
速为2400rpm,则流量为： min
/413602400
)9.192.26424242(m ax L Q =?++++= 远远大于动力头回转和进给所需泵的
流量，符合要求。
3结语 回转油路路具有独立工作能力，有较大
的调速范围，能适应不同的钻进方法和钻进
规程，转矩能在较大范围内适应负载的变化。履带行走油路要求液压缸伸缩方便，支撑平稳，可单独对左右履带行走进行调节，在锁紧的时候油缸不发生油液泄露。给进机构的特性就是在保持给定的初始给进力条件下，当岩石可钻性改变时适应给进速度的变化规律。液压缸的安装方式要根据负载特性和运动形式妥善选择，要使液压缸所受载荷沿动作方向，而在径向不受载荷。液压泵
是液压系统的动力源，要选用能适应执行元件所要求的压力发生回路的泵，同时要充分考虑可靠性、寿命、维修性等以便所选的泵能在系统中长期运行。
参考文献
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[2]赵贵祥.钻探液压技术[M].北京：煤炭工业出版社，1985．
[3]何存兴.液压元件[M].北京：机械工业出版社，1982．[4]贾铭新，曹诚明.液压传动与控制[M].哈尔滨：哈尔滨船舶工程学院出版社，1993．
[5]李笑.液压与气压传动[M].北京：国防工业出版社，2006．
作者简介：贺立军（1976-），湖北黄冈人，现中国地质大学在读博士生，高级工程师，主要从事岩土工程及岩土钻掘机具研究，电子邮箱：hljcug@https://www.360docs.net/doc/c013285467.html,
锚杆钻机的发展现状
锚杆钻机的发展现状 锚杆钻机是实现锚杆支护技术的重要机械设备，随着锚杆支护技术的飞速发展，用于钻凿锚杆孔的锚杆钻机也得到了快速发展。展望它的发展，有助于不断促进锚杆钻机设备的技术进步，使其更加适应现代支护技术的需要。本文就目前煤矿专用锚杆钻机的现状作以阐述，希望对今后锚杆钻机的研制生产有所参考。 1 国外锚杆钻机技术发展状况 目前，国外应用较为普遍的单体锚杆钻机主要有风动和液压锚杆钻机两种。风动锚杆钻机有澳大利亚的克莱姆公司WOMBAT型，阿明克公司GO．PHER型和瑞典PRB一300型等；液压锚杆钻机有英国WlSP型，澳大利亚PROBAM型等。特别是澳大利亚在风动锚杆钻机方面一直保持着较为领先的技术和产品，主要有柱塞马达与齿轮马达2种，采用玻璃钢碳素纤维支腿，产品特点是重量轻、扭矩大、噪音低、耗气量小、机身矮等。新型锚机组的出现虽然只有l0多年，这种一体化的锚杆支护技术在国外越来越受到重视，发展也很快，常采用性能优良、技术先进、操作维修方便、应用范围广的锚杆钻机与采掘设备配套的锚机组。如乔伊公司生产的14CM10型采掘锚机组，12ED18型采锚机组，鲍拉特公司的E230型掘锚机组，郎艾道公司的RBI一50L型锚杆钻车等班工作效率已达120—240根。 2国内锚杆钻机的研制状况 我国煤矿专用锚杆钻机的研究始于20世纪70年代末，先后研制过机械支腿式锚杆钻机、钻车式锚杆钻机，支腿与导轨式液压锚杆钻机、
支腿式气动锚杆钻机、非机械传动电动锚杆钻机、机载式锚杆钻机等。已形成液压、电动、气动三大系列30多个品种。 (I)液压锚杆钻机 液压锚杆钻机是通过液压马达驱动旋转切削破岩的。通常都附带泵站，由泵站输送的液压油提供动力．带动液压马达转动。现多采用低速转动的结构，省去齿轮传动机构，直接带动钻机。液压锚杆钻机可分为单体型和手持型2种形式。单体钻机主要是MZ系列，由主机、操纵架和泵站三大部分组成。这种机型只能钻顶部锚杆孔，但钻孔平稳，一次推进行程长。不足的是重量较重。一般均在70 以上，移动费力。手持式钻机主要有QYM系列，ZYX系列。这类钻机将液压马达直接安装在推进油缸顶端。不需要减速装置，液压马达直接带动钻机主轴旋转。不仅可钻顶部孔，还可钻边帮孔和迎头炮孔。重量轻、操作简单方便，缺点是推进引程短，一般需要换钎杆。为改变液压锚杆钻机由于泵站重量大，移动不方便缺陷，目前泵站，液压锚杆钻机常与采掘机械或装岩机配套使用，结合在一起构成采掘装锚机组(机载锚杆钻机)。这是采掘机械化应用的发展趋势，实现了采掘与支护平行作业。目前中科院南京所研制的机载锚杆钻机可与中小型悬臂式掘进机(如EHJ 一132，EBJ一160HN等)配套，构成掘锚机组，掘顶板即可及时支护，距迎头最小支护间距为0．2 m，适用于岩石硬度，<10的各种巷道。 (2)电动锚杆钻机 电动锚杆钻机是由专用防爆电机驱动实现旋转切削的。其结构形式
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人工挖孔桩底抗浮锚杆施工工法 完成单位：江西中联建设集团有限公司，宁波建工股份有限公司 主要完成人：聂顺金，简军，裘晓东，刘用海，姚军 1 前言 随着我国经济发展迅猛，城市基础建设也蓬勃发展，其土地资源亦日趋缺少，因此建筑工程不断向地下争取空间资源，地下室埋置深度也越来越深。当地下水位较高时，则设计需要考虑地下室结构抗浮问题。抗浮锚杆，以其施工简便、耗材省、造价低廉等优势，目前在工程中被较普遍的应用于抗浮处理。锚杆施工一般在地下室基坑大面积开挖、作业空间开阔后才进行。当遇到较深人工挖孔桩底抗浮锚杆施工特殊工况时，则在孔深、孔底作业面积狭窄条件下，钻机必须在地面作业，因此将带来诸如锚杆定位、定向困难、钻杆长导致稳定性差以及成孔质量不易保证等施工问题。 在我公司承建的宁波市东钱湖国际教育论坛酒店及会议中心和杭州市浙江嘉和科研用房工程中，抗浮设计为人工挖孔桩底+锚杆。针对施工存在的难题，项目部集思广议，采取导向架支撑等技术，解决了锚杆成孔施工存在的难题。根据锚筋抗拔试验，其设计力特征值完全满足要求。其核心技术已申请国家实用新型专利并获得授权，专利号：ZL 2012 2 0049114.1。 2 工法特点 2.1施工简便、质量易保证。该技术仅需在人工挖孔桩底设置一导向架（其四周横杆与支撑于孔壁的钢管通过直角扣件侧向固定，集钻杆定位、定向、排放钻孔时产生的岩粉以及保证钻杆稳定性功能于一体），钻杆穿过空心钢管，然后按正常锚杆施工方法进行，可解决施工中的质量问题。 2.2 成孔质量好，锚筋抗拔设计值满足要求。根据现场所选的17根工程桩抗拔试验，48根锚杆锚筋抗拔设计值均符合设计要求。 2.3耗材省，造价低廉，经济性好。导向架可由工地常见钢管材料组成，费用总共几百块，价格非常便宜。 3 适用范围 适应于桩径≥600mm、深度≤8m人工挖孔桩或类似狭窄深坑洞底部条件下抗浮锚杆的施工。
机载锚杆钻机使用维护说明书
煤矿用机载锚杆钻机 使用说明书 （本产品执行MT/T688-1997Q/YKP26-2008标准） 佳木斯煤矿机械有限公司 2015年4月20日
一．概述 MJH-200/415E煤矿用机载锚杆钻机适用于岩石硬度≤f8的巷道，主要为煤巷掘进机、连续采煤机、装载机等配套，完成锚索、锚杆支护作业，即可钻顶板锚杆孔，也可钻顶板锚索孔，又可搅拌和安装树脂药卷类锚索、锚杆，不需要其它辅助设备，施行锚杆螺母一次性拧紧，达到一次性初锚预紧力要求。 本产品执行的标准为MT/T688-1997 煤矿用锚杆钻机通用技术条件。 2K-100液压马达技术参数 100cm3/r 压差
部分表示不能在此工作状态下连续运转。 三.产品型号含义 补充特征代号：掘进机 主参数：额定转矩/额定转速，N·m/(r/min) 第二特征代号：滑台式 第一特征代号：机载式 产品类型代号：锚杆钻机类 四．构造与工作原理 MJH-200/415E煤矿用机载锚杆钻机主要由主机架、支撑架、滑动架、链条机构、马达组件以及油缸和其它附属部件以及调位机构等组成。 支撑架的作用是使锚杆机开始工作前将该部件伸出，支撑于需要打锚杆的部位，提供一个稳定的工作位置，并通过支撑头为钻杆提供导向作用。 钻孔工作是由马达组件带动钻杆钻头的旋转运动和油缸的进给运动来共同完成的。 进给运动分两段，一段由滑动架内部的链条机构来推动马达组件来完成（链条机构的运动来自于油缸）。另一段通过滑动架外部平行的油缸推动滑动架整体移动来完成。 支撑架通过滑槽机构（下燕尾板）、支撑架油缸和主机架连接。 滑动架通过滑槽机构（上燕尾板）、滑动架油缸和主机架连接。 滑动机座通过滑槽机构、升降油缸与主机架连接。通过升降油缸的推动来实现锚杆机的短距离升降运动。 调位机构由连杆和油缸组成，它的作用是将锚杆钻机由安装固定位置调整到打锚杆孔的位置。 液压系统采用双联泵供液，设定压力均为15 MPa，其中推进油缸、支撑油缸在操纵阀上设置单独溢流阀，其设定压力为7.5MPa。（见液压原理图） 五．使用条件 1．动力源工作油压应在15MPa。流量应在45l/min。 2．冲洗水水质要洁净，否则水路容易堵塞。水压应保持0.6—1.2Mpa，如果水压过低，影响钻屑及时从钻孔中排出，从而不能取得理想的钻孔速度，不能充分发挥钻机的性能。 每次钻孔作业完毕，应先停水，再让钻机空运转一会，有利于去水防锈。 3．润滑
锚杆钻机型号
MQT-120/2.7锚杆钻机 济宁东亚工矿物资有限公司主要生产的气动锚杆钻机型号主要有：MQT-85气动锚杆钻机，MQT-110气动锚杆钻机，MQT-120气动锚杆钻机，MQT-130气动锚杆钻机，MQTB气动支腿式锚杆钻机，MQS-35手持式帮锚杆钻机，MQS-60手持式帮锚杆钻机，锚杆安装机等。 MQT-120/2.7型气动锚杆钻机广泛适用于岩石硬度≤f8的巷道，特别适应煤巷的锚杆支护作业，既可钻顶板锚杆孔，又可钻锚索孔，还可搅拌和安装树脂药卷类锚杆、锚索，无需其他设备，即可实现锚杆螺母一次安装拧紧，达到初锚预紧力的要求。 特点： 体积小，重量轻，操作简单，维护方便。齿轮式气动马达，运转稳定，可靠性高。新型玻璃钢气腿设计，安全防爆、使用寿命更长。 主要技术参数： MQT-110/2.5气动锚杆钻机
MQT-110/2.5型气动锚杆钻机广泛适用于岩石硬度≤f8的巷道，特别适应煤巷的锚杆支护作业，既可钻顶板锚杆孔，又可钻锚索孔，还可搅拌和安装树脂药卷类锚杆、锚索，无需其他设备，即可实现锚杆螺母一次安装拧紧，达到初锚预紧力的要求。 特点： 体积小，重量轻，操作简单，维护方便。齿轮式气动马达，运转稳定，可靠性高。新型玻璃钢气腿设计，安全防爆、使用寿命更长。 MQT-130/2.8气动锚杆钻机 MQT-130气动锚杆钻机 MQT-130/2.8型气动锚杆钻 MQT-130/2.8型气动锚杆钻机广泛适用于岩石硬度≤f10的巷道，特别适应煤巷的锚杆支护作业，既可钻顶板锚杆孔，又可钻锚索孔，还可搅拌和安装树脂药卷类锚杆、锚索，无需其他设备，即可实现锚杆螺母一次安装拧紧，达到初锚预紧力的要求。 特点：体积小，重量轻，操作简单，维护方便。齿轮式气动马达，运转稳定，可靠性高。新型玻璃钢气腿设计，安全防爆、使用寿命更长。
液压锚杆钻机技术操作规程(通用版)
The prerequisite for vigorously developing our productivity is that we must be responsible for the safety of our company and our own lives. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 液压锚杆钻机技术操作规程(通 用版)
液压锚杆钻机技术操作规程(通用版)导语：建立和健全我们的现代企业制度，是指引我们生产劳动的方向。而大力发展我们生产力的前提，是我们必须对我们企业和我们自己的生命安全负责。可用于实体印刷或电子存档（使用前请详细阅读条款）。 一、钻机操作的劳动组织 1、每台钻机应配备2名专职操作人员，操作人员应了解钻机的性能，熟悉操作程序，能处理工作中出现的一般故障，并能进行日常保养维护。 2、钻机安设在炮掘工作面时，放炮时应注意将钻机后移，以防砸坏钻机。 二、操作程序 1、钻机运到施工现场，把液压泵站安设在距迎头10～15米以外安全地点，进回油管按规定相应油口相连，注入上稠40～1稠化液或30号以上抗磨液压油，接通电源，按标记校对电机正反转，以防反转。 2、打开油箱出油闸阀，检查有无泄漏、松动现象，检查泵站油箱的油位是否正确。 3、启动电机，一名操作工扶起钻机，站在操纵机构的右边，负责将水管与切割机构的供水接头座接好；另一操作工负责操作执行机构。
4、装好钻杆、钻头、对准钻孔，操作左手柄，启动马达旋转，进行1分钟的空载磨合试机，无异后方可开机钻孔。 三、操作注意事项 1、钻机使用时，要注意油箱油位不得低于最低油位线。严禁使用两种或两种以上液压油混合使用，或使用非液压油。 2、钻孔中发现岩石卡钻或钻杆弯曲，应立即回缩，重新调整推进速度，调整方法是：在电机停转后，将泵站输出的Φ10、Φ13接头座堵死，然后短时（30S）启动电机，并分别把泵站Φ10接头座上面的压力调整为8MPa，输出Φ13接头座上的压力表调整为12MPa，调整完毕后再进行钻进操作。 3、钻孔时，严禁电机、马达反转，以防齿轮泵，钻头损坏，操作机构左边切勿站人。 4、每次工作完毕，必须冲洗干净钻机上的岩尘，应妥善摆放，防止损坏，切割机构上油杯每天注黄油一次，以免轴承损坏。 5、正常情况下发现钻机速度缓慢时，检查钻头的磨损程度，及时修磨，保持锋锐。 XX设计有限公司 Your Name Design Co., Ltd.
抗浮锚杆设计
XX综合楼地下室 抗浮锚杆方案设计及施工组织
目录 1工程概况 ................................................................................................ - 1 - 2设计依据 ................................................................................................ - 1 - 3场地工程地质条件 ................................................................................. - 1 - 3.1区域气象特征...................................................................................... - 1 - 3.2场地地形地貌...................................................................................... - 2 - 3.3地层结构 ............................................................................................. - 2 - 3.4场地地下水.......................................................................................... - 4 - 4抗浮锚杆设计......................................................................................... - 4 - 4.1锚杆配筋 ............................................................................................. - 5 - 4.2锚杆直径与长度 .................................................................................. - 5 - 4.3锚杆材料防腐及灌浆........................................................................... - 6 - 4.4防水处理 ............................................................................................. - 7 - 5抗浮锚杆施工组织设计.......................................................................... - 7 - 5.1施工方法 ............................................................................................. - 7 - 5.2工艺流程 ............................................................................................. - 7 - 5.3主要机械设备...................................................................................... - 8 - 5.4施工组织机构及人员配备 ................................................................... - 8 - 5.5工期计划 ............................................................................................. - 9 - 6保证质量的关键点控制.......................................................................... - 9 - 7质量与安全施工保证措施 ...................................................................... - 9 - 7.1质量管理措施...................................................................................... - 9 - 7.2安全施工管理措施............................................................................. - 10 - 8锚杆验收检测....................................................................................... - 11 -
气动式锚杆钻机的应用现状及发展趋势
气动式锚杆钻机的应用现状及发展趋势 发表时间：2018-06-11T17:19:32.533Z 来源：《基层建设》2018年第8期作者：忽铁牛[导读] 摘要：现阶段，我国煤矿事业发展迅速，锚杆支护技术水平也不断提高，锚杆钻机的整体性能较过去相比已经有了很大改善，其安全性能、自动化程度以及可靠性均有所提升。 中国神华神东煤炭集团公司乌兰木伦煤矿服务队内蒙古鄂尔多斯 017209 摘要：现阶段，我国煤矿事业发展迅速，锚杆支护技术水平也不断提高，锚杆钻机的整体性能较过去相比已经有了很大改善，其安全性能、自动化程度以及可靠性均有所提升。其中，气动式锚杆钻机在发展过程中得到了广大煤矿企业的认可，并逐渐被大型煤矿企业和从事相关工作的单位应用。 关键词：气动式锚杆钻机；应用现状；发展趋势 引言 如今，世界各国的岩土锚固技术日趋成熟，许多发达国家都着力研究高性能、多功能、自动化的锚杆钻机，希望能够提高自身的锚固工程技术水平。我国现阶段使用的锚杆钻机主要是在吸收国外先进设计理念和技术之上的现代化设备，但就其实际使用情况来看，我国所使用的气动式锚杆钻机还有些不足，文章主要就气动式锚杆钻机的应用现状展开研究，同时也探究了该设备的发展趋势。 1常用锚杆钻机的概况 1.1气动锚杆钻机 气动式锚杆钻机在实际工作时，主要是依靠空气压力产生的动力进行工作，气动式锚杆钻机可以根据实际工作环境和工作对象分为旋转冲击式和旋转式两种。旋转冲击式的气动锚杆钻机主要作用于较硬的岩层，这种钻机的钻孔速度快，对岩层的损坏程度较小，同时钻机的整体重量较轻，操作也比较简便。但由于这种钻机的工作对象较为单一，同时动力源也比较单一，因此其工作时产生的噪音非常大，导致工作环境比较恶劣。旋转式气动锚杆钻机是基于国外先进钻机制造技术的基础上设计并制造而成的，其动力源是马达，常用的旋转式气动锚杆钻机主要有M10C系列和MFC系列等，这样的气动式锚杆钻机重量更加轻便，而且在因为重量轻移动也非常的方便，但是唯一不足的地方就是需要的压力要能够满足施工，若是压力过小，则会对钻孔的效率产生一定的影响。 1.2液压锚杆钻机 现阶段我国常用的锚杆钻机还有液压式锚杆钻机，这种钻机自身带有动力泵，通过动力泵带动钻机进行工作，液压式锚杆钻机分为手持式和单体导轨式两种。单体导轨式液压钻机能够在施工岩层的顶部进行钻孔，其功率大、施工效率非常高，但由于其体积非常大，同时大功率作业时常常会导致液压系统发热，因此有时会拖慢整体的施工进度。与单体导轨式液压锚杆钻机相比，手持式的液压锚杆钻机体积较小，设备较为轻便，操作也是简单，主要用于施工范围较小的钻孔工作，同时也具有较好的钻孔质量。 1.3电动锚杆钻机 电动锚杆钻机的主要特点就是利用电能作为设备的主要动力，能够对施工岩层进行钻孔、切削等工作，通常情况下电动锚杆钻机比较轻便，因此方便携带。电动锚杆钻机主要是利用自身的齿轮结构和钻机顶部的油缸配合进行工作的，因此电动锚杆钻机的动力源十分单一，但这种设备实际工作时的能耗非常低，可以在工作时尽量降低施工成本，而且电动锚杆钻机重量小，便于操作，在进行施工作业的现场都是首先使用它进行前期工作。 2气动锚杆钻机的应用现状 国外的多功能锚杆钻机的实时控制多为计算机智能监控操作系统，通信方式为PLC总线控制，可通过人机界面进行工作机实时监控，进行在线故障检测及报警等功能，工作人员可及时发现工作现场机械故障，便于维修；而国内多功能钻机的控制多为手动或半自动，现场的工作人员一般根据施工经验操作，工作效率不高。 我国锚杆支护装备高新技术应用不够广泛，至今尚未有自行研制的悬臂式掘进机加装机载锚杆钻机构成的掘锚一体化机组，主要依靠国外进口。如某煤矿集团引进并使用的ABM20掘锚机组，虽然目前国内已有22台投入使用，但由于这种设备的体积庞大，对于工作巷道的要求非常高，一般的煤矿工程难以满足这种设备的工作条件，再加上该设备制造成本较高，因此目前这种设备仍在推广使用中。 目前，国产的多功能气动式锚杆钻机仍有两个关键参数的匹配问题尚未解决，即冲击频率和冲击能的有效匹配问题。国外设计并制造的多功能气动式锚杆钻机带有一个调频器，能够在工作过程中进行分档分级，进而实现自动控制，以适应不同工况及施工工艺要求，且具备自动换钎装置，能够大大降低工人劳动强度及安全事故。 我国在开发气动式锚杆钻机的过程中根据尺寸的不同存在多种型号，但是每一种都没有完善的达到施工的要求，在使用过程中的可靠性也非常的不稳定，这样的产品在作业的时候会直接的影响作业的质量和效率。在我国很多制造气动式锚杆钻机的企业，都盲目的追求利润的产生，而忽略的气动式锚杆钻机的性能，虽然有很多的气动式锚杆钻机型号但是在实际应用的时候区别却很小，这样的情况也是因为在性能上没有太多改善的原因。 3气动式锚杆钻机未来发展的方向 3.1进一步规范现有品种 现阶段，我国自主生产的气动式锚杆钻机的种类非常多，但在气动式锚杆钻机的发展过程中相关部门没有对其进行统一的规范和分类，因此，我国的气动式锚杆钻机市场较为混乱，管理工作难以开展。因此，今后的气动式锚杆钻机在发展过程中应该严格遵守相关部门规定的种类进行划分，将每一个系列的锚杆钻机进行接口统一，以便加强相关部门对气动式锚杆钻机生产厂家的统一管理，进而从源头对气动式锚杆钻机的质量进行控制。同时，在管理规范的过程中应该加大对零配件的通用化管理，让气动式锚杆钻机的零部件更换不在繁琐和困难，在此基础之上加大零部件的制造质量，这样就能够提高气动式锚杆钻机的整体使用价值和寿命。 3.2进一步开发新材料新工艺 相关单位在设计和制造气动式锚杆钻机时应该逐步开发各种新型材料和工艺，进而不断提高气动式锚杆钻机的整体性能。随着我国现代科学技术的发展，各种新型材料逐渐涌入到市场当中，气动式锚杆钻机生产厂家如果能够对这些新型材料进行研究并投入使用，不仅能够提高气动式锚杆钻机的工作效率，还能够让其在工作的过程中降低应有的成本，让操作更加便捷和简单，进而合理的提高气动式锚杆钻机的性能，最终使我国生产的气动式锚杆钻机得到进一步发展。
机载锚杆钻机使用说明书
MJH-200/415E 煤矿用机载锚杆钻机 使用说明书 （本产品执行MT/T688-1997Q/YKP26-2008标准） 山东兖煤精益机电设备有限公司 2008年1月20日
一．概述 MJH-200/415E煤矿用机载锚杆钻机适用于岩石硬度≤f8的巷道，主要为煤巷掘进机、连续采煤机、装载机等配套，完成锚索、锚杆支护作业，即可钻顶板锚杆孔，也可钻顶板锚索孔，又可搅拌和安装树脂药卷类锚索、锚杆，不需要其它辅助设备，施行锚杆螺母一次性拧紧，达到一次性初锚预紧力要求。 本产品执行的标准为MT/T688-1997 煤矿用锚杆钻机通用技术条件。 2K-100液压马达技术参数 100cm3/r
。表中深色部分表示不能在此工作状态下连续运转。 三.产品型号含义 补充特征代号：掘进机 主参数：额定转矩/额定转速，N·m/(r/min) 第二特征代号：滑台式 四．构造与工作原理 MJH-200/415E煤矿用机载锚杆钻机主要由主机架、支撑架、滑动架、链条机构、马达组件以及油缸和其它附属部件以及调位机构等组成。 支撑架的作用是使锚杆机开始工作前将该部件伸出，支撑于需要打锚杆的部位，提供一个稳定的工作位置，并通过支撑头为钻杆提供导向作用。 钻孔工作是由马达组件带动钻杆钻头的旋转运动和油缸的进给运动来共同完成的。 进给运动分两段，一段由滑动架内部的链条机构来推动马达组件来完成（链条机构的运动来自于油缸）。另一段通过滑动架外部平行的油缸推动滑动架整体移动来完成。 支撑架通过滑槽机构（下燕尾板）、支撑架油缸和主机架连接。 滑动架通过滑槽机构（上燕尾板）、滑动架油缸和主机架连接。 滑动机座通过滑槽机构、升降油缸与主机架连接。通过升降油缸的推动来实现锚杆机的短距离升降运动。 调位机构由连杆和油缸组成，它的作用是将锚杆钻机由安装固定位置调整到打锚杆孔的位置。 液压系统采用双联泵供液，设定压力均为15 MPa，其中推进油缸、支撑油缸在操纵阀上设置单独溢流阀，其设定压力为。（见液压原理图） 五．使用条件 1．动力源工作油压应在15MPa。流量应在45l/min。 2．冲洗水水质要洁净，否则水路容易堵塞。水压应保持—，如果水压过低，影响钻屑及时从钻孔中排出，从而不能取得理想的钻孔速度，不能充分发挥钻机的性能。 每次钻孔作业完毕，应先停水，再让钻机空运转一会，有利于去水防锈。 3．润滑 3．1马达组件马达组件的润滑是通过主轴座上的两个注油嘴来加注黄油。每使用∽1个月通过传动箱上的两个注油嘴补充注入润滑脂。 3．2滑道与滑槽的润滑通过表面注油来解决。要求每班工作完成后对滑动工作表面用水冲洗掉机体上
液压锚杆钻机技术操作规程
编号：CZ-GC-09209 ( 操作规程) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 液压锚杆钻机技术操作规程Technical operation specification for hydraulic Roofbolter
液压锚杆钻机技术操作规程 操作备注：安全操作规程是要求员工在日常工作中必须遵照执行的一种保证安全的规定程序。忽视操作规程在生产工作中的重要作用，就有可能导致出现各类安全事故，给公司和员工带来经济损失和人身伤害，严重的会危及生命安全，造成终身无法弥补遗憾。 一、钻机操作的劳动组织 1、每台钻机应配备2名专职操作人员，操作人员应了解钻机的性能，熟悉操作程序，能处理工作中出现的一般故障，并能进行日常保养维护。 2、钻机安设在炮掘工作面时，放炮时应注意将钻机后移，以防砸坏钻机。 二、操作程序 1、钻机运到施工现场，把液压泵站安设在距迎头10～15米以外安全地点，进回油管按规定相应油口相连，注入上稠40～1稠化液或30号以上抗磨液压油，接通电源，按标记校对电机正反转，以防反转。 2、打开油箱出油闸阀，检查有无泄漏、松动现象，检查泵站油箱的油位是否正确。
3、启动电机，一名操作工扶起钻机，站在操纵机构的右边，负责将水管与切割机构的供水接头座接好；另一操作工负责操作执行机构。 4、装好钻杆、钻头、对准钻孔，操作左手柄，启动马达旋转，进行1分钟的空载磨合试机，无异后方可开机钻孔。 三、操作注意事项 1、钻机使用时，要注意油箱油位不得低于最低油位线。严禁使用两种或两种以上液压油混合使用，或使用非液压油。 2、钻孔中发现岩石卡钻或钻杆弯曲，应立即回缩，重新调整推进速度，调整方法是：在电机停转后，将泵站输出的Φ10、Φ13接头座堵死，然后短时（30S）启动电机，并分别把泵站Φ10接头座上面的压力调整为8MPa，输出Φ13接头座上的压力表调整为 12MPa，调整完毕后再进行钻进操作。 3、钻孔时，严禁电机、马达反转，以防齿轮泵，钻头损坏，操作机构左边切勿站人。 4、每次工作完毕，必须冲洗干净钻机上的岩尘，应妥善摆放，
风动锚杆钻机工操作规程
编号：SM-ZD-92198 风动锚杆钻机工操作规程Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
风动锚杆钻机工操作规程 简介：该规程资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 1、一般规定 1.1上岗前必须经过安全培训并考试合格取得岗位操作证书。 1.2认真学习“作业规程”的有关内容，掌握巷道支护参数、质量标准、施工工艺等。具备自保、互保的意识和能力。 1.3使用前，操作者必须仔细阅读使用说明书，掌握所用设备、材料的有关结构、性能、特点等，熟练掌握使用方法，会处理钻具的一般故障和进行日常保养。 1.4掌握临时支护的使用和管理，并能正确使用。 1.5工作前必须要认真检查工作范围内的安全情况，发现问题及时处理。 2、操作前的准备 2.1由外向里依次（逐棚、逐排）检查巷道的永久支护临时支护及安全设施，发现安全隐患及时进行处理。
2.2严格执行敲帮问顶制度，找净顶帮的活矸、危岩。找顶时要用长柄工具（找顶专用工具），人员站在安全的地点，并有专人监护，同时观察好退路，保证退路畅通无阻。 2.3瓦斯检查员必须认真检查施工巷道的瓦斯浓度是否符合《煤矿安全规程》规定，发现问题立即处理。 2.4使用前向注油器注满润滑油，使用过程中必须定量进行添加，保证注油器中有润滑油。 2.5检查并安装水、气接口处的过滤网，无过滤网不得开机。 2.6接气管前，应打开气源气阀，放掉压风中的积水。 2.7连接好钻机的气水管路，插好插销，以防使用脱落。 2.8开机前，检查水、气控制开关，并使之处于关闭位置。 3、风动锚杆钻机工操作规程 3.1坚持执行敲帮问顶制度，认真清除迎头顶帮危岩、活矸；正确安装好临时支护，将顶板接实。严禁空顶作业。 3.2将风、水管路、风动锚杆钻机、钎子运至迎头，接通风、水系统，锚杆钻机工将锚杆钻机扶稳后，将气阀控制器
液压锚杆钻机
液压锚杆钻机 使用安全技术措施 为了进一步提高生产工效，减轻凿岩工的工作量，提高采掘队的凿岩效率，特引进一台型液压锚杆钻机，为保证使用期间安全、顺利，特编制此施工安全措施： 一、液压锚杆钻机工作原理 由防爆电机拖动泵站上的油泵，使油箱中的液压油经过过滤器，分别进入4台油泵，其中2个泵为一组，供出压力油进入组合操作阀，分别带动油马达旋转带动钻杆进行钻孔及驱动多级油缸组成的支腿进行伸缩，支腿上配置的控制阀控制支腿快速缩回。实现整个钻孔过程。另外2个泵带动另外一台钻机工作。 二、钻孔前的检查准备 1．钻孔前必须“由外到里”、“先顶后帮”将采房内顶板及两帮的危岩（放线及空鼓矿石）找净。将液压站运到指定的工作区域，主机置于要钻孔的顶板下方。 2．检查液压站油箱油位是否适宜，液压油管和水管连接是否正确。 （注意： 进、回油管不得接反、油箱油位低于油标必须及时补充）。 3、检查各紧固件有无松动，各油管连接部位是否安全可靠。 4．检查钻孔位置的底板是否平整、可靠，钻机应放在平整有支撑力的矿堆上。 三、使用方法 1、空载试运转 (1)启动泵站电机：
检查主机压力表压力及油位是否正常。电机是否反转。密封地点有无渗油、漏油等现象。 （2）支腿空运行： 将支腿控制手柄缓慢转到升的位置，支腿各级油缸应顺利伸出。转到降的位置，各级油缸应顺利缩回。 （3）xx空运行： 压下回转马达控制扳机，钻机主轴应具备由慢到快的受控运转，同时转动支腿控制手柄，两者的复合动作应互不干涉且运行灵活。 2、定孔 空载运转正常后，将钻杆插入钻杆接头的孔内，找准孔位，使钻杆先顶住顶板，推进机构控制手柄转动一个较小的角度，支腿慢速上升，让钻头与顶板接触，将马达扳机压下，钻进约30mm后开孔完成。 3．钻孔 孔位定好后，打开水阀开关，回转马达全速回转，根据岩石的硬度，加大推力，使推进速度与回转扭矩达到最佳配合实现高效钻进，进入正常钻孔作业。 4．接钻杆 第一根钻杆到位后，马达需继续旋转，关闭水阀，钻杆在回转状态下，将推进机构控制手柄向相反方向转动，使钻机回缩，支腿回落，钻杆从孔内拉出。接好钻杆继续钻进。 5.冲洗xx 钻孔达到规定深度后，在保持钻杆回转及供水不间断的情况下，使支腿缓慢回落，以冲掉孔内残留岩粉。 6．钻孔完毕，钻机返回，收起钻机，将水管盘放整齐，将其放在指定的安全地点。
锚杆支护设计,
一、基本情况 22111回风顺槽巷道原设计1110m，施工沿2#煤层底板布置掘进，S100A 型综掘机落煤、装煤。采用矿用耐压坑木，梯形断面平棚、亲口结合支护。临时支护采用4.0m长的10#槽钢，配合40T型圆环大链，用连接环加螺丝锚固，截割后及时窜入迎头空顶地段。棚梁、腿均为2.7m，巷道上净宽2.4m，下净宽3.4m，净高2.5m，掘进毛断面8.64m2，棚距0.7m，断面顶部铺设10#铁丝金属菱形网，长边搭接100mm，每300mm联一道，每一道为三扭一扣压辩式，勾盘“六、六、六”，严密牢固，严禁空帮空顶。地质条件为：2#煤平均煤厚6.8m，煤层结构简单，夹矸层数1—3层，稳定可采，夹石多为灰黑色页岩及泥岩，位于中上部，下部煤质好于中部。顶板为砂岩，底板为砂岩及砂质页岩；据邻近巷道观测，瓦斯绝对涌出量为0.51m3/min；据煤尘爆炸性试验，2#煤火焰长度为50—400mm，煤的自燃倾向性等级为易自燃—自燃，自然发火期3—6个月；煤层倾角最大为11度，最小为9度，平均10度，走向近似东西向，据掘进2217工作面回风巷时有一条落差大于3m的断层存在，在进风巷掘进时，这条断层已不存在，没有延伸到22111工作面内。 根据现有的技术资料，考虑2#煤较硬，为推广锚杆支护，也为提高我矿掘巷的机械化程度，借鉴焦家寨矿锚杆、锚索支护经验，对22111回风顺槽木支150m后进行锚杆支护。 二、支护设计方法 结合通风要求、综采设备安装要求和巷道围岩变形情况等，根据附近钻孔的柱状资料分析，2#煤顶煤直接顶为砂岩，厚度为5.0～7.0m，属较稳定岩层，适合锚网支护。为了将锚杆加固的“组合梁”悬吊于基本顶坚硬岩层中，需用高强锚索做辅助支护。根据公司焦家寨矿2#煤层回采巷道支护经验，初步确定22111回风顺槽采用矩形断面，掘进宽度3.4m，掘进高度2.6m，掘进毛断面积8.84m2，锚杆+网+锚索联合支护。顶部锚杆采用左旋无纵筋螺纹钢，直径20mm，长度2.0m，排距0.8m，间距0.9m，四根锚杆均匀分布，两侧各留350mm间隙；巷道靠上帮一侧采用左旋无纵筋螺纹钢，直径18mm，长度1.7m，靠下帮一侧采用玻璃钢锚杆，直径18mm，长度1.7m，间距1.0m，排距0.8m，三根锚杆均匀分布，上下侧各留300mm间隙；巷道顶帮均采用钢筋托梁并铺设金属网；巷道顶板补打锚索φ15.24-6000，用3003300312mm钢托盘，间距1.5m，排距3.2m。 巷顶锚杆锚固力不小于70KN，预紧力矩不小于100N2m，帮锚杆锚固力不小于30KN，预紧力矩不小于60N2m，锚索预紧力不小于120KN，锚索锚固力不小于221KN。
最新mg-150型锚固钻机动力头设计(机械cad图纸
M G-150型锚固钻机动力头设计（机械C A D 图纸）
目录 目录 (1) 1 绪论 (3) 1.1课题来源及研究意义 (3) 1.2国内外发展概况 (3) 1.3设计任务 (6) 2 M G-150型锚固钻机动力头机械部分设计说明 (7) 2.1传动齿轮参数选择及计算 (7) 2.1.1选择齿轮材料和热处理，精度等级齿轮齿数 (8) 2.1.2按齿根弯曲疲劳强度设计 (8) 2.2钻孔特性分析 (11) 2.2.1动力头推进特性 (11) 2.2.2动力头转速特性 (12) 2.2.3动力头转矩特性 (12) 2.2.4动力头转矩和转速的关系 (13) 2.2.5岩石钻孔各参数的弹性配合 (13) 2.3精确校核轴的疲劳强度 (14) 2.4主轴的滚动轴承计算 (16) 2.5小齿轮键连接计算 (18) 2.6大齿轮键连接计算 (18) 2.7箱体的润滑与密封 (19) 2.8动力头结构图 (20) 3 机构液压回路设计说明 (21) 3.1液压传动的特点 (21) 3.2钻架起、落时，对其液压传动部分的要求 (21) 3.3压力控制回路和速度控制回路设计 (21) 3.4锁紧回路设计 (22) 4 液压元件设计计算 (22) 4.1液压缸设计计算 (22) 4.1.1液压缸主要尺寸的计算 (22) .4.1.2液压缸的缓冲计算 (26) .4.1.3液压缸的结构和组成 (27) 4.2液压泵的设计计算及选择 (29) 4.2.1齿轮泵的结构特点 (29) 4.2.2液压泵参数选择 (30) 4.3管道计算 (32) 5 结束语 (34) 总结 (35) 参考文献 (36)
新型液压多功能钻机关键技术探讨
新型液压多功能钻机关键技术探讨 发表时间：2018-01-28T20:28:18.430Z 来源：《基层建设》2017年第32期作者：孙振军张冬冬 [导读] 摘要：新型液压多功能钻机分为几类，如新型液压锚杆钻机、高炉全液压开口钻机等。其中锚杆钻机是运用相对比较广泛的类型。它在锚杆支护工程施工过程中具有重要地位，是关键的设备。 河北工程大学机械与装备工程学院河北邯郸 056038 摘要：新型液压多功能钻机分为几类，如新型液压锚杆钻机、高炉全液压开口钻机等。其中锚杆钻机是运用相对比较广泛的类型。它在锚杆支护工程施工过程中具有重要地位，是关键的设备。它的运行会直接影响支护质量和速度。对于不同的支护工程，需要由不同类型和型号的锚杆钻机来完成。就目前而言，国内生产的锚杆钻机种类比较少，形式相对单一。除此之外，还有很多缺点，如：机体重、不易移动、扭矩小等。而国外进口的先进锚杆钻机因为价格十分昂贵，因此运用有限。本文首先分析锚杆钻机的发展历史和国内外研究现状，并适当地总结出其可能的发展方向。然后进行了一系列的市场调查，分析各类锚杆钻机的特点和其中的区别。根据调查和研究分析，找出国内生产的锚杆钻机在与国外同种机器的对比下所 存在的不足和需要借鉴的地方，最后得出一些开发新型锚杆钻机的研究方法，并指出未来此类机器的发展路线。 关键词：新型；液压；多功能钻；关键技术；发展 1.前言 随着社会的不断发展，我国科学技术水平的不断提升，再加之改革开放的进程不断加深，促进了国家整体水平的不断发展，科学技术的发展道路更加广阔，特别是在改革开放以来，我国的基础设施建设取得了显著的成就，在工程建设过程中会经常使用到锚固工程技术正是由于锚固技术在工程建设中的应用，促进了岩土工程发展的更快，使得工人在施工过程中的人身安全得到了有效的保障，采用先进技术进行施工无论是在施工安全上还是在施工造价方面相比较传统的施工都有优势，纵观国内外对于锚杆钻机支护技术的研究和分析，可以发展锚杆支护技术发展的还是非常快的，正是由于这种快速的发展在很大程度上促进了锚杆支护施工配套装备的生产及更新，同样正是由于配套准备的不断发展促进了锚杆支护技术的不断发展正是由于这种快速的良性循环发展促进了锚杆技术的发展不断完善，不断进步。在工程施工过程中锚杆钻机是其中的关键设备之一，这种重要性在岩土锚固工程的施工过程中体现的淋漓尽致。 2.关于新型液压多功能钻机关键技术的探讨 多功能锚杆钻机的关键技术主要是针对新型的锚杆钻机的功能及结构设计，全机的液压系统设计，冲击回转钻进的液压系统的油路的仿真，国外一些国家结合计算机系统，已经开始了对机电液一体化遥控全自动钻机进行了开发和应用。瑞典的阿特拉斯D7钻机可以完成许多传统钻机不能完成的任务，如：根据勘察数据进行编程；在不同底层之间自动调换转速和冲击能量；自动检测钻具在地层下的情况。这些操作功能不仅能够降低劳动强度，而且可以大大降低操作风险，减少损失。进入新世纪以后，全球经济联系更加紧密，各国的合作也更加广泛，各大锚杆钻机厂家从过去的各自发展转为互相合作及合并。美日合作推出了PCL-200DH等锚杆钻机，瑞典公司和美国英格索兰全球钻机事业部合作对出了多款新型锚杆钻机，如K5、K6等系列新型全液压锚杆钻机。整机的液压系统设计师新型多功能锚杆钻机的关键技术，在对于钻机液压系统进行设计的时候，需要分析整台钻机的基本贿赂也就是压力控制的基本回路，履带行走油路、给进油路、调整油路、辅助油路进行分析和设计，在将以上设计全部完成之后，进行了液压系统的主要元器件液缸，动力头液压马达，液压泵选择及液压辅助元器件滤油器、液压油箱、管路、液压介的计算和选择。 3.探析新型液压多功能钻机的主要特点 3.1新型的系统 新型锚杆钻机的系统是马达与油缸串联回路和旁路节流，因此，泵压会随着负载的大小而发生改变。这种系统的钻机有能量利用合理、系统效率高、溢流阀通常为关闭状态等特点。 3.2更高效率的系统 新型液压锚杆钻机拥有高度集成的操作机构，节减了油液通道和油液紊流的长度，这样也就减少了液压油在操作机构中的能量损失。另一方面，与传统的锚杆钻机相比，这种新型液压锚杆钻机使用快速接头，而不是各种螺纹连接的接头，这样就可以有效避免钻机在操作过程中出现跑冒滴漏液压油的现象。 3.3.扭矩更大，钻孔速度更快 新型液压锚杆钻机因为拥有扭矩大等特点，所以操作稳定，实用性非常强。这种钻机使用的是端面配流的大扭矩马达，使得钻机能够在特定的转速下以大于一般钻机的钻孔速度持续工作，稳定性有保障。 3.4重量更轻，噪音更小 新型液压锚杆钻机与传统的钻机相比，在环保上有了很大改善。由于采用了全液压驱动，以操作起来噪音相对低。其中的湿式钻孔不仅保证了速度（2m/min），而且有粉尘少、污染少等特点，大大提高了钻机的工作环境。除此之外，新型钻机重量轻，操作方面，在性能方面更有保证。 4.现阶段液压多功能钻机的主要问题 自改革开放以来，特别是进入新世纪以后，我国在国民基础建设方面加大了力度和进度。政府大力开展大规模的城市建设、高速公路和铁路、水电站等公共设施和各类勘探活动。基础实施建设的发展为多功能钻机的使用和推广提供了前所未有的机会。国外对多功能钻机的使用已经很普及，我国进来大量发现新型钻机机型。对新型多功能钻机的开发比较落后，未来急需大力发展。总体来说，国内多功能钻机与国外产品距较大，系统技术落后；关键技术如冲击回转动力头无法自行开发和解决；钻机整体外观和室内操作仪表盘等的布置和国外无法竞争。 5.新型液压多功能钻机的主要发展趋势 通过分析国内外新型液压多功能钻机的特点发现，中国在研发设计和应用方面和西方发达国家相比，存在很多问题。通过研究国外多功能钻机的发展历程可以发现，多功能钻机的发展是一个不断完善、不断改进的过程。国外多功能钻机通过研究和采用新材料、新工艺和新技术，使钻机不断完善，以使用不断提高的实际操作要求。国外的多功能钻机未来发展趋势有两个：第一，在现已普遍使用的钻机基础上，对施工功能等进行不断完善和改进，具体措施有增加相关勘察取芯和灌浆施工等；第二，不断加大研究力度，特别是对机电液一体化