ZDY3200S使用说明书西安Word文档格式.docx

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10.

11.

12.

适用范围.

错误!

未定义书签

型号含义.

主要技术参数.

钻机结构简介.

液压系统工作原理

钻机的稳装及管路连接

..错误!

安全警示.

操作方法.

维护保养.

故障的判断与排除

产品的成套性.

易损件明细表.

1.适用范围

ZDY3200型钻机是动力头式全液压钻机，转速范围宽、扭矩大，能满足煤矿井下钻进各种用途的钻孔，如抽放瓦斯孔、注水孔及其它工程用孔，也可用于地表工程施工。

主要用于大口径牙轮钻进，也适用于大口径硬质合金钻进和冲击回转钻进。

2.型号含义

ZDY3200S

1_双泵系统

最大额定转矩N.m液压传动

动力头式

钻机

采用分组式布置，全机分主机、泵站、操纵台三大部分，各部分之间用软管连接，

摆布灵活，解体性好，便于搬迁运输，在运输条件较差的地区，主机还可以进一步解体。

主机

主机由回转器、夹持器、给进装置、机架组成。

各部分之间装拆方便。

1.回转器2.给进装置3.机架4.夹持器

图1主机

回转器

回转器由斜轴式变量马达、齿轮减速器和胶筒式液压卡盘组成。

马达经两级齿轮减速，驱动主轴及液压卡盘实现钻具的回转。

调节马达排量可以改变回转器的输出速度。

主轴为通孔结构，通孔直径75mm回转器安装在给进机身的拖板上，借助给进油缸沿机身导轨往复运动，实现钻具的给进或起拔。

回转器具有侧向开合装置。

液压卡盘采用液压夹紧、弹簧松开常开式结构，具有自动对中，安全可靠、卡紧力大等特点，它不但能保证正常钻进，还可用来升降钻具、强力起拔等（卡盘可配用不同规格的钻杆、更换卡瓦时，用专用工具压缩卡瓦组的弹簧并将其放入胶筒内）。

夹持器采用碟形弹簧夹紧，油压松开的常闭式结构。

固定在给进装置机身的前端,用于夹持孔内钻具，还可配合回转器实现机械拧卸钻杆。

夹持器卡瓦座落在卡瓦座上，靠上下两根销杆限制卡瓦的退出。

圆周方向靠卡瓦座上的一对平键固定。

将两根销杆抽出，卡瓦就可以取出，夹持器通孔即可通过108m的粗径钻具。

给进装置

给进装置采用油缸直接推进。

油缸体的尾部与机身固定，油缸的活塞杆与拖板相联接。

借助油缸活塞杆的伸缩，带动拖板和回转器沿机身导轨作往复移动。

回转器与拖板之间采用翻箱式结构联接。

一边用销轴把拖板与回转器穿在一起，另一边用铰式螺栓把回转器压在拖板上。

起下粗径钻具时，将螺栓松开，即可把回转器搬向销轴一侧，让开孔口。

给进机身通过锁紧卡瓦固定在机架的立柱及支撑杆的横梁上。

机架

操纵台上设有马达回转、支撑油缸、给进起拔、起下钻功能转换、夹持器功能转换,副油泵功能转换六个操作手把。

调压溢流、减压钻进、给进背压、起拔背压四个调节手轮及指示主油泵系统压力、给进压力、起拔压力、副油泵系统压力、回油压力五块压力表。

油管排列整齐，并有指示牌标明连接方位。

控制阀均安装在操纵台框架内。

油管安装，采用A型扣压式高压胶管与自封式快速接头组合，密封可靠，拆卸方便。

各个手把的操纵方法也有标牌标明。

泵站

泵站是钻机的动力源。

由防爆电动机、主油泵、副油泵、油箱、冷却器、滤油器、

底座等部件组成。

电动机通过弹性联轴器带动油泵工作，从油箱吸油并排出高压油，经

操纵台驱动钻机的各执行机构工作

油箱是容纳液压油的容器，它置于油泵的上方。

在油箱上设有多种保护装置。

如：

吸油滤油器、回油滤油器、冷却器、空气滤清器、油温计、油位指示计、磁铁等，为避

综上所述该钻机有以下特点：

a.钻机由三大件组成、即主机、泵站、操纵台。

可以根据场地情况灵活摆布；

解体性好，搬迁运输方便。

b.机械自动拧卸钻具，夹持器卡瓦容易取出，扩大其通孔直径，便于起下粗径钻具，可减轻工人劳动强度，提高工作效率。

c.单油缸直接给进与起拔钻具，结构简单，安全可靠，给进、起拔能力大，提高了钻机处理事故的能力。

d.采用双泵系统，回转参数与给进工艺参数独立调节。

变量油泵和变量马达组合

进行无级调速，转速和扭矩可在大范围内调整，提高了钻机对不同钻进工艺的适应能力

e.回转器通孔直径大，更换不同直径的卡瓦组可夹持不同直径的钻杆，钻杆的长

度不受钻机本身结构尺寸的限制

f.用支撑油缸调整机身倾角方便省力，安全可靠。

g.通过操纵台进行集中操作，人员可远离孔口一定距离，有利于人身安全。

h.液压系统保护装置完备，提高了钻机工作的可靠性，液压元件采用国产先进定型产品，性能稳定可靠，通用性强。

5.液压系统工作原理

钻机采用回转和给进分别供油的双泵开式循环液压系统。

液压系统图如图4所示，

工作原理如下：

电动机

（1）启动后，主油泵

（2）经滤油器（3）截止阀（4）吸入低压油，输出的高压油进入操纵台多路换向阀（8）。

副油泵（31）经吸油滤油器（29）截止阀（30）吸入低压油，输出的高压油先进入副油泵油路板，再进入多路换向阀（8）的中联。

多路换向阀（8）由三联阀组成，左边一联F1控制油马达（11）的正转、反转和停止；

中间一联F2控制支撑油缸的起落；

右边一联F3控制给进油缸（15）的前进、后退和停止。

三联阀都处于中位时主、副油泵均卸荷，油马达（11）和油缸（15）处于浮动状态。

操作阀F1,主油泵输出的高压油全部进入回转油路。

副油泵的压力油可根据钻进工况选择有两种方式：

一种是油液全部进入给进回路由调压溢流阀控制给进压力；

另一种是油液分两路一路进入卡盘（或卡盘和夹持器）对卡盘实行高压输入，强力卡紧钻杆。

另一路经减压阀进入给进回路，由减压阀控制给进压力。

当阀F1处于中位时，操作阀F2或F3,主、畐肿由泵油液合流，实现快速提升。

为防止系统过载，主油泵的工作压力由多路换向阀内设的安全溢流阀限定，调定压力为22MPa其值由压力表⑺来监视。

副油泵的工作压力由副油泵油路板上的安全溢流阀（32）控制，调定压力为22MPa其值由压力表（9）监视，使用时不得超调。

主油泵回油经回油滤油器（5）和冷却器（6）回到油箱，压力表（25）指示回油的压力大小，反映出回油滤油器的脏污程度。

副油泵回油可进入主油泵回油路，也可以经油路板上的泄油路直接回到油箱。

1.电动机2.主变量泵.吸油滤油器截止阀5.回油滤油器6.冷却器7.主油泵系统压力表8.多路换向阀9.副油泵系统压力表10.单向阀组11.油马达12.液压卡盘13.精滤油器14.

夹持器15.给进起拔油缸单向节流阀17.起拔压力表19.给进压力表20.夹持器功能转换阀21.起下钻功能转换阀22.空气滤清器23.支撑油缸24.液压锁25.回油压力表26.油箱27.卡盘回油阀28.副油泵功能转换阀31.副变量泵32.安全溢流阀33.调压溢流阀34.单向减压阀

图4液压系统图

在回转油路中设有单向阀组（10），油马达回转（正、反转）时向液压卡盘（12）供油,

（其压力值与回转系统的压力相同）使卡盘夹紧。

当夹持器功能转换手把置于联动位时，油马达的压力油液还可以进入夹持器，使其松开，此刻可实现回转、卡盘与夹持器三者之间的联动功能，有利于扫孔作业。

液压卡盘的回油（即松开）是由阀（27）来控制的。

该阀是由一个液控单向阀和节流阀串联组成，当卡盘夹紧时单向阀关闭，避免压力油泄漏,卡盘需要松开时，来自给进或起拔的压力控制油自动打开单向阀，卡盘快速松开。

调节节流阀可控制卡盘回油速度，可协调卡盘与夹持器的匹配关系。

当夹持器与卡盘联动时其回油也经阀（27）流回油箱。

一般情况下，应在回次结束前，将夹持器与回转器的联动分离，以利于夹持器能快速地夹持孔内钻具。

油马达的回转速度（即回转器的回转速度）可以通过操纵马达上的变量手轮来实现。

在给进、起拔回路中各串联一个单向节流阀（16）、（18），其作用是人为地调节给进、起拔时的回路背压，确保夹持器能够完全打开，避免因系统压力过低夹持器不能完全打开而造成钻杆擦伤的现象。

调节单向节流阀（18）可控制钻进速度，防止钻头接触孔底时因速度过快产生冲击，损坏钻头；

调节该阀还可实现减压钻进。

一般情况下节流阀（18）不得关死，以防因油缸面积差而引起的局部回路超压现象。

给进回路中设置了调压溢流阀（33），单向减压阀（34），副油泵功能转换阀（28），根据钻进工艺的要求，可进行不同形式的组合。

当钻机的回转扭矩大而给进力相对小时（也就是硬质合金钻进工艺），此时，副油泵功能手把前推（即标牌上溢流给进位），副油泵的压力油全部进入给进回路，调节调压溢流阀（33）可控制给进压力的大小，其值由压力表（17）指示。

当钻机的回转扭矩和给进力都比较大时，发现卡盘不能很可靠的卡紧钻杆，应将副油泵功能转换手把后拉（即卡盘增压位），同时关死调压溢流阀，此时副油泵的压力油分为两路：

一路直接进入液压卡盘，保证卡盘在工作时可靠地卡紧钻杆（压力为副油泵的系统压力由压力表（9）指示）。

另一路经减压阀进入给进回路，给进压力的大小由减压阀调节，其压力值由压力表（17）指示。

注意：

副油泵的流量在满足使用要求情况，应尽量调小，以降低系统的发热，提高效率。

起下钻功能转换阀（21）为三位四通阀，通过操纵该阀可以改变液压卡盘（12）和夹持器（14）与油缸（15）的联动，其联动方式：

起、下钻时先将联动转换阀手把置于相应位置（即起钻或下钻位），然后只需操作给进、起拔手把，即可完成起、下钻动作。

当该阀处于中位时，其联动功能失效。

夹持器油路中串联一个三位三通功能转换阀（20），该阀可以改变油马达（11）和夹持器（14）的联动方式，操纵该阀可使夹持器与油马达联动或分离。

手把置于中位相当于一个截止阀，用于钻进或称重时关闭夹持器油路，使夹持器保持打开状态，不受其它动作的影响。

6.钻机的稳装及管路连接

钻机的稳装

a.在地表装车之前，要根据钻孔倾角大小确定机身与机架的连接方式

钻进下斜或垂直孔时安装如图5;

钻进上仰孔时，机身应调转方向，安装见图6

b.钻机运到工地之后，先稳装主机，然后再将操纵台、泵站摆放在有利操作安全

的地方。

图5垂直孔安装示意图

图6机身调头安装示意图

c.用地脚螺钉把底座固定在机台木上或水泥基础上。

在井下也可用单体液压支柱直接将钻机压固在基台木上，还应根据钻孔倾用，给进、起拔力的大小决定是否在机架前后安装辅助支撑，以保证钻机在工作过程中安装可靠。

d.钻机倾角的调整：

根据需要接上支撑杆短节，松开机身与前、后横梁上及支撑杆与横梁上的锁紧轴瓦螺钉。

然后用支撑油缸将机身缓缓顶起到所要求的角度，拧紧所有螺钉。

管路连接

钻机共有15根高压胶管，其中13根与操纵台连接，其接头位置在操纵台背面及多路换向阀上，见图7。

Oo

总回油管接头

高压油管接头

夹持器主油缸

⑼O

⑷O总泄油

⑶O卡盘

⑴O马正

⑵O马反

⑻给进O支撑油缸I

⑸O

⑽副油泵⑺起拔O支撑油缸U

O⑹O

夹持器副油缸（11）0

图7管路连接图

各油管的名称、规格、连接位置详细介绍如下：

泵站与操纵台之间

a.主油泵高压油管（19H-5000A）——通径19mm长5m连接主油泵出油口和操纵台上多路阀左边靠前面的接头。

b.总回油管（25H-5000A）——通径25mm长5m连接油箱上回油滤油器入口接头和操纵台上多路阀左边靠后面的接头。

c.卡盘回油管（13H-5000A）——通径13mm长5m连接操纵台背面⑷号接头和油箱侧面三个空接头中的任何一个。

d.副油泵高压油管（13H-5000A）——通径13mm长5m连接副油泵出油口和操纵台背面（10）号接头。

主机与操纵台之间

a.马达正转油管（19H-5000A）——通径19mn,长5m连接马达右边接头与操纵台背面

（1）号接头。

b.马达反转油管（19H-5000A）——通径19mm长5m连接马达左边接头和操纵台背面

（2）号接头。

c.液压卡盘油管（13H-5000A）——通径13mm长5m连接操纵台背面（3）号接头和回转器箱体精滤油器上的一个接头。

d.夹持器主油缸油管（13H-5000A）——通径13mm长5m连接操纵台背面（9）号接头和夹持器侧面的接头。

e.给进油管（19H-5000A）——通径19mn,长5m连接操纵台背面（8）号接头和给进油缸位于机身靠近后端接头。

f.起拔油管（19H-5000A）——通径19mm长5m连接操纵台背面⑺号接头和给进油缸位于机身中央的接头。

g.支撑油管1（13H-5000A）——通径13mm长5m连接操纵台背面⑸号接头和液压锁上接头之一。

h.支撑油管^（13H-5000A）——通径13mm长5m连接操纵台背面⑹号接头和液压锁上另一接头。

i.夹持器副油缸油管（13H-5000A）——通径13mm长5m连接操纵台背面（11）号接头和夹持器下端的接头。

主机与泵站之间

a.马达泄油管（13H-5000A）——通径13mm长5m连接回转器油马达上的接头和油箱侧面接头之一。

b.齿轮箱主轴泄油管（13H-5000A）——通径13mm长5m连接回转器齿轮箱下部接头和油箱侧面接头之一。

注意:

a.各胶管连接之前，应将接头清洗干净，快速接头一定要安装到位，不可出现虚装（外观上看似装好，实际没有到位）。

b.拆卸油管时最好再用旧布包好，以防下次安装时脏物带入油路

c.内径与长度相同的油管，可以互换。

连接管路时应注意将油管摆放通顺（不扭动），排列整齐。

7.安全警示

a.系统压力不得超调；

b.压力油管不得在漏油、渗油下工作；

c.渗漏油液应及时掩埋处理；

d.高压胶管具有阻燃抗静电性能，不得随意更换；

e.接头连接应可靠，防止钻机工作时出现伤人事故。

8.操作方法

各操作装置的位置和功能

位于泵站上的操作手轮、手把

a.主油泵变量手轮一一位于油泵上。

用于改变油泵排量达到对回转及起拔速度的无级调整。

调整时注意观察。

b.副油泵变量手轮一一位于副油泵上，用以改变副油泵的排量达到对给进速度的无级调整。

c.截止阀手把一一位于油箱底部与油泵吸油口联接处。

用在检、拆油泵时关闭油箱油流。

手把与管路平行，油路开通，手把与管路垂直，油路关闭。

位于操纵台上的操作手把及手轮

a.油马达操作手把一一位于操纵台前面左起第一个手把，用以改变马达的转向，手把向前推，回转器正转；

手把往后拉，回转器反转；

手把置于中间位置，回转器停转，马达浮动。

b.支撑油缸操作手把一一位于操纵台前左起第二个手把，手把向前推油缸活塞杆伸出，机身起升，手把往后拉，油缸活塞杆缩回，机身下降。

手把置于中间位置。

油缸保持在原工作位置上。

c.给进起拔操作手把一一位于操纵台前面左起第三手把，操作此手把可使回转器在机身导轨上前进、后退和停止。

手把向前推，回转器前进；

手把往后拉，回转器后退；

手把置于中间位置，油缸浮动。

d.副油泵功能转换手把一一位于操纵台前面右起第一个手把，有两个位置，手把前推，副油泵油液进入多路换向阀，调节调压溢流阀可以调整给进压力，满足钻进的需

要。

在钻进过程中，若将手把后拉，副油泵的压力油液一部分进入卡盘，用于提高卡盘的工作压力，使卡盘在大扭矩、大给进力的情况下都能可靠的卡紧钻杆（此时调压溢流阀应关死），另一部分通过减压阀进入给进油缸，调节减压阀可以调整给进压力的大小。

减压阀手轮顺时针旋转；

压力增大，反时针旋转，压力减小。

e.夹持器功能转换手把——位于操纵台前面右起第二个手把，用于控制夹持器的

状态。

有三个位置：

手把前推，夹持器与给进、起拔油缸联动，压力油使其松开；

手把后拉，夹持器与回转油马达联动；

手把置位于中位时，可使夹持器油路关闭。

（1）夹持器与油马达联动时，马达停止转动时，因夹持器不能直接回油而及时夹

紧钻具，故在马达停转之前，应先将该联动功能消除。

（2）油路关闭后，因阀芯处有泄漏，夹持器的状态将会有变化。

f.起下钻功能转换手把一一位于操纵台前面右起第三个手把，用以改变卡盘、夹

持器与给进油缸的联动方式。

下钻时，手把推向前位；

起钻时，手把拉向后位；

钻进时，手把置于前位或中位（中位时联动功能失效）。

g.起拔背压调节手轮一一位于操纵台右下部（16）号阀上，控制油缸起拔时背压（主要针对施工上斜角度较大的钻孔），防止回退速度过快引起的冲击。

顺时针旋转时，背压减小。

调节该阀还可以解决“倒杆”时夹持器不能完全张开擦伤钻杆的问题。

h.调压溢流给进压力调节手轮一一位于操纵台右部中间，顺时针旋转时，给进压力增加；

反时针旋转时，给进压力减小，压力大小由给进压力表（9）或（17）指示。

i.减压阀给进压力调节手轮一一位于操纵台右部下边，顺时针旋转时，给进压力增加；

反时针旋转时，给进压力减小，压力大小由给进压力表（17）指示。

j.给进背压调节手轮一一位于操纵台下部中间（18）号阀上。

控制油缸的回油压力，

达到控制回转器的给进速度。

顺时针旋转时，背压减小，给进速度加快，反时针旋转时背压增大，给进速度减小；

调节背压还可以解决起下钻时夹持器卡瓦不能完全张开而拉伤钻杆的问题。

背压大小由起拔压力表（22）指示。

位于主机上的操作手把及手轮油马达变量手轮一一位于油马达上，用于改变马达排量，调整回转速度。

手轮顺时

针旋转排量增大，回转速度减小；

手轮反时针旋转，马达排量减小，回转速度增大

开钻前的准备

a.油箱内加满清洁油液（钻机正常工作后油面应在油位指示计的中间偏上约2/3处），一般用N4軌磨液压油，如果环境温度较高可用N6航磨液压油。

b.检查钻机及各部分紧固件是否紧固。

c.在需要润滑的部位加注润滑油和润滑脂。

d.检查各油管是否连接无误。

e.主油泵按指示的箭头先将泵量调至最小位后再反转5~8圈即可，副油泵的泵量调至25％左右即可。

f.将操纵台上副油泵的功能转换手把置于调压阀位（也就是前位）。

其它的操纵手把均放在中间位置，背压调节手轮（单向节流阀）顺时针调到极限位置。

减压阀、溢流阀手轮调至最小位置。

马达变量手轮按需要调节，一般在中速排量范围。

g.打开油箱上的截止阀，此阀未打开前不准起动电机。

启动

a.接通电源。

b.试转电机，注意转向是否与油泵的要求一致。

c.启动电机，观察油泵是否正常运转（应无异常声响，操纵台上的回油压力表应有所指示）检查各部件有无渗漏油。

d.使主、副油泵空转3~5分钟后再进行操作，如油温过低，空转时间应加长，待油温达20C左右时，才可调大排量进行工作。

试运转

a.油马达正转、反转双向试验，运转应正常平稳，系统压力表读数不应大于4MPa。

b.反复试验回转器的前进、后退，以排除油缸中的空气，直到运转平稳为止，此时系统压力不应超过。

c.试验卡盘、夹持器，开闭要灵活，动作要可靠。

d.检查各工作机构的动作方向与指示牌的标记方向是否一致，如不一致应及时调换有关油管。

例：

回转器马达的正、反转，前进、后退等。

e.在以上各项试运转过程中，各部分应无漏油现象，如发现应及时排除。

开钻

无岩芯开孔

a.从回转器后端插入一根钻杆，穿过卡盘，顶在夹持器端面上（因此时夹持器闭合，不能穿入）。

若从回转器后端不能插入钻杆时，可关掉钻机，待钻杆插入回转器后，重新启动钻机。

b.副油泵功能转换阀手把推到前位（即溢流给进位），夹持器功能转换手把推到分离位（即前位）。

将起下钻转换手把推到下钻位置，向前推给进起拔手把，使钻杆进入夹持器，在夹持器前方人工拧上无岩芯钻头，准备钻进。

取芯开孔

a.抽出夹持器卡瓦，回转器后退到极限位置，在卡盘前方放入粗径取芯钻具（应用短岩芯管）。

b.从回转器后端插入一根钻杆，与粗径钻具接头拧在一起，准备钻进。

下钻

a.将夹持器上盖翻转到一侧，抽出夹持器下卡瓦，将小于108m的粗径钻具下入孔内，用垫叉悬置在孔口管上（钻下垂孔时）或顶在夹持器前端（钻上仰孔时）。

b.合上夹持器上盖，从回转器后端插入钻杆，将起下钻手把置于下钻位置，向前推给进起拔手把（即给进回转器）使钻杆穿过夹持器，与粗径钻具接头连接在一起（手动或机动），然后装上夹持器卡瓦。

c.搬动给进起拔手把，靠回转器的往复移动将钻杆送入孔内，待钻杆尾端接近回转器主轴后端时停止送入。

d.从回转器后端插入第二根钻杆，人工对上丝扣，后退回转器，并且正转（卡盘

自动夹紧）拧紧钻杆，重复c操作，送入第二根钻杆，以后依次反复，直到送完全部钻杆。

钻进

a.接上水龙头，开动泥浆泵，向孔内送入冲洗液。

b.待孔口见到返水后，将给进起拔手把拉向起拔位置，使回转器后退到极限位置，夹持器完全打开，随之关闭截止阀，夹持器处于打开状态。

反时针旋转背压调节手轮，使其关小（垂直孔需关死）。

推动马达回转手把让回转器正向旋转（注意切勿反转）。

将给进起拔手把回到中位，将转换手把置于中间位置。

c.根据具体情况调整回转速度进行加压或减压钻进。

（1）加压钻进：

将给进压力调节手轮朝反时针方向旋转到极限位置（此时给进压力最小），顺时针旋转给进背压调节手轮（18），当钻具开始移动时停止旋转，让钻头慢慢推向孔底进行扫孔。

扫孔完毕，继续旋转背压调节手轮，使背压降为零，再把给进起拔手把推到给进位置，然后逐渐增大钻进压力（顺时针方向旋转给进调节手轮）使达到规定值，开始正常钻进。

（2）减压钻进：

钻进下垂孔，当钻具重量超过钻头所需要的压力时，应作减压钻进，此时应在钻具悬置状态下读起拔压力表读数（称重），然后顺时针方向旋转背压手轮，减小背压，使钻具缓慢下移进行扫孔。

待钻头接触孔底后，再继续减小背压，提高孔底压力到达规定值，开始正常钻进。

钻进过程