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简介

丰镇锚固钻机本市价，近年来新型锚固钻机和非开挖钻机均采用液压传动。密封同隙因轴受径向力作用而增大，所以内部泄漏大．随着液压传动系统设计中液压元件的选择关系到钻机的性能和轴磨损增大，而无间隙补偿，因此容积效益低，使用压力也因工作可靠性以及钻机寿命等问题。本文就液压泵、液压 5选 此受到限制。容积效率通常仅为40％ 60％ ，适用于小负载及冷却器的选择问题发表些看法。 间歇工作场台。如钻机拧管机就可采用这种马达.

性能

丰镇锚固钻机本市价，履带式液压潜孔钻机采用柴油发动机（电动机）-液压油泵组为钻机的液压马达行走、回转、推进及提升、油缸摆角定位等提供动力，钻机钻孔作业时只有潜孔冲击器消耗压缩空气。与全气动钻机相比，能源（燃油或电量）消耗节约40%-50%。CM358A（D）履带式液压潜孔钻机主要用于露天矿山开采、水电工程、筑路等石方工程钻孔作业。

钻机主要特点

(1)，钻机的电控系统是建立在总线通讯技术基础上的数字控制系统，对变频系统及各个功能部件进行自动控制，用程序来确保整个系统的高效、安全运行。该钻机设计有较为完善的钻井参数和电气参数调控、显示、采集、储存和传输设置系统，为钻井工程实现信息化、智能化创造了必要条件。

(2) 钻机电传动系统：为满足强化钻井工艺的要求，钻机配 3 台 1020kW 数控电喷主柴油发电机组加 1 台 292kW 辅助发电机组，为钻机提供动力。 2 台 1600hp 泥浆泵分别由单台基频功率 1200kW 交流变频电动机驱动；绞车由 2 台 600kW 交流变频电动机驱动，绞车配有 45kW 辅助驱动电机，具备自动送钻和应急操作功能；转盘由 1 台 600kW 交流变频电动机独立驱动。主电机系统选定 690V 欧洲制式，可较大幅度地降低制造成本，简化传动。绞车、转盘及泥浆泵驱动采用直接转矩控制的交流变频技术，钻机主要功能实现数字程序控制。绞车实现能耗制动和数控恒钻压自动送钻。

(3) 转盘由 1 台 600kW 变频电机通过万向轴直接驱动，转盘转速可在 0 ～ 300r/min 之间无级调节。电机动力特性柔和，有较大的调速范围和较强的超扭矩能力，转盘正常工作zui大扭矩达 32.36kN.m 。转盘控制系统具备完善的监控和过扭保护功能，保护扭矩值可在 0 ～ 100 ％范围内任意设置。因此，在钻井过程中，可随时准确判断井下钻头的运行状况，避免掉牙轮等事故的发生，zui大限度地保证钻井工程的顺利进行。转盘设惯性刹车，并与电气传动连锁控制，确保断电时自动刹车，避免操作过程中意外事故的发生。

(4)绞车为单轴齿轮传动，无级调速，具有重量轻、体积小、维护工作量小等特点。绞车速度及功能控制采用能耗制动及交流变频控制，正常情况下液压盘刹仅起驻车、定位和紧急停车作用，但同时具有手动控制下放钻具功能。绞车所有运行参数，包括起下钻速度、大钩位置、各种安全设置、数控变频自动送钻、能耗制动等功能，均通过计算机和电控系统实现了全数字控制。

(5) 钻机井架为 K 型结构，底座为弹弓式 ( 双升式 ) 结构，利用绞车动力起升；钻台主要设备及司钻控制室等均可低位安装。 并配有可靠、防爆的液压井口吊装装置。钻台面预留安装全套液压机具的位置。

(6) 电气传动系统特点

① 直接转矩控制

采用直接转矩控制，具备优异的转矩响应特性，优良的低速性能。直接转矩控制用空间矢量分析方法，直接在定子坐标系下计算和控制交流电动机的转矩，对逆变器的开关状态进行控制，以获得转矩的高动态性能。

②变频系统采用共用直流母线

采用两套*独立的整流单元向直流母线供电，可互为备用。采用这种模式构成变频调速系统，比单传动模块的外型尺寸大幅度降低。

③能耗制动）利用钻具下放使绞车电机工作在发电状态，形成制动力矩。用能耗制动替代传统的电磁涡流刹车，改变了传统的辅助刹车概念，使刹车系统和变频技术有机的融合在一起。

④数控变频自动送钻

利用变频技术和全数字控制技术实现钻机自动送钻。送钻时由数字化变频拖动系统设定恒力矩反拖滚筒，自动调速和保护，达到恒压稳速送钻目的，送钻钻压误差小于± 500kg 。自动送钻系统与捞砂绞车共用一套变频系统。

⑤全数字化操作控制系统

一体化司钻控制室融电 ( 数 ) 、气、液控制和视讯功能为一体，能实现钻井参数和电气参数的调控、显示、储存、打印、监控和远程管理，为司钻提供安全、集中、方便、舒适的工作环境。

⑥零转速输出zui大转矩

利用变频技术的特性，使绞车系统在零转速时实现zui大转矩输出，保证钻机提升系统的悬持功能，*改变了传统的司钻操作方式。

(7) 钻机设计满足 350 ～ 500t 顶驱的安装要求，电传动及电控系统与顶驱兼容。

电气传动系统备有 600V 顶驱的电源接口，顶驱的司钻控制台安装在司控房内，便于操作。

(8) 钻机配套步进式液压平移装置，可根据不同平移要求进行纵向或横向平移以及转向平移，以满足丛式井作业的要求。

设计原理  

目前市场上使用的钻机从钻进方式可分为回转和冲击两种，从传动方式有机械的液压两类，通过综合分析后我们认为，对大口径钻进来说，回转钻进要优于冲击钻进；在传动方式上，我们认为液压传动要比机械传动更平稳，并可实现无级调速，更适合于钻进工艺要求。因此我们设计制造的工程钻机为全液压转盘式钻机。Φ1250回转支承实现回转并传递扭矩，该装置由模数为12mm的内齿圈、Φ45mm钢球和外圈构成，具有结构紧凑，承载能力大的特点，配置双变量液压马达和一级减速的传动方式，通过与液压泵匹配，使转速可在设计的范围内任意调整，zui大扭矩可达50KN· m。转盘底座采用ZG35铸造，转盘盖采用结构钢板组焊，这就使转盘具有足够的传递扭矩能力。

转盘采用两个二级变量马达，可实现转速范围换档。

在卷扬控制回路设置平衡阀，以确保起吊重物的可靠悬停，并在油路通断和换向动作时起缓冲作用。

在滑台移动控制回路设置双向液压锁，确保滑台/井口/板底座三者间不因外界影响发生位置变化。

油箱吸油、回油口分别设置滤油器，防止油污染损伤液压件。

选用的A8V液压泵为恒功率变量泵，并设手动变量装置，使转盘在钻进过程中具有根据负载大小自动变速的功能，避免憋车，保护电动机不过载，同时，通过手动变量装置可任意设定泵zui大排量，从而设定转盘zui大转速，其在恒功率下的压力/流量曲线图及转盘的输出扭矩-转数-系统压力关系图如下所示。

用途

露天高风压潜孔钻机是我公司自主研制的一种高效节能低耗的凿岩穿孔设备，穿孔效率是低风压潜孔钻机的三倍以上，产品经过原中国机械工业部组织的工业性试验和产品鉴定。该机采用电力驱动，履带行走，电动回转，高风压凿岩，可配用湿式或干式除法系统，司机室装有空调，密封隔音，操控舒适，全部动作同电器控制，操架起降方便，准确可靠。本产品适用于大中型露天矿山开采和土石方开挖中钻凿孔。是建材、冶金、有色、化工、非金属、煤炭、铁路、交通和国防建设等矿山开采及土石方开挖工程施工中钻凿炮也的高效高备。

1.液压泵

目前钻机上选用的液压泵有两娄，即轴向柱塞泵和齿轮泵。轴向桩塞泵具有压力高，容易实现变量等优点；但对液压油液污染敏感，滤油精度要求高 价格贵，野外施工现场维护较难。齿轮泵则不存在上述缺点。

1)齿轮泵具有结构简单紧凑．体积小，自吸能力好，对污染物不敏感，工作可靠，寿命长，便于维修，成本低等优叉田齿轮是对称的旋转体，故允许高速旋转，转速范围为1300～400o转，泵的流量范围为2 5～750转，压力范围为10315 bar。目前国内高压齿轮泵品种多，规格齐全。其额定压力为160、200、250 bar，容积效率高于90％，一般可以满足钻机液压系统的要求。

2)齿轮泵的缺点是不能实现变量，但可通过儿个泵的丹流与合流实现有级变速=两个齿轮泵实现3种速度，hj满足般钻机的要求 如设计要求更多档位的转速，则可选用双速马达或两个液压马达通过串并联实现6级调速。

3)两个齿轮泵和 个给进齿轮泵组成3联齿轮泵 3联齿轮泵通过辅助接盘可与动力机直接联接，不慢省去丁中问传动机构，而且保证r传动的质量

2 液压马达

液压马选分高速小扭矩马达和低速太扭矩马达两类

低速大扭矩马达可直接与工作机构连接，不需要减速装置．

大大简化了传动机构。钻机常用的低速^扭矩马达有摆线

齿轮马达和径向柱塞马选

1)摆线齿轮马达结构简单．体积小，力矩对重量的比值太，价格便宜，工作可靠。摆线齿轮马达分为轴配流式和端面配流式两种。轴配流式马达由于配流部分高低压腔同的端面配流摆线齿轮马达具有静压磨损补偿的平面密封，更多product.21-sun.com/brand/hbxg 我们一起寻找密封性能好，容积效率可高达95％从国外引进的2k、6k系列摆线马达可在几转乃至1000转范转内稳定工作，zui高连续工作压力可达200 bar，配流盘液压平稳，磨损后能自动补偿，效率高 故此种马达多应适用于工程机械、矿山机械和钻探机械。

2)径向柱塞马达常用的有内曲线式和曲轴连杆式两种 同样这两种马达有轴配流式和端面配流式之分。内曲线马达结构紧凑、低速稳定性好，可做成二级或三级变排量应用较广但国内产品多为轴配流式马达。曲轴连杆式马达工作可靠．由于结构改进性能已大为提高，所以主要趺点是径向尺寸太 目前引进的曲轴连杆式马达起动力矩大，低速稳定性好，平面配流容积效率高。这种马达可用于钻机。如认为径向尺寸-大，可采用两个小排量马达，也可采用附有减速器的液压马达。

3 冷却器

液压传动系统的效率较低， 般约为70％ ，即有30％的功率损失。而这种损失zui终是以热的形式出现，使油温升高，为此需要冷却器。钻机上般采用风冷式冷却器。风冷式冷却器有翘板式和翅管式两种。翅板式风冷却器散热效果好，但由于板翅体问的通油问隙小，易堵塞。我们试验时发现，由于北方冬季寒冷、油牯度增加、阻力增大，冷却器有破裂现象。如想采用这种散热器与砖却器并联安全闽加以保护。翅管式冷却器散热效果也不错，且安全靠，故常用于钻机上。

普通钻机操作中应注意的事项：
 随时注意检查气水管路，各部分螺栓，螺帽接头的连接情况是否牢固可靠。随时注意检查风马达的润滑情况。工作面积水时，开孔要用大直径钎头，然后插入钻杆，并使钻杆露出地面 100-200mm，以防止击岩渣泥浆掉入孔内。钻凿时不允许反转以免钻杆掉入孔中。机器在短时间内停止工作时，要给予少量的压气，以避免泥沙侵入冲击器的内部，若在较长时间停止工作时，需将冲击器提到距孔底1—2米处再进行固定。工作时应注意冲击器的声音和减速箱运转情况是否正常，发现不正常的现象应立即停机检查。加接新钻杆时，要特别注意孔内清洁，以避免沙土混入冲击器内部，损坏机件或发生停钻事故。
 机器的保养和润滑：
每个工作班结束时，都必顺把机器表面污物清除干净。严禁在工作表面大拆大卸（拆成组件便于搬运的情况例外），以免丢失零件和损坏零件的关键部位。钻杆接头用黄油润滑。减速器用黄油做润滑。

常见故障的处理：
 断钻杆：
 原因多数情况是属于钻杆与孔壁磨擦，使钻杆壁厚减薄，强度削弱。另外是钻杆已弯曲，也易断裂。
 预防处理：加钻杆时要注意检查，发现磨损过大和已弯曲的钻杆选出，停止使用。
 冲击器不响：
 常见有以下四种：1、伐片打碎； 2、钎头尾部打坏，碎渣进入缸体卡住锤体；3、排气孔被岩粉堵住；4、向下凿岩时，孔内积水过多，排气阻力太大，冲击器不易起动。
处理方法：发现冲击器不响时，先按第4种原因检查，检查的方法是将冲击器提升一段距离，减少排气阻力，将水吹出一部分，再慢慢推向孔底，若此方法不行时，则可判断前三种原因，需将冲击器卸下清洗或更换零件。    
卡钻：
原因：除遇有复杂地层能使机器在正常钻进中卡钻外，尚有如下原因。1、钎头断翼；2、新换钎头较原来直径大；3、凿岩时机器位移或钻具在孔中偏斜；4、凿岩时孔壁或孔口掉落石块或遇到大裂隙、溶洞；5、遇有泥夹石的地带粉尘不易排出；6、操作上疏忽，长时间停钻时，没有吹净岩粉，也没有提起钻具，使冲击器被岩粉埋没；

 处理方法：就目前钎头的强度，断翼已基本杜绝，一旦遇有特殊情况，可用一段直径与孔径相差不多的无缝管，管内装有黄油、沥青等物，与钻杆连接进入孔底，将孔底的断翼给取出来，打捞前先将孔底的岩粉吹净。比较严重的情况的钻具提不起来，放不下去，冲击器不响，此时只有外加扭矩或用辅助工具帮助提升，使钻具回转，然后要边给气，边提升钻具，直至故障解除为止。重新凿岩时，先稍加给压力，再逐渐增加推进力，直到正常的工作压力。
 钎头碎片、掉角和掉柱：
 遇有钻杆产生跳动，有可能掉下石头块穿过岩层变化的交换处或掉合金柱，从外表判断若是掉合金柱，几乎不见进尺，钻杆跳动也比较有节奏。当证实掉合金柱时，可用强力吹风法吹出，合金柱大吹不动时，亦可用处理钎头断翼的办法沾取。如恰好孔内有断层或破碎带时，将合金柱挤入这些地方的孔壁也可不取出来，换上新钎头，断续钻进凿岩。
 风马达使用注意事项：
 1、操作前，必须保证润滑；2、风马达与胶管连接必须牢固；3、风马达与胶管连接前应仔细清理胶管，可打开管路气伐若干秒，用压缩空气吹净胶管再连接；4、发现风马达运转不正常时，则应停止工作，进行检修，并严禁在工作面大拆大卸

潜孔钻机发动机保养与维护知识（一）

发动机起动前：

必须检查进气系统、燃油系统、润滑系统和冷却系统，并寻找： ● 泄露处 ● 松动处和损坏件

● 发动机外观的任何变化 ● 电控发动机起动时，转速必须要达到 150 转，ECM 才能监控数据

起动发动机时：

● 应将液压系统操作手柄或变速箱置于空挡

● 不要踩油门（电控发动机）

● 将钥匙转动到 ”ON” 接通位置，等待 ”WAIT-TO-START” 指示灯熄灭，再起动发动机（电

控发动机）

● 马达起动时间不得超过 30 秒，两次起动之间应间隔 2 分钟

● 若有现行故障代码时，应先解决问题后再起动发动机（电控发动机）

● 若 3 次起动不能着车，应检查电控系统及燃油系统

● 着车 15 秒仍无机油压力，应立即熄火，检查润滑系统

发动机起动后在 发 动 机 有 如 下 情 况

时，应及时报修：

● 应至少怠速 3-5 分钟后再加载，以确保润滑正常

● 不得使发动机在低怠速状态运转时间过长（超过 10 分钟）

● 不要在低于发动机峰值扭矩转速（参考发动机铭牌上给出的峰值扭矩转速）时让发动机油门

保持全开超过 30 秒，否则会缩短发动机寿命，并导致发动机严重损坏

● 不要使发动机转速超过发动机的zui大转速，否则会导致发动机严重损坏（zui大发动机转速技

术规范见维护保养技术规范（第 V 节））

● 发动机运转过程中，如果发动机冷却液温度持续高于或低于维护保养技术规范（第 V 节）中

给出的技术规范值， 可能会损坏发动机。 例如： QSB5.9/VP44， zui高允许工作温度为100摄氏度，

zui低允许工作温度为 71 摄氏度：● 应至少怠速 3-5 分钟后再加载，以确保润滑正常

● 不得使发动机在低怠速状态运转时间过长（超过 10 分钟）

● 不要在低于发动机峰值扭矩转速（参考发动机铭牌上给出的峰值扭矩转速）时让发动机油门

保持全开超过 30 秒，否则会缩短发动机寿命，并导致发动机严重损坏

● 不要使发动机转速超过发动机的zui大转速，否则会导致发动机严重损坏（zui大发动机转速技

术规范见维护保养技术规范（第 V 节））

● 发动机运转过程中，如果发动机冷却液温度持续高于或低于维护保养技术规范（第 V 节）中

给出的技术规范值， 可能会损坏发动机。 例如： QSB5.9/VP44， zui高允许工作温度为100摄氏度，

zui低允许工作温度为 71 摄氏度