09机电一班康英的论文

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1、昆明工业职业技术学院毕业（专业技术）论文浅谈 KQ-200 型潜孔钻机在矿山中的应用姓 名： 康英 学 号： 2009215252 专 业： 机电设备维修与管理 年 级： 09 级 指导教师： 杜宝林 职 称： 机械工程师 定稿日期：2011 年 12 月 18 日浅谈 KQ-200 型潜孔钻机在矿山中的应用2009 级机电设备维修管理专业 云南安宁（650302） 康英摘要：随着 KQ-200 型潜孔钻机在矿山中运用越来越普遍，本文在介绍了其发展、特点、分类后，在其结构和原理的基础上，进一步浅谈了对其在矿山中应用时怎样使用以及使用过后的维护与调整。关键词：KQ-200 型潜孔钻机、结构、工作

2、原理、使用、维护与调整1、KQ-200 型潜孔钻机的简介：（1）KQ200 型潜孔钻机的发展历史为 了 适 应 井 下 大 量 崩 矿 的 采 矿 方 法 ， 要 求 钻 孔 设 备 能 钻 出 4-40M 甚 至 更 深 的 孔 。气 腿 凿 岩 机 已 不 能 满 足 此 要 求 。 重 型 导 轨 式 凿 岩 机 虽 经 接 杆 能 钻 较 深 的 孔 ， 但 随 着 钻 孔的 加 深 ， 钎 杆 质 量 加 大 ， 能 量 传 递 效 率 降 低 ， 钻 进 速 度 逐 渐 下 降 。 潜 孔 钻 机 的 特 点 就 是活 塞 打 击 钎 杆 时 的 能 量 损 失 不 随 钻 孔 的

3、 延 伸 而 加 大 。 潜 孔 凿 岩 方 法 于 1932 年 由 美 国 英格 索 兰 公 司 先 提 出 。 第 二 次 世 界 大 战 以 后 ， 逐 步 推 广 到 露 天 矿 。 50 年 代 后 期 和 60 年 代初 期 ， 国 外 对 潜 孔 凿 岩 进 行 了 大 量 的 研 究 和 改 进 ， 制 造 了 多 种 类 型 的 潜 孔 钻 机 和 冲 击 器 ，一 时 曾 被 公 认 为 是 钻 凿 坚 硬 岩 石 的 经 济 而 有 效 的 钻 孔 方 法 。我 国 20 世 纪 50 年 代 从 苏 联 引 进 BA-100 型 井 下 潜 孔 钻 机 ， 钻 孔 直

4、 径 为 100-110MM。 60 年 代 我 国 自 行 设 计 并 定 型 生 产 了 YQ-150A 型 露 天 潜 孔 钻 机 。 此 后 ， 潜 孔 钻 迅速 发 展 ， 品 种 繁 多 ， 应 用 极 为 广 泛 。 70 年 代 就 取 代 了 钢 绳 冲 击 钻 机 ， 孔 径 也 从 开 始 的100-150MM， 扩 大 到 250MM。 近 十 年 来 ， 尽 管 有 牙 轮 钻 机 的 崛 起 ， 但 在 中 、 小 型 矿 山 ， 特别 在 建 材 、 水 电 、 交 通 、 港 湾 和 国 防 工 程 中 仍 然 广 泛 地 应 用 着 潜 孔 钻 机 ， 潜 孔

5、 钻 机 仍 然是 我 国 当 前 主 要 钻 孔 设 备 之 一 。 （2）KQ200 型潜孔钻机的特点钻 机 调 平 、 钻 架 起 落 、 存 送 钻 杆 等 机 构 采 用 液 压 传 动 ， 并 且 采 用 高 钻 架 ， 可 一 次 连续 钻 出 16M 深 的 钻 孔 。 冲 击 的 凿 入 能 量 不 经 钻 杆 直 接 传 递 到 钻 头 ， 能 量 损 失 小 。 冲 击 器 工 作 中 以 强 吹 高 压 气 体 方 式 ， 排 出 孔 底 的 凿 碎 岩 渣 ， 其 效 果 显 著 ，有 利 于 提 高 钻 孔 速 度 。 由 于 冲 击 器 置 于 孔 底 ， 方 向

6、 定 位 好 ， 一 般 不 会 出 现 斜 孔 或 弯 孔 现 象 。 潜 孔 钻 机 可 以 钻 凿 节 理 裂 隙 发 育 、 破 碎 地 层 、 土 层 和 第 四 纪 冲 击 层 。 潜 孔 钻 机 可 以 钻 凿 倾 斜 炮 孔 。（3）KQ200 型潜孔钻机的分类 按 作 业 地 点 进 行 分 来 ： 用 于 地 下 岩 土 工 程 和 采 矿 工 程 的 潜 孔 钻 机 ， 多 数 是 柱 架式 ， 没 有 行 走 装 置 。露 天 潜 孔 钻 机 是 一 种 露 天 使 用 的 潜 孔 钻 机 ， 钻 凿 大 中 直 径 炮 孔 ， 多 数 钻 机带 有 行 走 机 构 。

7、 按 凿 岩 孔 径 进 行 分 类 ： 小 孔 径 潜 孔 钻 机 ， 钻 凿 孔 径 一 般 在 80-114MM 范 围 内 。中 孔 径 潜 孔 钻 机 ， 钻 凿 的 炮 孔 直 径 变 动 在 127-146MM 范 围 内 ， 这 类 钻 机 基 本上 用 于 露 天 工 程 作 业 。 大 直 径 潜 孔 钻 机 ， 钻 凿 的 炮 孔 直 径 ， 通 常 大 于 153MM以 上 ， 其 中 最 大 直 径 达 883MM。 按 工 作 风 压 进 行 分 类 ： 普 通 潜 孔 钻 机 ， 工 作 风 压 小 于 0 7Mpa。 当 使 用 的 工 作压 力 大 于 1 0

8、 Mpa 时 ， 这 种 钻 机 称 为 高 风 压 型 钻 机 。2、 KQ2OO 型 潜 孔 钻 机 的 结 构 及 其 工 作 原 理钻机总体结构如图 4-2a 所示：钻具由钻杆 6、球齿钻头 9 及 J-200 冲击器 10 组成。回转供风机构由回转电机 1、回转减速器 2 及供风回转器 3 组成。送杆机构由送杆机构 5、托杆器、卡杆器及定心环等部分组成。钻架起落机构 15 由起落电机、减速装置及齿条 16 等部件组成。（1）:钻架及机架钻架是由钢管或方钢管、角钢、槽钢等型钢焊接成的空间桁架。机架则是由工字钢、槽钢、钢板等型钢焊接成的。钻架和机架铰接，钻架可绕铰接轴转动，以适应各种孔向

9、。钻架上安装有回转供风机构、推进提升机构、钻具、接送杆机构。钻架的平台上布置有机棚、除尘系统、司机室。机棚内安装有变压器、控制柜、空压机、油泵站、行走传动装置或主传动装置。钻架和机架手里复杂，作用载荷大，应有足够的强度和刚度。机架通过横梁坐落在履带架上。钻架的结构按其断面形状的不同有闭口架和开口架两种。KQ-200 型钻机采用闭口架。闭口架刚性好、体积小、重量轻。但安装、检修气内部机件时不方便。开口架上布置回转机构、推进提升机构以及送杆机构等比较容易，安装、检修较为方便。但为了保证开口一侧的刚度，钻架的截面尺寸及重量较大。（2）:回转供风机构的作用及工作原理 作用：驱动钻具回转和向冲击器供给压

10、气。它有原动机、减速机、风接头、钻杆接头等组成。它的原动机是具有三种不同转速的交流电动机，可以根据不同的矿岩硬度，使钻具获得适当转速。减速机采用三级圆柱齿轮传动，末一级采用内啮合传动，与同类型减速机相比，具有传动比大、体积小的优点。 工作原理：工作时，电动机通过弹性联轴器带动减速机，减速机的输出轴通过花键带动空心主轴，又通过空心主轴前端的花键带动花键套和钻杆接头，钻杆接头用螺纹与钻杆连接，从而驱动钻具回转。压气从进风管进入风接头体内，经空心轴上的径向孔进入空心轴和中空钻杆，向冲击器供气。钻杆接头的前端装有卡爪，在压气的作用下，活塞推动卡爪转动，将钻杆夹紧，以免工作时或卸冲击器时上部自动脱扣，保

11、证安全作业。（3）：压气系统高风压钻机的系统必须要有能承受2.5MPa压力的管路来保证。所以在设计中凡需固定的管路全部采用无缝钢管，活动的部位用钢编胶管螺纹接头联接。工作原理图见压气系统原理图，空气经上海英格索兰空气压缩机压缩后，进入钻机，第一路气供冲击器由阀1控制；阀2在阀1关闭后自动打开，把管路中的废气、水排走。第二路气经减压阀（0.7-0.8MPa）减压后供给各气缸。第三路气经减压、分离后供干式出尘用。冲击器干式除尘托杆气缸送杆气缸推压气缸压气系统原理图(4): 推进提升机构与调压装置的作用及工作原理 推进提升机构的作用是钻进钻具，保证钻头工作时是中始终与孔底接触，并实现回转供风机构和钻

12、具的快速升降。调压装置作用是保证钻具对孔底施以合理的轴压力，以期获得最优的钻孔效率。 KQ200 型钻机的推进机构及调压装置。它由电动机、制动器、蜗轮减速机、双排链条、滑动链轮组、减压器缸、行程开关以及链条张紧装置等组成。各组成部分全部安装在钻架上，不受钻架起落转动的影响。电磁制动器，制动灵敏，当电动机停转时，能使回转供风机构及钻具准确地停止在任何位置上。蜗轮减速机两侧各有一个输入链轮，带动双排封闭锻炼条，再通过双联链轮组带动双排封闭长链条。一旦发生单根链条断裂时，也不会出现危险，保证链条传动的安全可靠。KQ200 型钻机的钻进部件(包括两根钻杆)的总重量为 2750KG，在 60-90的孔向

13、范围内，自重施于底部的有效轴压力均大于合理的轴压力。所以，需要调压装置来减压。减压器缸固定于钻架上，当气缸的上部进气时，活塞受压气作用的推力之半，通过链条作用于钻具上，使钻具受到一定的向上提升力，平衡掉一部分向下的重力，从而起到消减钻进部件的重力以获得合理的轴压力的作用。凿岩作业之前，钻头没有触及孔底。由于钻进部件重力的作用，减压缸的活塞杆完全缩回到缸内，滑动链轮组则停在最上端位置上。开动提升电动机，并使其正转或反转，则可实现钻进部件的快速提升或下放。凿岩作业时，钻具的连续进给分两个步骤进行。首先，当滑动链轮组在最上端位置时，提升电动机转动，并经蜗轮减速机、双排封闭短链条驱动双联链轮反时针方向

14、转动，由于钻头抵及孔底，钻进速度远小于双联链轮的线速度，即滑动链轮组左边的链条运动速度小于右边的链条运动速度，因而右边快速运动的链条将滑动链轮组向下牵引，气缸活塞杆伸出。当滑动链轮组上的碰头触压下行程开关时，电动机停转，减速机被制动，滑动链轮组因向下的牵引力消失而停止向下运动。其后，由于轴压力的作用，钻具继续向下推进，并通过钻进部件上端的链条，使滑动链轮组受有向上的牵引力而向上运动，压迫气缸活塞杆缩回。当碰头触压上行程开关时，开动电动机，又驱动双联链轮反时针转动，重复上一循环的动作。如此往复，实现钻具的连续进给。在钻具连续进给的过程中，提升电动机只是每隔一段时间(约 6-15 分钟)转动 6

15、秒钟左右，以便把滑动链轮组从上端拉到上端。循环一次，钻具推进的距离等于链轮组行程的两倍。在凿岩作业过程中，减压气缸的上腔始终不断地输入压气。由于压气作用在活塞上面，无论活塞杆伸出，还是缩回，活塞杆始终紧紧地推压着滑动链轮组，因之作用于钻具上的提升力始终不变，亦即孔底轴压力保持不变。(5)：接送钻杆机构露天潜孔钻机多用主、副两根钻杆。钻杆的接卸及存放由接送钻杆机构来完成。KQ-200 型钻机采用电动转臂式接送杆机构。它是由电动机、减速装置、上下送杆器、托杆器、定心环等组成。整个机构安装于钻架上。当钻机不工作或只用一根主钻杆钻进时，送杆器处于退出位置，其上存放着副钻杆；当需要接卸杆时，开动电动机并

16、使之正转或反转，即可使传动轴带动上下送杆器转动，将副钻杆送入或退出。在接卸杆过程中，托杆器起着支撑钻杆、保证钻杆的平行和对中作用。定心环则对钻杆进行限位，并在钻斜孔时期支承钻杆、保证钻杆不偏离预定孔向的作用。这种机构传动可靠、运动平稳，但结构复杂。(6)：起落钻架机构起落钻架机构的作用是使钻架绕铰接轴转动，以适应钻斜孔的要求，并支撑钻架使其固定在所需的位置上。图所示为 KQ-200 型钻机的起落钻架机构。它安装在机棚的顶部，由电动机、二级蜗轮减速机、齿轮齿条、鞍形座等组成。减速机的输出轴为一长轴，两端装有两个小齿轮，由它们驱动一端与钻架铰接的二根齿条沿着鞍形座做同步运动，推位钻架起落。当调整好钻架角度后，除蜗轮蜗杆的自锁作用外，电动机轴端又有电磁抱闸，保证了钻架位置的不变。这种机构的特点是动作平稳，工作可靠，支撑钻架的稳定性好，但机构庞大