煤矿用履带式全液压定向钻机培训材料

1、中煤科工集团重庆研究院有限公司中煤科工集团重庆研究院有限公司煤矿煤矿用履带式全用履带式全液压液压定向钻机定向钻机培训培训材料材料钻探研究分院钻探研究分院2015年年10月月提提 纲纲定向钻机定向钻机概述概述一一主要结构简介主要结构简介二二主要主要液压回路液压回路三三日常保养与日常保养与维修维修五五压力调试方法压力调试方法四四 u 煤矿用履带式全液压定向煤矿用履带式全液压定向钻机是重庆研究院所钻机是重庆研究院所承担的国家承担的国家“十一五十一五”科技重大专项科技重大专项课题课题“井下孔底马达钻孔钻进技术与装备井下孔底马达钻孔钻进技术与装备”的科技成的科技成果。果。u 课题成果于课题成果于2012

2、2012年年1212月通过重庆市科学技术委员会鉴定，鉴定委员月通过重庆市科学技术委员会鉴定，鉴定委员会认为钻机总体达到会认为钻机总体达到国际先进水平国际先进水平，其中信号传输的电流通信方式，其中信号传输的电流通信方式和信号强度自动补偿达到和信号强度自动补偿达到国际领先水平国际领先水平。课题及成果曾获国家安全。课题及成果曾获国家安全科技一等奖、中国煤炭工业科学技术三等奖、中国煤炭科工集团科科技一等奖、中国煤炭工业科学技术三等奖、中国煤炭科工集团科技成果二等奖、重庆市科学技术三等奖及重庆市重点新产品等奖项，技成果二等奖、重庆市科学技术三等奖及重庆市重点新产品等奖项，已获发明专利已获发明专利1 1项

3、，实用新型专利项，实用新型专利1010项项 。一一. .定向定向钻机概述钻机概述重庆研究院定向钻机成果重庆研究院定向钻机成果定向钻机工作原理定向钻机工作原理 采用回转钻进模式开孔，采用回转钻进模式开孔，定向定向钻进时，钻杆不转动，钻进时，钻杆不转动，由泥浆泵由泥浆泵输输出的高压水驱动出的高压水驱动孔底马达旋转钻进，通过高孔底马达旋转钻进，通过高精度孔底随钻测量仪测量钻精度孔底随钻测量仪测量钻孔轨迹，在防爆计算机上实孔轨迹，在防爆计算机上实时显示，通过调整孔底马达时显示，通过调整孔底马达的弯头方向在一定范围内对的弯头方向在一定范围内对钻孔轨迹进行调整，达到钻孔轨迹进行调整，达到预预期期的轨迹的轨

4、迹要求要求。一一. .定向钻机定向钻机概述概述 本煤层抽放钻孔本煤层抽放钻孔顶板抽放钻孔顶板抽放钻孔底板抽放钻孔底板抽放钻孔 主要主要用于煤矿井下中硬煤层施工瓦斯抽放长钻孔及分支孔，也可用于用于煤矿井下中硬煤层施工瓦斯抽放长钻孔及分支孔，也可用于施工地质探测钻孔。施工地质探测钻孔。主要特点如下：主要特点如下： 1. 1. 钻孔轨迹可依据随钻测量装置反馈数据精确调整；钻孔轨迹可依据随钻测量装置反馈数据精确调整； 2. 2. 可施工分支孔，预抽面积大，抽采效率高；可施工分支孔，预抽面积大，抽采效率高； 3. 3. 钻进速度快，效率高。钻进速度快，效率高。定向钻机用途及特点定向钻机用途及特点一一.

5、.定向钻机定向钻机概述概述定向钻机分类定向钻机分类ZYWL-4000D ZYWL-4000D标准型标准型ZYWL-4000D经济型经济型ZYWL-6000DZYWL-6000D整体式整体式ZYWL-6000DS分体式分体式ZYWL-13000D一一. .定向钻机定向钻机概述概述ZYWL-4000DZYWL-4000D主要技术参数主要技术参数一一. .定向钻机定向钻机概述概述项目项目单位单位参数参数钻进深度钻进深度m m500500开孔直径开孔直径mmmm9696、133133、153153终孔直径终孔直径mmmm9696钻杆直径钻杆直径mmmm7373额定输出转速额定输出转速r/minr/mi

6、n5050250250额定输出扭矩额定输出扭矩N.mN.m4000400010501050给进给进/ /起拔力起拔力kNkN160/210160/210给进行程给进行程mmmm10501050正常给进速度正常给进速度m/minm/min0 01.51.5调斜角度调斜角度0 0+10+10制动扭矩制动扭矩N.mN.m20002000爬坡能力爬坡能力2020电机功率电机功率kWkW主车主车55/55/泵车泵车5555外形尺寸外形尺寸mmmm主车主车348034801450145022602260泵车泵车210021001150115014551455整机重量整机重量kgkg主车主车82008200

7、/ /泵车泵车29002900ZYWL-4000DZYWL-4000D主要技术特点主要技术特点一一. .定向钻机定向钻机概述概述 u 用户用户可根据需要选择进口泵车可根据需要选择进口泵车或国产泥浆泵；或国产泥浆泵；u 机架角度可以调节，油缸起拔机架角度可以调节，油缸起拔力力大大（160/210kN160/210kN）；u 采用先进的负载敏感系统和先采用先进的负载敏感系统和先导比例控制系统，适应性好，导比例控制系统，适应性好，操作方便；操作方便；u 采用进口的液压泵、多路阀、采用进口的液压泵、多路阀、手柄、泥浆泵等，可靠性高；手柄、泥浆泵等，可靠性高；u 采用开闭可控式胶套卡盘和胶采用开闭可控式

8、胶套卡盘和胶套夹持器，可靠性高。套夹持器，可靠性高。ZYWL-4000DZYWL-4000D经济型主要技术参数经济型主要技术参数一一. .定向钻机定向钻机概述概述项目项目单位单位参数参数钻进深度钻进深度m m500500开孔直径开孔直径mmmm9696、133133、153153终孔直径终孔直径mmmm9696钻杆直径钻杆直径mmmm7373额定输出转速额定输出转速r/minr/min5050250250额定输出扭矩额定输出扭矩N.mN.m4000400010501050给进给进/ /起拔力起拔力kNkN160/210160/210给进行程给进行程mmmm650650正常给进速度正常给进速度m

9、/minm/min0 01.51.5调斜角度调斜角度-20-20+40+40制动扭矩制动扭矩N.mN.m20002000爬坡能力爬坡能力2020电机功率电机功率kWkW5555外形尺寸外形尺寸mmmm316031601300130017001700整机重量整机重量kgkg70007000ZYWL-4000DZYWL-4000D经济型主要技术特点经济型主要技术特点一一. .定向钻机定向钻机概述概述 u 利用利用横向横向40004000钻机钻机升级改造，性能可升级改造，性能可靠、价格便宜，性靠、价格便宜，性价比高；价比高；u 用户可根据需要选用户可根据需要选择进口泵车或国产择进口泵车或国产泥浆泵；

10、泥浆泵；u 机架角度可以调节，机架角度可以调节，油缸起拔力大。油缸起拔力大。ZYWL-6000DZYWL-6000D主要技术参数主要技术参数一一. .定向钻机定向钻机概述概述项目项目单位单位参数参数钻进深度钻进深度m m10001000开孔直径开孔直径mmmm9696、113113、133133、153153终孔直径终孔直径mmmm9696、113113、133133钻杆直径钻杆直径mmmm7373额定输出转速额定输出转速r/minr/min5050200200额定输出扭矩额定输出扭矩N.mN.m6000600014001400给进给进/ /起拔力起拔力kNkN160/160160/160给进

11、行程给进行程mmmm15001500正常给进速度正常给进速度m/minm/min0 01.51.5制动扭矩制动扭矩N.mN.m20002000爬坡能力爬坡能力2020电机功率电机功率kWkW9090外形尺寸外形尺寸mmmm383038302100210018501850整机重量整机重量kgkg1250012500ZYWL-6000DZYWL-6000D主要技术特点主要技术特点一一. .定向钻机定向钻机概述概述 u 采用采用整体式结构，主机、泥浆泵均集成整体式结构，主机、泥浆泵均集成于履带车上，移动搬运方便；于履带车上，移动搬运方便；u 采用双导向杆导向、油缸推进方式，给采用双导向杆导向、油缸推

12、进方式，给进行程进行程长长(1500mm)(1500mm)，可靠性高；可靠性高；u 采用先进的负载敏感系统和先导比例控采用先进的负载敏感系统和先导比例控制系统，适应性好，操作方便；制系统，适应性好，操作方便；u 采用进口的液压泵、多路阀、手柄、泥采用进口的液压泵、多路阀、手柄、泥浆泵等，可靠性高；浆泵等，可靠性高；u 采用开闭可控式胶套卡盘和胶套夹持器，采用开闭可控式胶套卡盘和胶套夹持器，可靠性高。可靠性高。ZYWL-6000DSZYWL-6000DS主要技术参数主要技术参数一一. .定向钻机定向钻机概述概述项目项目单位单位参数参数钻进深度钻进深度m m10001000开孔直径开孔直径mmmm

13、9696、113113、133133、153153终孔直径终孔直径mmmm9696、113113、133133钻杆直径钻杆直径mmmm7373额定输出转速额定输出转速r/minr/min5050200200额定输出扭矩额定输出扭矩N.mN.m6000600014001400给进给进/ /起拔力起拔力kNkN160/160160/160给进行程给进行程mmmm10001000正常给进速度正常给进速度m/minm/min0 01.51.5制动扭矩制动扭矩N.mN.m20002000爬坡能力爬坡能力2020电机功率电机功率kWkW9090外形尺寸外形尺寸mmmm主车主车312031201450145

14、019501950副车副车300030001450145017001700整机重量整机重量kgkg主车主车60506050/ /副车副车47004700ZYWL-6000DSZYWL-6000DS主要技术主要技术特点特点一一. .定向钻机定向钻机概述概述 u 采用采用分体式结构，单机结构紧分体式结构，单机结构紧凑，巷道适应性好；凑，巷道适应性好；u 采用双导向杆导向、油缸推进采用双导向杆导向、油缸推进方式，给进行程长，可靠性高；方式，给进行程长，可靠性高；u 采用先进的负载敏感系统和先采用先进的负载敏感系统和先导比例控制系统，适应性好，导比例控制系统，适应性好，操作方便；操作方便；u 采用进口

15、的液压泵、多路阀、采用进口的液压泵、多路阀、手柄、泥浆泵等，可靠性高；手柄、泥浆泵等，可靠性高；u 采用开闭可控式胶套卡盘和胶采用开闭可控式胶套卡盘和胶套夹持器，可靠性高。套夹持器，可靠性高。 u 重庆研究院定向钻机重庆研究院定向钻机已已在晋城寺河矿、成庄矿、岳城矿、坪上矿、在晋城寺河矿、成庄矿、岳城矿、坪上矿、长平矿，阳泉新大地矿、五矿，潞安高河矿、一缘矿，沈焦煤红长平矿，阳泉新大地矿、五矿，潞安高河矿、一缘矿，沈焦煤红阳二矿、三矿以及万峰矿、白羊岭矿、盘城岭矿、新集二矿等地阳二矿、三矿以及万峰矿、白羊岭矿、盘城岭矿、新集二矿等地成功运用，其中在晋煤寺河矿施工的成功运用，其中在晋煤寺河矿施工

16、的最大孔深达最大孔深达10171017米米。一一. .定向定向钻机概述钻机概述定向钻机应用情况定向钻机应用情况轨迹上下偏差投影轨迹上下偏差投影轨迹左右偏差投影轨迹左右偏差投影ZYWL-4000DZYWL-4000D标准型主机总体结构标准型主机总体结构二二. .主要结构简介主要结构简介ZYWL-4000DZYWL-4000D经济型主机总体结构经济型主机总体结构二二. .主要结构简介主要结构简介ZYWL-4000DZYWL-4000D泵车总体结构泵车总体结构二二. .主要结构简介主要结构简介ZYWL-6000DZYWL-6000D整体式总体结构整体式总体结构二二. .主要结构简介主要结构简介ZYW

17、L-6000DSZYWL-6000DS分体式前车结构分体式前车结构二二. .主要结构简介主要结构简介ZYWL-6000DSZYWL-6000DS分体式后车结构分体式后车结构二二. .主要结构简介主要结构简介操作台（适用于操作台（适用于4000D4000D标准型、标准型、6000D6000D、6000DS6000DS）二二. .主要结构简介主要结构简介二二. .主要结构简介主要结构简介操作台（适用于操作台（适用于4000D4000D经济型）经济型）二二. .主要结构简介主要结构简介机架（适用于机架（适用于4000D4000D经济型）经济型）二二. .主要结构简介主要结构简介机架（适用于机架（适用

18、于6000D/6000DS6000D/6000DS经济型）经济型）二二. .主要结构简介主要结构简介刹车刹车二二. .主要结构简介主要结构简介水路系统水路系统 钻进水路：过滤器钻进水路：过滤器泥浆泵泥浆泵蓄能器蓄能器流量计流量计冷却水路：进出水阀块冷却水路：进出水阀块冷却器冷却器主要液压元件（主要液压元件（6000D6000D）三三. .主要液压回路主要液压回路动力元件动力元件控制元件控制元件执行元件执行元件 动力元件：动力元件：三联柱塞泵三联柱塞泵控制元件：控制元件：PVG120PVG120多路阀、多路阀、PVG32PVG32多多路阀、功能选择阀块、微调阀块、路阀、功能选择阀块、微调阀块、溢

19、流阀块、钻进手柄、行走手柄、溢流阀块、钻进手柄、行走手柄、锚固多路阀锚固多路阀执行元件：执行元件：行走马达、动力头马达、行走马达、动力头马达、泥浆泵驱动马达、卡盘、夹持器、泥浆泵驱动马达、卡盘、夹持器、制动器、推进油缸制动器、推进油缸液压系统特点液压系统特点1 1：大小泵采用负载敏感控制：大小泵采用负载敏感控制三三. .主要液压回路主要液压回路小泵小泵LSLS口口PVG32PVG32多路阀多路阀LSLS反馈口反馈口大泵大泵LS口接口接PVG120多路阀多路阀LS反馈口反馈口小泵小泵LS口接口接PVG32多路阀多路阀LS反馈口反馈口PVG120PVG120多路阀多路阀LSLS反馈口反馈口大泵大泵

20、LSLS口口液压系统特点液压系统特点2 2：钻进操作、行走操作采用负载敏感控制：钻进操作、行走操作采用负载敏感控制三三. .主要液压回路主要液压回路PVG120PVG120多路阀多路阀PpPp口引出控制油路口引出控制油路行走锚固三通行走锚固三通PVG120多路阀多路阀PVG32多路阀多路阀钻进操作手柄钻进操作手柄行走操作手柄行走操作手柄控制油进口控制油进口B B口接行走锚固控制三通口接行走锚固控制三通A A口接钻进手柄口接钻进手柄钻进钻进/行走锚固却换行走锚固却换 控制油源：控制油源：PVG120PpPVG120Pp口口钻进钻进/ /行行走锚固切换阀走锚固切换阀P P口口钻钻进手柄、行走手柄、

21、进手柄、行走手柄、PVG32PVG32多路阀锚固控制口多路阀锚固控制口旋转回路旋转回路三三. .主要液压回路主要液压回路旋转主油路旋转主油路PVG120多路阀多路阀旋转控制口旋转控制口旋转手柄旋转手柄操作手柄操作手柄溢流阀块溢流阀块动力头马达动力头马达 旋转油路：旋转油路：旋转手柄旋转手柄PVG120PVG120多路阀多路阀溢流阀块溢流阀块动力头马达动力头马达正转压力保护油路：正转压力保护油路：直动溢流阀直动溢流阀装钻杆装钻杆/ /拆钻杆切换拆钻杆切换先导先导溢流阀溢流阀直动直动溢流溢流阀阀装钻杆装钻杆/ /拆拆钻杆却换钻杆却换反转口反转口正转口正转口先导溢流阀先导溢流阀推进回路推进回路三三.

22、 .主要液压回路主要液压回路快速进退油路快速进退油路正常进退油路正常进退油路快速进退快速进退正常进退正常进退浮动位浮动位推进微调推进微调推进合流块推进合流块机架机架 正常进退油路：正常进退油路：推进手柄推进手柄推进微调推进微调PVG32PVG32多路阀多路阀推进合流快推进合流快推进油缸推进油缸快速进退油路：快速进退油路：快进手柄快进手柄PVG120PVG120多路阀多路阀推进合流块推进合流块推进油缸推进油缸浮动浮动位油路：位油路：浮动功能阀浮动功能阀推进合流块推进合流块夹持器、卡盘、制动器回路夹持器、卡盘、制动器回路三三. .主要液压回路主要液压回路夹持器夹持器卡盘卡盘制动器制动器夹持器夹持器

23、卡盘卡盘制动器制动器 夹持器、卡盘、制动器油夹持器、卡盘、制动器油路：路：操作操作手柄手柄PVG32PVG32多路阀多路阀夹持器、卡盘、夹持器、卡盘、制动器制动器泥浆泵泥浆泵回路回路三三. .主要液压回路主要液压回路泥浆泵泥浆泵泥浆泵转速微调泥浆泵转速微调吸油口吸油口回油口回油口压力表压力表回油口回油口控制口控制口 泥浆泵油路：泥浆泵油路：操作操作手柄手柄泥浆泵转速微调泥浆泵转速微调闭式泵闭式泵泥浆泵驱动马达泥浆泵驱动马达行走回路行走回路三三. .主要液压回路主要液压回路行走操作手柄行走操作手柄PVG120多路阀多路阀行走马达行走马达右侧行走右侧行走左侧行走左侧行走右侧行走控制口右侧行走控制口

24、左侧行走控制口左侧行走控制口钻进钻进/ /行走锚固切换行走锚固切换 行走回路：行走回路：钻进钻进/ /行走锚固切换行走锚固切换行走手柄行走手柄PVG32PVG32多路阀多路阀行走马达行走马达锚固回路锚固回路三三. .主要液压回路主要液压回路钻进钻进/ /行走锚固切换行走锚固切换 行走回路：行走回路：钻进钻进/ /行走锚固切换行走锚固切换PVG32PVG32多路阀多路阀锚固多路锚固多路阀阀锚固油缸锚固油缸行走、锚固控制三通行走、锚固控制三通压力调试压力调试四四. .压力调试方法压力调试方法 钻机各压力控制阀出厂时均已调定，不能随意调整压力！如确需重新调定时，必须由专业技术人员或经过专业培训的技术

25、工人严格按照要求调定!项目设定压力项目设定压力正转压力25MPa反转压力25MPa快速推进压力20MPa快速后退压力20MPa正常推进压力20MPa正常后退压力20MPa卡盘卡紧压力20MPa卡盘松开压力16MPa夹持器夹紧压力20MPa夹持器松开压力16MPa刹车加紧压力20MPa刹车松开压力16MPa行走压力24MPa锚固压力24MPa上钻杆压力10-15MPaZYWL-6000D钻机设定压力钻机设定压力压力调接口压力调接口四四. .压力调试方法压力调试方法调调PVG120/4PVG120/4和和PVG32/5PVG32/5多路阀多路阀日常保养日常保养五五. .日常保养与维修日常保养与维修

26、 u 钻机正常运转钻机正常运转3 3个月后要对油质检查一次。若不合格，应将油全部放出，并清洗个月后要对油质检查一次。若不合格，应将油全部放出，并清洗油箱，注入新的液压油油箱，注入新的液压油。u 如履带下垂较多，可将两履带梁外侧盖板取下（四个螺钉固定），用黄油枪将黄如履带下垂较多，可将两履带梁外侧盖板取下（四个螺钉固定），用黄油枪将黄油注入张紧油缸内，使履带链轨缓慢张紧。油注入张紧油缸内，使履带链轨缓慢张紧。钻孔润滑要求钻孔润滑要求部件名称润滑点位置润滑操作机架拖板每班加注黄油一次电动机壳体每周加注黄油一次机架导轨面每班涂黄油一次立柱螺杆螺纹每周涂黄油一次履带黄油缸履带梁两侧不定期卡盘、夹持器拆

27、卸卡盘、夹持器拆卸五五. .日常保养与维修日常保养与维修 u 拆卸拆卸卡盘前，确认卡瓦处于打开位置。卡盘前，确认卡瓦处于打开位置。u 缓慢缓慢拧松液控单向阀，待卡盘腔内液压油完全没拧松液控单向阀，待卡盘腔内液压油完全没有压力后（注意液控单向阀在高压作用下冲出伤有压力后（注意液控单向阀在高压作用下冲出伤人），拆下液控单向阀人），拆下液控单向阀。u 拧出前端盖上的螺钉，用两颗拧出前端盖上的螺钉，用两颗M16X50M16X50螺钉从前端盖工艺孔处拧入，顶开前端盖并取下；拧出后端螺钉从前端盖工艺孔处拧入，顶开前端盖并取下；拧出后端盖双头螺柱上的螺母，连同胶套、衬环和卡盘壳体一起退出（注意整个过程不能使

28、两传扭盘脱落盖双头螺柱上的螺母，连同胶套、衬环和卡盘壳体一起退出（注意整个过程不能使两传扭盘脱落卡瓦组）。卡瓦组）。u 用专用工装抱紧卡瓦组并取下，然后取下两端的传扭盘，逐渐松开工装，掰开卡瓦，拆下弹簧。用专用工装抱紧卡瓦组并取下，然后取下两端的传扭盘，逐渐松开工装，掰开卡瓦，拆下弹簧。u 拔出长销，拧下后端盖与连接盘上的螺钉，拆下后端盖，然后拧出连接盘，卡盘拆卸完毕。拔出长销，拧下后端盖与连接盘上的螺钉，拆下后端盖，然后拧出连接盘，卡盘拆卸完毕。卡盘、夹持器安装卡盘、夹持器安装五五. .日常保养与维修日常保养与维修 u 装配装配前准备工作前准备工作：a a）将所有的零件清洗干净，并）将所有的

29、零件清洗干净，并在有滑动的表面涂抹少许黄油在有滑动的表面涂抹少许黄油；b b）将两支承环扣）将两支承环扣在胶套内侧，然后装入卡盘壳体在胶套内侧，然后装入卡盘壳体；c c）用专用工装）用专用工装将卡瓦组（弹簧装入卡瓦孔内，将卡瓦组（弹簧装入卡瓦孔内，3 3片卡瓦形成环状）片卡瓦形成环状）收紧，将传扭盘分别装配到卡瓦组两端，确保传收紧，将传扭盘分别装配到卡瓦组两端，确保传扭盘可靠不会脱落后，才缓慢的松开并退出专用扭盘可靠不会脱落后，才缓慢的松开并退出专用工装。工装。u 将将连接盘拧到主轴的最里端，扣上后端盖（注意连接盘拧到主轴的最里端，扣上后端盖（注意主轴与后端盖油口位置是否对准，同时观察主轴与后

30、端盖油口位置是否对准，同时观察O O型圈型圈是否错位），并压紧在主轴端面上，旋转连接盘是否错位），并压紧在主轴端面上，旋转连接盘来调节与后端盖之间的距离保持在来调节与后端盖之间的距离保持在2-3mm2-3mm，同时对，同时对正销孔和螺钉孔位置，拧上两个正销孔和螺钉孔位置，拧上两个M16M16螺钉定位，然螺钉定位，然后将长销插入孔内，最后将所有的后将长销插入孔内，最后将所有的M16M16螺钉拧入并螺钉拧入并均匀拧紧均匀拧紧。u 将将后端压环扣上后，将卡瓦组中传扭盘上销孔对准后端压环扣上后，将卡瓦组中传扭盘上销孔对准3 3根长销装上，并压紧在后端盖端面上，依次根长销装上，并压紧在后端盖端面上，依次装入挡圈和支撑环，再将装入挡圈和支撑环，再将4 4块垫板抹少许黄油贴到卡