KD150型钻机厂家

　　KD150型钻机

　　3. 钻机机组介绍

　　3.1.机组组成

　　机组是由主机和水泵组组成。

　　主机是由变速箱、回转器、卷扬机、抱闸、卡盘、动力及联接板、支柱、滚筒装置、液压系统等部件组成。参看图（1）。水泵组是由底架、减速箱、水泵、电动机等部件组成。液压油箱及油泵位于底架之上。参看图（15）。

　　3.2.传动系统

　　3.2.1. 水泵的传动（图15）

　　传动路线为：电动机—联轴节—蜗杆—蜗轮—曲柄—连杆—横臂—活塞杆—活塞。使电动机的回转运动变成活塞的往复运动。爪形离合器37（图17）合上时，水泵工作。打开时，水泵停止工作。

　　3.2.2. 钻机回转器的传动（图2、4、6）

　　传动路线为：电动机通过三角带带动空套在变速箱（图4）卸荷支架（52）上的三角皮带轮（43），再通过离合器的连接，可使变速箱内齿轮产生运转经变速箱之后由齿轮（22）与回转器（图6）内齿轮轴（25）相啮合，带动小伞齿轮（29）大伞齿轮（43）运转，大伞齿轮经键把运动传递给立轴套（40），套又经导键（31）使立轴产生旋转运动。

　　3.2.3. 钻机卷扬机的传动（图2、4、7）

　　传动路线为：卷扬机的运动是由变速箱（图4）的变速齿轮（22）与过度轮（28）啮合将运动传递到卷扬机（图7）齿轮（7）上，从而带动卷扬机轴旋转经行星齿轮机构与抱闸的作用，使卷扬机实现提升、制动、下降等动作。

　　4. 机组机构介绍

　　4.1变速箱（图4）

　　包括离合器和变速箱两部分。

　　4.1.1离合器

　　作用：离合器用来接通和切断动力。

　　结构：变速箱左边外伸部份是接通或切断动力的离合器，它是一种三片干式摩擦离合器，输入动力的三角皮带轮（43）依靠两盘轴承在卸荷支架（52）上，离合器外壳（53）与皮带轮（43）固定联接，主动摩擦片（55）的四个爪嵌在离合器外壳的四个槽中，同三角皮带轮一起旋转，弹簧盒（66）以键连接装在轴上，其外圆上有花键与摩擦内片（56）摩擦外片（55）连接传动的摩擦力是通过装在弹簧盒内的五根弹簧（58）的回复力产生的，脱开时摩擦片之间的间隙可由联动轴（74）左端的两个螺母来调整。弹簧压紧力，可通过压盘（59）上五个螺母来调整。操纵系统中的左凸轮（81）固定在托架（79）上，当转动联动轴右端的手把（84）时，右凸轮从左凸轮的斜面滑出，使联动轴向右方作轴向移动，拉动拨叉（70）迫使控制器（62）和摩擦片，压盘（59）向左移动使各摩擦片脱开，变速箱轴（2），停止转动，反之右凸轮斜面滑入左凸轮槽内，各摩擦片压紧，轴（2）转动。

　　4.1.2变速箱

　　作用：变换回转器或卷扬机的转速。

　　结构：全部零件在箱体（1）内，箱体内一隔板把空间分为左右两腔，除小轴（25）处，各轴均布在同一水平面上，箱体用8个螺钉，固定住机架，输入轴（2）输出轴（23）上各装有一个滑动双联齿轮（38）及（31），分别移动两个双联齿轮，可以获得五种不同速度，见（图5），把变速箱中间的变速手把放在标有黄色标记的位置上，左边变速手把放在中间定位孔内，这时，齿轮双联（38）的大齿轮与传动轴（44）上的齿轮（37）啮合，齿轮（33）与双联齿轮（31）的小外齿轮啮合，再通过滑移齿轮（22）分别与齿轮（23）或回转器的内齿轮轴（23）啮合，卷扬机或立轴获得种速度。

　　中间的变速手把位置不动，把左边的变速手把放在左边的定位孔内，此时传动轴上的齿轮（40）与双联齿轮（38）的小外齿轮啮合卷扬机和立轴分别可获得第二种速度。

　　中间的变速手把放在标有红色标记位置上，左边的变速手把放在右边的定位孔内，此时，输出轴的外齿直接插入，输入轴上双联齿轮（38）的内齿里直接把运动传递出去，使立轴或卷扬获得第三种速度。

　　中间手把位置不动，左边的变速手把放在左边位置，双联齿轮（38）上的小齿轮与传动轴上的齿轮（40）啮合，齿轮（30）与双联齿轮（31）的大外齿轮啮合，这样立轴或卷扬机可获得第四种速度。

　　中间的手把位置仍然不动，左边的变速手把放在中间定位孔内传动轴上齿轮（37）与双联齿轮的大外齿轮啮合，立轴，卷扬又获得第五种速度。

　　当移动卷扬机联动手把移到左边“联接”位置是，则输出轴上的齿轮（22）与齿轮（28）啮合，使卷扬机获得相应的速度。当将联动手把移到右边“断开位置”时，则所啮合的齿轮脱开，卷扬机停止转动。

　　在变速箱前面装有转盘座28，上面开有环状“T”形槽，合箱套23用“T”形螺钉33与转盘座联接。在拧开“T”形螺钉上的螺母34时，合箱套可在转盘座上作任意角度的旋转，因此装在合箱套上的回转器立轴可以在360o范围内进行钻进。

　　4.2回转器（图6）

　　作用：回转钻具及钻具给进。

　　结构：回转器大部分零件都装在立轴箱体（1）上，小伞齿轮（29）通过花键在内齿轮轴（25）上，并由一个轴承支承安装转盘座（20）上，转盘座上有一环状的“T”形槽。用“T”形螺栓（19）与合箱套（21）固联，松开“T”形螺栓上的螺母可调整回转器的倾斜角度，实现角度钻进。

　　回转器与变速箱的联接是用8个螺栓将转盘座固联在变速箱体上，大伞齿轮（43）经键与立轴套（40）联接立轴套通过导键（31）与立轴连接，从而带动立轴旋转，立轴在旋转的同时，也可在立轴套内做轴向移动，轴向移动是由安装在回转器两侧的给进提升的油缸来实现的。该缸体安装在回转器立轴箱体（1）上，活塞杆上端与回转器横梁（13）连接，油缸上腔或下腔输入压力油，推动活塞杆经横梁（13）使立轴实现油压给进或提升。立轴上下端分别联接液压卡盘及手动卡盘。

　　当在土层或软硬不均，裂隙溶洞等地层工作或扩孔作业时，可采用速度控制钻进。此时，应把换向操纵杆放在“下降”位置上，同时用速度调节阀控制钻进速度来完成钻进工作。

　　4.3液压卡盘（图8）

　　作用：将钻杆卡住，并把主轴的旋转运动及轴向运动传给钻具。其结构见图（8）。

　　液压卡盘结构：卡盘主要由卡瓦14，卡盘轴4，控制盘6，蝶形弹簧3，缸套7，活塞10，推力轴承23等组成。卡盘轴4是空心的，卡盘轴在径向均匀的开有三个矩形槽，三块卡瓦就安装在槽中。卡盘是弹簧卡紧，液压松开的。控制套上有三个斜度为1:8的T形凹槽与卡瓦相连接的并带有斜度的垫板15就嵌在这槽中，当不通压力油时，蝶形弹簧3撑开，推动控制套向上移动，这时由于斜面的作用，卡瓦在径向往里移动，从而卡紧钻杆。

　　接通压力油时，压力油推动活塞10向下移动，通过轴承23推动控制套6向下移动，这时，控制套通过T形槽拉卡瓦向外移动，从而松开钻杆。

　　4.4手动卡盘（图9）

　　作用：辅助液压卡盘将钻杆卡住，并把主轴的旋转运动及轴向运动传给钻具。

　　4.5卷扬机（图7）

　　作用：升降钻具。

　　结构：采用行星齿轮传动结构。卷扬机左轴架（19），右轴架（1）分别有双头螺栓4固定在变速箱上，卷筒左侧面有一弧形孔，钢丝绳的末端穿过此孔，在压板（28）下面的槽内缠绕一圈，用螺钉及压板（28）压紧。如需卷扬机工作时，将变速箱联动手把放在“联动”位置时，齿轮（7）带动卷扬机轴（14）转动。

　　卷扬机的操作主要由抱闸机构来完成。抱闸机构的主要作用是控制卷扬机的提升，制动，下放钻具。抱闸主要是由闸带，支撑部分和操作手把部分组成。两个闸带通过联接板（21）支撑在和变速箱体联接的吊环螺钉上，拉杆（22）穿过上闸板，下闸板，在两闸板之间有一压缩弹簧，套在拉杆上，在拉杆下端拧有两个螺母（28），用来调节抱闸与卷筒或抱闸与行星齿轮支架之间的间隙，拉杆上端用销与偏心轮（26）、（30）连为一体，偏心轮下缘压着垫板（24），手把（25）用尾部螺纹拧在偏心轮上。

　　操作：将右边手把压下为提升，将左边手把压下为制动，两个手把都松开为下放钻具，禁止将两个抱闸同时刹住。

　　操作：

　　① 提升时，松开左边的制动抱闸手把，扳动右边的提升抱闸手把（25）使偏心轮（26）压紧垫板（24）迫使抱闸紧紧抱住行星齿轮支架（12）使行星齿轮变成自转的齿轮，将太阳轮旋转运动经行星齿轮传给固联在卷筒右端的内齿圈（11）使卷筒（13）旋转，卷扬提升。

　　② 制动：

　　制动时，则松开提升抱闸，将左边制动抱闸手把往下扳，抱闸紧抱住卷筒，此时行星齿轮支架（12）成为活动件，太阳轮带动行星齿轮在内齿圈上滚动。

　　③ 下降：

　　在钻下斜孔，垂直孔时，可实现钻具的下放。下降时，将两手把同时松开，靠钻具或滑车吊钩本身重量的作用自行下落，为了控制下降速度，必须适当地控制制动手把，以免下落速度过大，造成事故。

　　注意：在操作过程中，严禁同时刹住两个抱闸手把，以免损伤机件，造成严重事故。

　　当动力发生故障或意外停机时，可以用卷扬扳手旋动卷扬机轴（14）提升钻具，但不准用此法在处理事故时强行起拨。

　　如发现抱闸松紧程序不合适，可以通过拉杆（22）下端的螺母来调整。

　　注意：卷扬机高二档速度较快、提升力小，为了保证安全，不得使用。

　　4.6动力及联接板（图11）

　　作用：联接电动机和变速箱，并调节三角皮带的松紧程度。

　　结构：动力及联接板是由电动机⑥，电机座3，及三角皮带轮4等组成。

　　4.7支柱（图12）

　　作用：支撑钻机

　　结构：支柱是由管组4，支撑管组3，涨紧螺钉组5等组成。管组是支柱的主体，支撑管组和涨紧螺钉组均与它有关，下端有螺母6，用销子2与管组固定。支撑管组上端的支撑盘与坑道顶板（或枕木）相接触，支撑管组有间隔为100mm的4个孔，作为粗调整用。涨紧螺钉组的下端的支撑盘与坑道底板（或枕木）相接触，通过丝杠可微调节150mm，支柱总调节范围是550mm（支柱低高度为2.105m）

　　注意：使用时要经常检查，以保证支柱始终处于撑紧状态。

　　4.8液压系统（图3）

　　作用：1.驱动给进油缸，实现回转器的对钻具的给进及提升。

　　2.驱动卡盘油缸，实现液压卡盘的对钻具卡紧及松开。

　　结构：液压系统主要由油泵，油箱，溢流阀，换向阀，节流调速阀，油管，液压油缸及操纵箱等组成。

　　4.8.1动力元件（图13）

　　油泵型号：YBC-12/80

　　额定压力：8Mpa

　　流量：8ml/r

　　4.8.2控制元件

　　操纵阀由溢流阀及两片换向阀组成，溢流阀的高调整压力为8Mpa。

　　接通液压夹盘的溢流阀压力不得超过4Mpa。

　　单向节流阀由单向阀及节流阀所组成，用来调节立轴给进速度。

　　4.8.3辅助元件

　　油箱是一个由钢板焊接的箱体其上设有加油口及空气滤清器，吸油过滤器，油标及进出油口等组成的组件。

　　4.8.4执行元件、给进油缸、钻杆卡持油缸。

　　4.8.5液压系统的工作原理及操纵方法

　　油泵通过滤油器自油箱吸油，排出的压力经管道进入操纵阀，通过操纵阀中的溢流阀可以调节系统的压力，从而控制系统压力使钻机工作得以正常进行。

　　1. 给进提升油缸的控制：

　　通过操纵液压多路换向阀其中一片换向阀操纵杆，可以控制给进油缸的进出油方向，使给进油缸能获得上升、下降和停止等动作，在油缸的下腔和操作阀之间装有一个单节流阀，用它可调节立轴的下降速度提升。同时还可以利用快速加压手把使系统压力迅速升高，从而使给进油缸能快速升降，由于该阀中设有单向阀，因此，它不影响立轴快速提升。

　　在一般钻进过程中，根据岩石硬度不同、可调节溢流阀的给进压力，来控制给进速度。此时液压系统中的单向节流阀（速度调节阀）应完全打开。

　　但当在土层或软硬不均，裂隙溶洞等地层工作或空空作业时应采用速度调节阀调节给进速度，以避免发生墩钻情况的发生。

　　2. 钻杆液压卡盘的控制：

　　通过操纵液压多路换向阀的另一片换向阀操纵杆，可以控制液压卡盘的油缸，使钻杆能获得卡紧、松开动作。

　　4.9水龙头（图14）

　　作用：将冲洗液引入旋转的机上钻杆中。

　　结构：水龙头主要是内进水接头（1），外壳（1）、主轴（5）、密封盖（9）、芯管（10）及下接头（11）等组成。下接头（11）下接机上钻杆，上与外壳（2）用螺纹联接，并用锥端紧固螺钉固紧，防止松动，外壳用一对向心轴承支承在主轴（5）上，轴向力由推力轴承作用在主轴轴肩上，主轴上端，下端分别以锥管螺纹，内螺纹与进水接头，芯管联接，并在下接头，芯管之间用一组V型密封圈密封。用密封压盖压紧，压盖与下接头用螺栓锁紧。

　　4.10底架（图15,16）

　　参看图1：电动机、减速箱（11）、水泵（12）都安装在底架（10）上，组成水泵组，底架是由型钢焊接后加工而成的。

　　4.11减速箱：（图17）

　　作用：减速箱是柴油机对钻机和水泵动力输出的分动和水泵的减速装置。

　　结构：减速箱的箱体（1）是整体式的用四条螺栓固定在底架上。其上部有一双头蜗杆（11）支承在两盘向心推力球轴承上，轴的左端有一联轴节（62）与电动机的半联轴节接。在箱体下部有一蜗轮（23）与蜗杆啮合。蜗轮空套在轴（16）上，轮的右侧面带有三个梯形爪。轴上还装有一梯形牙嵌离合（24），与轴以滑键（61）联接。当牙嵌离合器与蜗轮侧面梯形爪相啮合时，则蜗轮与轴同时旋转。在轴的两外伸端装有曲柄（14）通过连杆（13）带动水泵作往复运动。

　　牙嵌离合器的啮合或脱开，是靠操纵手把转动拨叉轴（33）拨动拨叉（27）来实现的。在压盖（36）上钻有两个定位孔。当手把拨至开泵或停泵位置上时，镶在手把座（34）内的钢珠依靠弹簧的压力，压进孔内以固定手把位置。

　　操作工人站在钻机的操作位置时，“开泵”应将手把向外推，“停泵”则将手把往怀里拉。在箱体左侧下方，装有测油尺（2），在蜗杆（11）左端上装有冷却风扇（4），带动油泵的主动三角皮带轮槽在联轴节（图1中（11））上。

　　4.12水泵：（图18）

　　作用：抽送冲洗液冲洗钻孔。

　　结构：本水泵采用卧式单缸双作用活塞式结构。由泵体（2）横臂（28）导向杆（38）活塞杆（10）活塞（11）缸套（7）球阀（19）空气室（57）安全阀（52）等，压力表（2.5Mpa）进出水管（35及46）五通体（47）及闸阀（3/4″）等零组件组成。

　　横臂两端与变速箱的两个连杆联结中间用螺母与活塞杆（10）联在一起，活塞杆两侧还有两个导向杆（38）起导向作用。曲柄的旋转运动通过连杆横臂活塞杆

　　及活塞作往复运动。泵体（2）内孔压配缸套（7）。由活塞盖（8）胶皮碗（12）及活塞座（11）所组成的活塞，在缸套内往复运动实现抽水及排水作用。泵体后盖（5）及塞线盘（22）均用双头螺栓固定在泵体上。塞线压盖（25）又用两个双头螺栓联结在塞线盘上以压紧塞线。

　　泵体上有两个放水塞（3）在水泵停止使用时间较长时，拧去放水塞让水泵空转几下既能排去泵内积水，在泵体上部的进水室及出水室通道四个孔上，装有四个球阀座（21）及钢球（2?″）为了控制球位置并能及时开闭，在球阀上装有四个球罩（20）。

　　出水管（46）用螺纹拧在闸板阀门上。进水管接头（35）用双头螺栓装在泵体的左侧。

　　空气室（57）的作用是使水泵的排水及压力均衡。它是用无缝钢管及钢板焊制成的密封容器，下部焊出二个法兰盘式接头，分别于五通体（47）和泵体（2）连接缸盖（14）缸盖垫（13）由双头螺栓螺母压紧在泵体上。

　　在五通体上有压力表用以指示水泵压力。缓冲器（58）的作用是为了防止冲洗液直接冲击压力表，起保护作用。在五通体上还装有活瓣式的安全阀（48、49、50、51、52）通过调整螺钉（53）来调节水泵的压力，送水和分水路上都装有阀门，用来调节注入钻机孔内的水量。