煤矿用架柱式大功率气动钻机设计.pdfVIP

52 煤矿支护 2013年第 2期 石 家 庄 中煤 杯 参 评 论 文 煤矿用架柱式大功率气动钻机 的设计 刘 占宏 王树盘 [石家庄 中煤装备制造股份有限公司，河北 石家庄 050035] 摘 要 介绍 了煤矿用大功率气动钻机的整体方案、关键部位 的设计原理和结构， 分析 了其工作原理 ，为进一步改进设计和参考设计提供 了依据。 关键词 煤矿 大功率 气动钻机 和阀体不同的配合位置可实现两种马达的无 刖 昌 级调速，最终达到钻机转速、钻机推进力与 钻速的最佳匹配。用螺旋钻杆回转钻进或根 随着我国煤矿开采技术的不断进步，对 据工矿实际需要临时调整 。 煤矿安全的要求 已达到前所未有的高度。国 回转器马达和回转马达均采用了单独 的 家及各地煤炭管理机构对于 “有掘必探、有 消声器，回转马达并在齿轮箱体底部托板 内 采必探、先探后掘 、先探后采”的十六字方 增设了金属 网格板消声 ，使噪音 降到 90dB 针要求越来越严 ，探孔 的深度 也有越来越 (A)以下 ，基本上解决 了气动钻机噪声大 深 ，与之配套的大功率气动的钻机的研究也 的问题。钻机主轴配有水套 ，可直接给钻孔 取得 了非常大的进步。本文介绍了石家庄 中 通水 。整机效果如图 1所示 。 煤装备制造股份有限公司研制的架柱式大功 率气动钻机的设计方案及结构特点。 1 整体方案 煤矿用架柱式大功率气动钻机采用分组 式布局 ，整机由主机 、操纵台、消音器三大 部分组成。各部分之间用软胶管相连 ，便于 在井下不同场地灵活摆布 。在运输条件差的 时候 ，主机还可进一步解体。架柱采用框架 图 1 钻机整体实物 图 结构 ，拆卸方便 ，钻孔高度、角度调节方 便 ，架柱采用 内注式液压支柱 固定，稳 固牢 2 关键部位设计 固，可减除额外配备乳化液泵站、液压泵站 的繁琐。 2．1 主 机设 计 钻机以压缩空气为动力 ，气动回转马达 主机 由回转器 、行走总成、导 向台、钻 和给进马达独立工作。压缩空气经油雾器除 杆导向架 、支架和钻套等组成。 尘雾化后 ，进入两个换向阀，分别控制回转 (1)回转器总成设计 马达和进给马达 。换向阀阀体圆周方向选用 回转器总成 由回转马达、减速箱组成 ， 了轴 向的小圆通气孔均匀分布的结构 ，阀芯 回转马达采用气动方式。气体的可压缩性使 2013年第 2期 煤矿支护 53 气马达有明显 的 “弹性”机械特性 。当工作 不大，但切削效果也不太理想 。在钻削区， 负载阻力增加 ，输 出转速降低 ，输出转矩提 钻速与推力呈线性关系，钻速快而 比功最 高。同时，气马达的进气量易进行调整 ，能 小 ，是切削破岩的最佳区域 。在该区域内推 根据负载状态及时改变。钻机的转矩 T、输 力 P和钻速 v的关系可用下式来描述 。 出功 N、耗气量 Q和转速 n之