第二節(jié)、牙輪鉆機整體結(jié)構(gòu)組成_第1頁
第二節(jié)、牙輪鉆機整體結(jié)構(gòu)組成_第2頁
第二節(jié)、牙輪鉆機整體結(jié)構(gòu)組成_第3頁
第二節(jié)、牙輪鉆機整體結(jié)構(gòu)組成_第4頁
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第二章、牙輪鉆機第二節(jié)、牙輪鉆機的整體結(jié)構(gòu)組成呼倫貝爾學(xué)院工程技術(shù)學(xué)院孟愛國牙輪鉆機的工作原理

牙輪鉆機鉆孔時,依靠加壓、回轉(zhuǎn)機構(gòu)通過鉆桿,對牙輪鉆頭提供足夠大的軸壓力和回轉(zhuǎn)扭矩,牙輪鉆頭在巖石上同時鉆進和回轉(zhuǎn),對巖石產(chǎn)生靜壓力和沖擊動壓力作用。牙輪在孔底滾動中連續(xù)地擠壓、刮削沖擊破碎巖石;有一定壓力和流量流速的壓縮空氣,經(jīng)鉆桿內(nèi)腔從鉆頭噴嘴噴出,將巖渣從孔底沿鉆桿和孔壁的環(huán)形空間不斷地吹至孔外,直至形成所需孔深的鉆孔。試驗研究表明,在硬和堅硬而且有研磨性的脆性巖石中,宜采用球形齒和錐球齒;在軟巖中宜采用楔形齒或銑齒。

第二節(jié)、牙輪鉆機的整體結(jié)構(gòu)組成一、KY-250A型牙輪鉆機(全電驅(qū)動)組成⑴鉆具、鉆架與機架;⑵回轉(zhuǎn)供風(fēng)機構(gòu);⑶加壓提升機構(gòu);⑷接卸及存放鉆桿機構(gòu)、起落鉆架機構(gòu);⑸穩(wěn)車千斤頂、行走機構(gòu);⑹除塵系統(tǒng);⑺司機室和機棚的凈化裝置以及風(fēng)、水、油、電的控制系統(tǒng)等部分組成。第二節(jié)、牙輪鉆機的整體結(jié)構(gòu)組成二、KY-250A型牙輪鉆機主要特點1、技術(shù)特點:KY-250A型牙輪鉆機是在KY-250型牙輪鉆機的基礎(chǔ)上改進完善后的新型牙輪鉆機。他能在f=6~20的巖石中鉆垂直孔,孔徑為220~250mm,孔深為17m。適用于大中型露天礦山。2、構(gòu)造特點:以三牙輪鉆頭作鉆具,滑架式頂部回轉(zhuǎn),鉆具轉(zhuǎn)速能無級調(diào)節(jié),封閉鏈條—齒條連續(xù)加壓,進給速度能無級調(diào)節(jié),可選用干式或濕式除塵并具有履帶自行式行走機構(gòu)。

KY-250A型牙輪鉆機三、鉆架和機架作用:鉆機各種機構(gòu)和裝置的安裝基礎(chǔ)。

鉆架橫截面多為敞口“Π”形結(jié)構(gòu)件,4根方鋼管組成4個立柱,前立柱內(nèi)面上焊有齒條,供回轉(zhuǎn)機構(gòu)提升和加壓,外面為回轉(zhuǎn)機構(gòu)滾輪滑道。鉆架內(nèi)有鉆桿儲存和鏈條張緊等裝置。

第二節(jié)、KY-250A型牙輪鉆機主要總成及作用一、鉆具(主要有牙輪鉆頭、鉆桿和穩(wěn)桿器)1、鉆具由上鉆桿、下鉆桿、壓輪鉆頭組成。鉆干是由無縫鋼管和兩端的街頭焊接而成的中空桿件。2、下鉆桿的下端圓錐管螺紋與鉆頭相聯(lián)接,上端的圓錐管螺紋與上鉆桿或回轉(zhuǎn)供風(fēng)機構(gòu)的回轉(zhuǎn)接頭相聯(lián)接;3、為了保證排碴風(fēng)速,應(yīng)適當(dāng)選擇鉆桿外徑。通常當(dāng)鉆孔直徑220mm時,采用外徑為180mm或194mm的鉆桿,而鉆直徑250mm孔時,采用外徑為2l9mm的鉆桿。上接頭下接頭一、鉆具

1、穩(wěn)桿器作用:穩(wěn)桿器是牙輪鉆進時防止鉆桿及鉆頭擺動、炮孔歪斜、保護鉆機工作構(gòu)件少出故障和延長鉆頭壽命的有效工具。國內(nèi)穿孔實踐表明,牙輪鉆進必須配備穩(wěn)桿器。

穩(wěn)桿器有兩種形式:輻條式及滾輪式。⑴輻條式穩(wěn)桿器由四根用耐磨材料做成輻條焊在穩(wěn)桿器上。有時在輻條上鑲有硬質(zhì)合金柱齒。輻條式穩(wěn)桿器適用于巖石普氏堅固性系數(shù)f<16的中等磨蝕性的礦巖。不宜用于鉆鑿傾斜炮孔。

⑵滾輪式穩(wěn)桿器上裝有3個滾輪。滾輪表面鑲有硬質(zhì)合金柱齒。由于滾輪摩擦阻力小,故滾輪式穩(wěn)桿器使用壽命長。適用于巖石硬度高和磨蝕性強的礦巖。特別適用于斜炮孔鉆進。1、穩(wěn)桿器二鉆架和機架三、回轉(zhuǎn)供風(fēng)機構(gòu)回轉(zhuǎn)供風(fēng)機構(gòu)是由回轉(zhuǎn)減振裝置、減速器、直流電動機、進風(fēng)管等組成?;剞D(zhuǎn)供風(fēng)機構(gòu)的作用是驅(qū)動鉆具回轉(zhuǎn),并將壓氣輸送給中空鉆桿。

回轉(zhuǎn)機構(gòu)帶動鉆具回轉(zhuǎn),由主傳動通過封閉鏈條——齒輪齒條實現(xiàn)提升和加壓。采用偏心滾輪裝置,使回轉(zhuǎn)機構(gòu)沿鉆架的運動為無間隙滾動,且使齒輪與鉆架齒條正常嚙合?;剞D(zhuǎn)機構(gòu)與鉆桿連接采用鉆桿連接器?,F(xiàn)多采用減震器,可以吸收鉆孔時鉆桿的軸向和徑向振動,使鉆機工作平衡,提高鉆頭壽命。三回轉(zhuǎn)供風(fēng)機構(gòu)變頻交流電機減速器進風(fēng)管回轉(zhuǎn)減振裝置加壓齒輪回轉(zhuǎn)減震器三回轉(zhuǎn)供風(fēng)機構(gòu)回轉(zhuǎn)減速器,均為二級齒傳動,第一軸有懸臂式和簡支式結(jié)構(gòu),簡支式改善了軸的受力和齒輪接觸情況,減少故障??招闹鬏S上下部推力軸承分別承受提升時的提升力和加壓時軸壓力,多軸承的空心主軸增加了徑向定心,并承受由于鉆桿的沖擊和偏擺引起較大的徑向載荷,改善了推力軸承的受力。交流變頻電機通過回轉(zhuǎn)減速機的二級減速驅(qū)動鉆具回轉(zhuǎn)傳動的回轉(zhuǎn)減速器,兩個二軸齒對稱地與空心主軸齒輪嚙合,加強了空心主軸的徑向穩(wěn)定和受力狀況。

四、按照回轉(zhuǎn)及加壓方式不同分類1、底部回轉(zhuǎn)間斷式加壓鉆機(小型)2、頂部回轉(zhuǎn)連續(xù)式加壓鉆機采用加壓小車在滑架上移動方式:⑴鋼絲繩----齒條式⑵鋼絲繩---液壓缸式⑶封閉鏈條---齒條式(KY—310,KY—KY250A,60R)3、加壓機構(gòu)工作①加壓:加壓電機→減速機構(gòu)→主動張緊鏈輪逆時針旋轉(zhuǎn)→驅(qū)動鏈條張緊→加壓小車的大鏈輪帶動同軸小齒輪沿齒條下降加壓(軸壓產(chǎn)生)鋼絲繩加壓第二節(jié)、KY-250A型牙輪鉆機主要總成及作用②提升鉆具加壓電動機離合:提升電動機驅(qū)動→加速機構(gòu)快速上升→主動鏈輪順時針轉(zhuǎn)→加壓小車上升→主傳動機構(gòu)

主傳動機構(gòu)作用是驅(qū)動鉆具的提升-加壓及鉆機行走,提升與行走由同一臺電動機驅(qū)動,加壓有液壓馬達(dá)和直流或交流電動機兩種方式,各動作間實現(xiàn)安全聯(lián)鎖。

KY-250A型牙輪鉆機四、加壓提升機構(gòu)(主傳動機構(gòu))加壓、提升、行走加壓提升行走主動鏈輪鏈條張緊裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理1、作用:⑴保證兩根鏈條始終保持張緊狀態(tài),防止跳鏈。⑵自動平衡兩根鏈條的張緊力、當(dāng)鏈條工作時,彈簧還起到緩沖和減震的作用。組成:張緊均衡裝置由上彈簧、下彈簧、框架、上鏈輪凹和下鏈輪巧以及油缸等組成,框架的一端同油缸活塞桿聯(lián)接、油缸耳座同鉆架鉸接在--起;框架的另一端為自由端。

2、工作過程:①加壓時主動鏈輪逆時針旋轉(zhuǎn)→緊邊在下、松邊在上加壓提升鏈條張緊裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理②提升時:主動鏈輪順時針旋轉(zhuǎn)→緊邊在上、松邊在下五、封閉鏈條的均衡作用組成:左、右兩個油缸共用一個油路系統(tǒng),即兩油缸的前腔相通,后腔也相通。在左右兩個框架上各裝有上鏈輪和下鏈輪,鏈輪軸可以沿著框架上的長槽上下滑動。工作過程:在加壓或提升中,當(dāng)一側(cè)鏈條受力大于另一側(cè)時,受力大的鏈條就將這邊的鏈輪和框架一起抬高,以致頂動油缸活塞,使油缸上腔的油壓升高。于是,通過聯(lián)通油路向另側(cè)油缸上腔排油,推動另側(cè)油缸活塞下移,從而壓下另側(cè)的框架,拉緊了原來受力較小的鏈條,直到兩條鏈條受力均衡為止。

減速器提升行走電機離合器⑴主傳動機構(gòu)用于加壓和進給傳動用于行走和提升氣胎離合器五、防墜裝置⑴氣缸斷氣、彈簧制動

組成:

為了防止因封閉鏈條斷裂而造成回轉(zhuǎn)小車墜落事故,在KY一250A型鉆機上設(shè)置了回轉(zhuǎn)小車防墜裝置。在回轉(zhuǎn)小車一對大鏈輪的輪轂上,各裝一套如圖5-23所示的防墜制動器,作為斷鏈時回轉(zhuǎn)小車防墜的執(zhí)行機構(gòu)。動作:當(dāng)封閉鏈條斷裂時,鏈條對張緊均衡裝置的張力同時消失,觸動斷鏈信號開關(guān)發(fā)出斷鏈信號,使控制防墜制動器的電磁氣閥切斷氣源。圖5-23中的氣缸1由快速排氣閥排氣,制動器則在缸內(nèi)彈簧力的作用下緊急制動,回轉(zhuǎn)小車自動停止下墜,卡在齒條上。

鋼絲繩加壓閘帶第二節(jié)、KY-250A型牙輪鉆機主要總成及作用六、行走機構(gòu)

1、作用:行走機構(gòu)完成鉆機遠(yuǎn)距離行走和轉(zhuǎn)換孔位,由主傳動機構(gòu)減速后,通過三級鏈條傳動驅(qū)動履帶行走;2、動作:⑴鉆機直行和拐彎;⑵通過控制左右氣胎離合器完成。

行走機構(gòu)與主平臺的連接是通過剛性后軸上兩點及均衡梁上一點鉸接,成為三點鉸接式連接,使鉆機在不平地面行走時鉆機上部始終處于水平狀態(tài)。

底盤

拖鏈輪支重輪平衡梁張緊彈簧車架引導(dǎo)論斜支撐行走主軸離合器結(jié)合→提升電機驅(qū)動→減速器→行走鏈輪→行走履帶驅(qū)動鏈輪→牙輪鉆機行走。第三節(jié)、牙輪鉆機變頻調(diào)速交流變頻電動機AFE變流器交流變頻調(diào)速系統(tǒng)簡圖第三節(jié)、牙輪鉆機變頻調(diào)速牙輪鉆機變頻調(diào)速主要優(yōu)點(1)鉆孔進度約提高35%~45%左右;(2)調(diào)速特性大為改善,并有較寬的調(diào)速范圍,對鉆機鉆孔定位、接桿、接鉆頭等操作帶來很大方便;(3)可減少了加減速過程對鉆機帶來的沖擊;(4)PLC和變頻器控制功能集合,可方便實現(xiàn)斷鏈保護、低空氣壓力保護、卸杠功能,行走下坡防下滑功能;(5)采用矢量變頻調(diào)速系統(tǒng),具有啟動轉(zhuǎn)矩高、電機控制平穩(wěn)、調(diào)速寬度大、制動定位準(zhǔn)確,適合牙輪

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