煤矿用履带式全液压定向钻机培训材料

中煤科工集团重庆研究院有限公司煤矿用履带式全液压定向钻机培训材料钻探研究分院2015年10月第一页，共四十五页。提纲定向钻机概述一主要结构简介二主要液压回路三日常保养与维修五压力调试方法四第二页，共四十五页。

煤矿用履带式全液压定向钻机是重庆研究院所承担的国家“十一五”科技重大专项课题“井下孔底马达钻孔钻进技术与装备”的科技成果。课题成果于2012年12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国际先进水平，其中信号传输的电流通信方式和信号强度自动补偿达到国际领先水平。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1项，实用新型专利10项。一.定向钻机概述重庆研究院定向钻机成果第三页，共四十五页。定向钻机工作原理

采用回转钻进模式开孔，定向钻进时，钻杆不转动，由泥浆泵输出的高压水驱动孔底马达旋转钻进，通过高精度孔底随钻测量仪测量钻孔轨迹，在防爆计算机上实时显示，通过调整孔底马达的弯头方向在一定范围内对钻孔轨迹进行调整，达到预期的轨迹要求。一.定向钻机概述第四页，共四十五页。

本煤层抽放钻孔顶板抽放钻孔底板抽放钻孔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，也可用于施工地质探测钻孔。主要特点如下：

1.钻孔轨迹可依据随钻测量装置反馈数据精确调整；2.可施工分支孔，预抽面积大，抽采效率高；3.钻进速度快，效率高。定向钻机用途及特点一.定向钻机概述第五页，共四十五页。定向钻机分类一.定向钻机概述第六页，共四十五页。ZYWL-4000D主要技术参数一.定向钻机概述项目单位参数钻进深度m≥500开孔直径mm96、133、153终孔直径mm96钻杆直径mm73额定输出转速r/min50～250额定输出扭矩N.m4000～1050给进/起拔力kN160/210给进行程mm1050正常给进速度m/min0～1.5调斜角度°0～+10制动扭矩N.m2000爬坡能力°20电机功率kW主车55/泵车55外形尺寸mm主车3480×1450×2260泵车2100×1150×1455整机重量kg主车8200/泵车2900第七页，共四十五页。ZYWL-4000D主要技术特点一.定向钻机概述

用户可根据需要选择进口泵车或国产泥浆泵；机架角度可以调节，油缸起拔力大（160/210kN）；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；采用进口的液压泵、多路阀、手柄、泥浆泵等，可靠性高；采用开闭可控式胶套卡盘和胶套夹持器，可靠性高。第八页，共四十五页。ZYWL-4000D经济型主要技术参数一.定向钻机概述项目单位参数钻进深度m≥500开孔直径mm96、133、153终孔直径mm96钻杆直径mm73额定输出转速r/min50～250额定输出扭矩N.m4000～1050给进/起拔力kN160/210给进行程mm650正常给进速度m/min0～1.5调斜角度°-20～+40制动扭矩N.m2000爬坡能力°20电机功率kW55外形尺寸mm3160×1300×1700整机重量kg7000第九页，共四十五页。ZYWL-4000D经济型主要技术特点一.定向钻机概述

利用横向4000钻机升级改造，性能可靠、价格便宜，性价比高；用户可根据需要选择进口泵车或国产泥浆泵；机架角度可以调节，油缸起拔力大。第十页，共四十五页。ZYWL-6000D主要技术参数一.定向钻机概述项目单位参数钻进深度m≥1000开孔直径mm96、113、133、153终孔直径mm96、113、133钻杆直径mm73额定输出转速r/min50～200额定输出扭矩N.m6000～1400给进/起拔力kN160/160给进行程mm1500正常给进速度m/min0～1.5制动扭矩N.m2000爬坡能力°20电机功率kW90外形尺寸mm3830×2100×1850整机重量kg12500第十一页，共四十五页。ZYWL-6000D主要技术特点一.定向钻机概述

采用整体式结构，主机、泥浆泵均集成于履带车上，移动搬运方便；采用双导向杆导向、油缸推进方式，给进行程长(1500mm)，可靠性高；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；采用进口的液压泵、多路阀、手柄、泥浆泵等，可靠性高；采用开闭可控式胶套卡盘和胶套夹持器，可靠性高。第十二页，共四十五页。ZYWL-6000DS主要技术参数一.定向钻机概述项目单位参数钻进深度m≥1000开孔直径mm96、113、133、153终孔直径mm96、113、133钻杆直径mm73额定输出转速r/min50～200额定输出扭矩N.m6000～1400给进/起拔力kN160/160给进行程mm1000正常给进速度m/min0～1.5制动扭矩N.m2000爬坡能力°20电机功率kW90外形尺寸mm主车3120×1450×1950副车3000×1450×1700整机重量kg主车6050/副车4700第十三页，共四十五页。ZYWL-6000DS主要技术特点一.定向钻机概述

采用分体式结构，单机结构紧凑，巷道适应性好；采用双导向杆导向、油缸推进方式，给进行程长，可靠性高；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；采用进口的液压泵、多路阀、手柄、泥浆泵等，可靠性高；采用开闭可控式胶套卡盘和胶套夹持器，可靠性高。第十四页，共四十五页。

重庆研究院定向钻机已在晋城寺河矿、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最大孔深达1017米。一.定向钻机概述定向钻机应用情况轨迹上下偏差投影轨迹左右偏差投影第十五页，共四十五页。ZYWL-4000D标准型主机总体结构二.主要结构简介第十六页，共四十五页。ZYWL-4000D经济型主机总体结构二.主要结构简介第十七页，共四十五页。ZYWL-4000D泵车总体结构二.主要结构简介第十八页，共四十五页。ZYWL-6000D整体式总体结构二.主要结构简介第十九页，共四十五页。ZYWL-6000DS分体式前车结构二.主要结构简介第二十页，共四十五页。ZYWL-6000DS分体式后车结构二.主要结构简介第二十一页，共四十五页。操作台（适用于4000D标准型、6000D、6000DS）二.主要结构简介第二十二页，共四十五页。二.主要结构简介操作台（适用于4000D经济型）第二十三页，共四十五页。二.主要结构简介机架（适用于4000D经济型）第二十四页，共四十五页。二.主要结构简介机架（适用于6000D/6000DS经济型）第二十五页，共四十五页。二.主要结构简介刹车第二十六页，共四十五页。二.主要结构简介水路系统

钻进水路：过滤器——泥浆泵——蓄能器——流量计冷却水路：进出水阀块——冷却器第二十七页，共四十五页。主要液压元件（6000D）三.主要液压回路

动力元件：三联柱塞泵控制元件：PVG120多路阀、PVG32多路阀、功能选择阀块、微调阀块、溢流阀块、钻进手柄、行走手柄、锚固多路阀执行元件：行走马达、动力头马达、泥浆泵驱动马达、卡盘、夹持器、制动器、推进油缸第二十八页，共四十五页。液压系统特点1：大小泵采用负载敏感控制三.主要液压回路小泵LS口PVG32多路阀LS反馈口大泵LS口接PVG120多路阀LS反馈口小泵LS口接PVG32多路阀LS反馈口PVG120多路阀LS反馈口大泵LS口第二十九页，共四十五页。液压系统特点2：钻进操作、行走操作采用负载敏感控制三.主要液压回路PVG120多路阀Pp口引出控制油路行走锚固三通PVG120多路阀PVG32多路阀钻进操作手柄行走操作手柄控制油进口B口接行走锚固控制三通A口接钻进手柄钻进/行走锚固却换

控制油源：PVG120Pp口——钻进/行走锚固切换阀P口——钻进手柄、行走手柄、PVG32多路阀锚固控制口第三十页，共四十五页。旋转回路三.主要液压回路旋转主油路PVG120多路阀旋转控制口旋转手柄操作手柄溢流阀块动力头马达

旋转油路：旋转手柄——PVG120多路阀——溢流阀块——动力头马达正转压力保护油路：直动溢流阀——装钻杆/拆钻杆切换——先导溢流阀直动溢流阀装钻杆/拆钻杆却换反转口正转口先导溢流阀第三十一页，共四十五页。推进回路三.主要液压回路快速进退油路正常进退油路快速进退正常进退浮动位推进微调推进合流块机架

正常进退油路：推进手柄——推进微调——PVG32多路阀——推进合流快——推进油缸快速进退油路：快进手柄——PVG120多路阀——推进合流块——推进油缸浮动位油路：浮动功能阀——推进合流块第三十二页，共四十五页。夹持器、卡盘、制动器回路三.主要液压回路夹持器卡盘制动器夹持器卡盘制动器

夹持器、卡盘、制动器油路：操作手柄——PVG32多路阀——夹持器、卡盘、制动器第三十三页，共四十五页。泥浆泵回路三.主要液压回路泥浆泵泥浆泵转速微调吸油口回油口压力表回油口控制口

泥浆泵油路：操作手柄——泥浆泵转速微调——闭式泵——泥浆泵驱动马达第三十四页，共四十五页。行走回路三.主要液压回路行走操作手柄PVG120多路阀行走马达右侧行走左侧行走右侧行走控制口左侧行走控制口钻进/行走锚固切换

行走回路：钻进/行走锚固切换——行走手柄——PVG32多路阀——行走马达第三十五页，共四十五页。锚固回路三.主要液压回路钻进/行走锚固切换

行走回路：钻进/行走锚固切换——PVG32多路阀——锚固多路阀——锚固油缸行走、锚固控制三通第三十六页，共四十五页。压力调试四.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钻机设定压力第三十七页，共四十五页。压力调接口四.压力调试方法调PVG120/4和PVG32/5多路阀第三十八页，共四十五页。日常保养五.日常保养与维修

钻机正常运转3个月后要对油质检查一次。若不合格，应将油全部放出，并清洗油箱，注入新的液压油。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。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第三十九页，共四十五页。卡盘、夹持器拆卸五.日常保养与维修

拆卸卡盘前，确认卡瓦处于打开位置。缓慢拧松液控单向阀，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人），拆下液控单向阀。拧出前端盖上的螺钉，用两颗M16X50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两传扭盘脱落卡瓦组）。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。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。第四十页，共四十五页。卡盘、夹持器安装五.日常保养与维修

装配前准备工作：a）将所有的零件清洗干净，并在有滑动的表面涂抹少许黄油；b）将两支承环扣在胶套内侧，然后装入卡盘壳体；c）用专用工装将卡瓦组（弹簧装入卡瓦孔内，3片卡瓦形成环状）收紧，将传扭盘分别装配到卡瓦组两端，确保传扭盘可靠不会脱落后，才缓慢的松开并退出专用工装。将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O型圈是否错位），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2-3mm，同时对正销孔和螺钉孔位置，拧上两个M16螺钉定位，然后将长销插入孔内，最后将所有的M16螺钉拧入并均匀拧紧。将后端压环扣上后，将卡瓦组中传扭盘上销孔对准3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4块垫板抹少许黄油贴到卡瓦组的结合处。将装好胶套的卡盘壳体缓缓的套入卡瓦组（注意后端盖与壳体油口位置是否对准，同时观察O型圈是否错位），到位后，在后端盖处拧入M16双头螺柱。在前端依次装入支撑环、压环、短销，再盖上前端盖，拧上M16螺钉，然后同时均匀拧紧前后两端的螺钉和双头螺栓，以达到胶套两端压缩均匀。注意装配过程中不要让传扭盘脱落，以防弹簧伤人。将液控单向阀拧入后端盖孔内。装配完毕后，检查三块卡瓦灵活性，不得有卡滞现象。第四十一页，共四十五页。泥浆泵驱动马达安装四.日常保养与维修

第四十二页，共四十五页。联系方式

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