新型矿用钻装机组设计与使用

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摘 要： 简单叙述钻装机组在设计过程中，需要注意的几个问题，从而使钻装机组更趋完善。同时，也详尽地谈钻装机组在使用过程中需要注意的问题。这对钻装机组的使用寿命具有良好的指导意义。

关键词： 钻装机组；系统；使用

中图分类号：TD421.4 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0310065－01

目前，煤矿在实际生产过程中，面临一个很大的难题，那就是采掘严重失调，造成这种局面的原因是多方面的，但最主要的原因是因为采煤机的功率加大，生产能力大幅提高，采煤速度加快，这就造成了掘进跟不上采煤这样一种局面。要想解决这一难题，必须提升掘进工作的机械化程度，加快掘进速度。为了解决采掘失调这一难题，双鸭山金德公司自主研发了矿用钻装机组，填补了全岩巷道没有理想掘进机械的空白。矿用钻装机组，可同完成掘进工作钻孔打眼和货物装载两项功能，具有一定的复杂性，机组采用全液压操作，操作灵活，方便，安全可靠，该机组经过工业性实验，取得了良好的使用效果，深受用户的欢迎。

1 设计时应注意的问题

1.1 结构上必须合理。整个钻装机组结构件比较多，如何确保这些结构件结构上更加合理？一是结构件设计完以后，一定要在电脑上进行三维仿真实验。通过仿真实验，能够清楚地看出件与件之间有没有干涉，拆装是否方便；二是要进行必要的强度计算，根据受力分析，画出元件的受力图，从而确定元件强度薄弱部位。

1.2 液压系统必须完善。钻装机组为全液压操作，液压系统的好与坏直接影响机器的使用。因此，整个液压系统必须力求完善。如何才能达到这一要求，首先要对执行元件的参数进行了解和掌握，其次是液压元件的选择，第三是液压元件的合理布置。只有从这三个方面考虑，才能使液压传动系统趋于完善。

1.3 油箱的设计必须满足系统要求。按发油箱的设计标准，一个是油箱的容积必须满足流量要求，不能太小，也不能太大。如果油箱过小，对油温会有影响，油箱如果过大，又占地方，而且一次注油量过多，给更换液压油时带来不便；二是，油箱的附件必须齐全，其中包括空气滤清器，液位液温计，进油过滤器，回油过滤器。必要时，也需安装温度控制装置，一旦油箱内液压油的温度超限时，通过温度控制装置可以发出信号，或让机器断电停车。

1.4 液压元件的选择必须准确。整个钻装机组液压元件较多，液压元件的好与坏，直接影响机组的使用，因此，选择液压元件时必须谨慎。液压元件选择时，一定按照执行元件的压力和速度要求，确定液压元件的压力时，尽量往上一个档次靠。这样，元件的可靠性会高些。为确保选择合理的液压元件。必要时，可以根据钻装机组的液压系统各执行元件的具体要求，自己设计生产，找有实力的制造厂家，带图加工。

1.5 冷却器的选型。由于钻装机组要用在井下数百米深处，钻装机组的冷却水是靠地面通到地下的静压水来完成对钻装机组的冷却。静压水的压力较高，可以达到3-4Mpa，因此钻装机组冷却器的选择一定要考虑到到其耐压强度。否则很容易造成冷却器在使用过程中因为耐压不够而损坏。而一旦机器在使用过程中造成冷却器损坏，压力水就会进到液压油中，随着回油管路回到油箱，油中一旦混入大量的水，就会造成液压油的乳化变质，整箱油就不得不放掉。所以冷却的选择是非常重要的。考虑到冷却器的耐压性，钻装机组选用铅焊板式冷却器，该冷却器是板式冷却器中耐压最高的冷却器，耐压可达到4.5Mpa。流量根据其流量系统可以随意选择。

2 钻装机组使用时注意的问题

2.1 转动部位的。整个钻装机组转动部位相当多，因此各转动部位的十分重要。如果不好，势必造成转动部位过早磨损，就会影响设备的使用寿命。为了使各转动部位能够得到良好的，要求使用者或维修人员，必须按照设备的使用要求，及时各转动部位。

2.2 机器初次启时，必须对液压传动系统进行排气。机器在初次启动前，由于整个管道中充满大量的空气，如果不及时将管道内的空气排除，会给系统带来故障，各执行元件可能无法正常工作。排气先从液压泵开始，打开液压泵上的排气塞，启动电机，当排气塞有油流出时，说明液压泵内气体已全部排出。接下来，对各执行元件进行排气，排气时，将执行元件接头处拧松，启动机器，当拧松的接头处有油流出时，说明气体已全部排出。

2.3 检查液压系统的泄漏。液压传动系统是一个全封闭系统，不充许有外部泄漏，如果某处泄漏严重，液压系统的压力就建立不起来，造成液压系统压力不足，执行元件无法工作。一旦发现某处有严重泄漏，必须及时处理。

2.4 及时检查和更换过滤器。液压传动系统对油质要求是非常高的，要想保证油质的清洁度，就必须对系统过滤器给予重视，一定要及时检查及时更换。特别是吸油过滤器，如果检查不及时，一旦造成堵塞，会造成液压泵吸空，容易损坏液压泵。

2.5 结构件的紧固。由于机器在工作过程中，振动比较严重，因此一定会造成连接部位的松动，如果松动部位不能够及时得到紧固，会造成不可想象的严重后果！机器很有可能造成机械故障。所以，维修人员，每班必须时行细心的检查，及时对连接件进行紧固。

2.6 保持良好的油质。液压传动系统使用的是专用的抗磨液压油，该液压油具有良好的抗磨性能，所谓抗磨性，就是油液会在具有相对运动部位，形成具有一定强度的油膜，从而确保液压元件不至过早磨损，大大提高液压元件的使用寿命。因此，机器在使用过程中，必须确保油质良好。这可以通过液位液温计，及时观察液压油的状态，看液压油是否变质，是否乳化（油液乳化时颜色会发生变化）。如果一旦发现油液的油质出现问题必须及时更换。另处，液压油使用一定时期以后，就是油质没出现大的问题，也应定期更换。

2.7 液压油温度控制。温度对液压油的粘度影响是比较大，温度过高，会使液压油的粘度下降，液压油的粘度过低，会造成液压系统在工作过程中，泄漏严重，油液在泄漏过程中，使一部分液压能转变为热能，这样就会造成油温进一步升高，温度越高，粘度越低，泄漏越大，严重情况下，就会造成液压系统瘫痪，无法工作。因此，必须严格控制液压系统的油温。油温的控制主要通过液压系统中的冷却器来完成。工作过程当中，必须控制好冷却水的水压和流量，确保液压油的温度在合理的范围。

2.8 操作司机必须专业。由于钻装机组科技含量较高，操作司机如果不熟知整个钻装机组的工作原理，就没办法熟练操作机器，因此，操作司机在操作之前必须进行全面的培训，一是到钻装机组的生产厂家进行系统的培训，跟踪一台钻装机组的制造安装过程。最好在生产厂家的模拟巷道内能够进行熟练操作。掌握常见故障的判断和处理。通过全面的培训，使操作司机真正掌握钻装机组的性能，熟练操作过程，严格按说明书的要求去作。经过培训，操作司机要取由国家安全部门认定的司机上岗证，只有这样才能很好的操作钻装机组。

参考文献：

[1]成大先，机械设计手册（第4卷），北京：化学工业出版社.

[2]赵济荣，液压传动与采掘机械，江苏：中国矿业大学出版社.

[3]左健民，液压与气压传动，北京：机械工业出版社.