手提式液压钻结构原理及其应用.pdf

2 0 1 0年第 2期 No ．2 2 01 0 煤 炭 科 技 C OAL S C I ENC E T EC HN0L OGY MAGAZ I NE 5 1 文章编号 1 0 0 8 3 7 3 1 2 0 1 0 0 2 0 0 5 1 0 2 手提式液压钻结构原理及其应用 柯正宇1 t 王玉山 1 ． 徐州矿务集团公司 机械厂 ，江苏 徐州2 2 1 0 0 6 2 ． 徐州矿务集 团有 限公 司 供电处，江苏 徐州2 2 1 0 0 6 摘 要 介绍 了手提 式液压钻的结构特点、 工作原理 ， 以及在综采工作面上使用手提式液压钻 的优势。 该钻安装使用方便 ， 重量轻， 功率大， 不需使用 电源， 安全可靠， 将成为综采工作面的必 备工具 。 关键 词 钻机 ； 液压 ； 安全 中图分类 号 T D 4 2 1 ． 1 文献标 志码 B 随着科 学技 术 的飞速发 展 。采煤技 术也 在迅 速 进步 ． 综合机械化采煤工艺已经在我国普遍使用 ， 在 采煤面上普遍建立了液压系统 手持式液压钻是一 种新型工具 ． 它能够充分利用采煤面液压系统． 安装 使用快捷方便 ， 不需使用 电源 ， 安全可靠 ， 将成为综 采工作面的必备工具 1 问题的提 出 钻 机是采 煤工作 面 最常用 的工 具之一 ．以前在 采煤工作面上普遍使用煤 电钻。使用煤电钻就需要 在采煤面上安装专用供电装置 ， 包括开关 、 综保 、 电 缆等。现在 ，煤矿已普遍采用了综合机械化采煤工 艺。在综采工作面过岩时或综采工作面顶煤放不下 来时。 还不时需要用到钻机 。 而现在的综采工作面都 配置了液压系统 ．手持式液压钻可以在综采工作面 的任何位置很方便 的安装使用 。 不需配置供电装置． 既安全可靠 ． 又使用方便。 2结构特点及工作原理 手持式液压钻采用径向柱塞式结构 ．在径向均 匀配置 6个柱塞。 采用乳化液或清水做动力源。 6个 柱塞由 l 2个配液阀组控制进液和 回液 ． 依次推动偏 心轴 ， 产生扭矩 ， 使偏心轴转动。在同一时刻 。 6个柱 塞 中有 2个柱塞加力 ． 2个柱塞 回程 。 2个柱塞处于 过渡 阶段。这样才能保证偏心轴不断地受到力矩的 作用连续转动 ． 而不产生死点。 3受力分析 手持式液压钻的受力分析如下 单个 柱塞 产生 的力 矩 FP Z 式 中 柱 塞施 加的力 ． N Z 指 向圆心的力 P到回转中心的距离 。 m 。 f 0s i n a 式中 指向圆心的力 P与偏心矩的夹角 ， 。 。 所 以 FP X ns i n s ， 的范 围是 0～1 8 0 o 。 力矩的大小和 P同偏 心距的夹角成正弦关系 ． 当柱塞在 A点时， P的方 向与 0 0’ 重合 ， 夹角为零 ， 所 以 F0 ， 转过一定的角度 F渐渐增大． 当在 点 时 9 0 ， 这时 F最大。 再转过一定角度 ， F逐渐减 小 ， 当在 C点时 ， 1 8 0 o ， F0。 4配液原理 手持式液压钻的配液形式与普通油马达不 同． 不用配油盘配液 ， 而采用 1 2个单向阀配液 ． 每一个 柱塞由一个进液单 向阀和一个 回液单向阀控制进回 液 这些 阀都 由偏心轴上方向相反的两个小偏心圆 控制开启和关闭。当控制同一个柱塞的进液单向阀 被打开时． 压力液进人柱塞腔 ． 使柱塞产生一个推力 P ， 这 时回液单 向阀关闭 ， 使高压不能泄漏 ； 当进液 单向阀关闭时 ． 回液单向阀则开启 ． 这时柱塞被偏心 轴顶 回， 液体从 回液单 向阀流出。 这样就完成 了一个 工作循环 5液压钻 的优越性 采煤面都配备有液压系统 ．这就为使用液压钻 提供了有利条件 。使用液压钻有以下几个优点 1 由于手持式液压钻用液压 下转第 5 3页 2 0 1 0年第 2 期 刘志 旭等 综采大角度俯采工作面安全开采 技术 5 3 将采 煤机 往返 一次进 两 刀的工 序改 为煤机 往返 一 次进一 刀 ． 返 空刀 装煤 工序 完成后 ． 停煤 机再 由机 头 向机尾推溜的作业方式 ．这样能有效地解决刮板 输送 机上 漂 和推移不 到位 的 问题 3 ． 2人工辅助装煤 当工作面个别地段因底板起伏不平煤机装煤效 果不佳时． 采取人工辅助装煤。 3 ． 3加 强设 备维修 1 加强采煤 机维修 ． 导 向滑靴侧磨损程度超 过规定时应及时更换 ． 防止发生煤机掉道事故。 2 安 设 专人 检查 输 送 机 的 销排 情 况 ， 发 现 问 题及 时处 理 3 。 4 机 巷转载 机 防下滑措 施 目前 国 内大 部分俯 采工 作 面均在 机巷转 载 机两 侧 ． 沿底板倾 向各打一排高强锚杆作为锚固装置 。 将 装 载机 尾 和 带 式 输 送 机 尾 用 4 0 t 的 链 子 牢 固地 固 定在地锚上 ． 锚杆间距等于转载机的拉移步距 。 这种 方法能有效防止机巷装载机下滑的问题 。但上述方 法需在装载机两侧预先打好地锚 ． 不仅不经济 ． 且装 载机 的拉 移 步距是 固定 的 ． 不 能随 意调 整 。 针对 这种 情况 ．现场 在转 载机 机尾 与 1号架 之 间通过专用的推移千斤顶连接在一起 ． 然后安装牵 引链 ． 一端固定在转载机上． 另一端固定在牵引千斤 顶 上 。用 2 6m m 的 圆环链 条把转 载机 尾与 1 号 支 架连接 。 保持余长。 推移千斤顶的尾部通过链条与工 作面 1 号架连接在一起 ． 当需要拉移转载机时 ， 将推 移千斤顶的活柱伸出．伸出的距离与所需拉动转载 机的距离相同．在破碎机后段人行道侧斜撑 2棵单 体支柱 ． 一端撑在转载机上 ， 另一端抵在巷帮上 ， 用 以控制转载机的拉动速度。推移输送机后重新 固定 转载机与支架的连接链 ． 保持 1 m的余长 ， 再次用牵 引液压装置配合绞车拉动转载机 。直至拉到锚链无 余度时停止操作 ． 打好斜撑。 这种方法能有效地解决 转 载机 下滑 的 问题 4结论与建议 4 ． 1 结论 通过采取以上措施 ． 改变 了7 2 1 7工作面被动的 生产局面 ． 实现了安全高效回采， 平均月产近 6万 t ， 月创效 益 40 0 0万元 4 ． 2建议 1 对 煤机 滑 靴进 行 改造 ． 一 是增 加 导 向滑靴 靠近采空区侧的长度。 二是加大支承滑靴的高度， 从 而延长导向滑靴的使用寿命 加大的长度和高度以 不影响煤机正常割煤为准 f 2 设备选型要充分考虑工作面特定的地质条 件 ， 例 如采 煤机 的采 高 、 截 深 、 功 率 、 牵 引方 式 、 适 应 倾角等主要参数要选取合理 ．以便在生产过程中有 较强 的适 应性 作者简 介 刘志旭 1 9 6 3 一 ， 男， 安徽 砀 山人 ， 1 9 8 9年毕 业于 淮北矿务局职工大学 ． 淮北矿 业集团公 司石台煤矿生产 技术部工程师。 收稿 日期 2 0 1 0 - 0 1 - 1 4 上接第 5 1页 做动力源 ， 不用电 ， 这就避免 了电火 花的产生 ， 而电火花是引爆瓦斯 、 煤尘的主要因素。 2 手持式液压钻在 3 2 MP a的压力下 ， 功率可 达 5 k W ． 扭 矩达 到 7 5 N． m。 3 油马达的工作液和润滑液是 同一种介质 ， 这在使用上就受到了一定的限制 ．而手持式液压钻 的工作液和润滑液完全隔离 ．这样工作介质 的选择 性就很广 ， 可以用油 、 用乳化液 ． 甚至可以用清水做 工作液。 4 手持式液压钻重量轻 、 携带方便。 由于液压 系统在整个综采工作面各处都有快速接口．液压钻 可以在任何地方就近接人液压系统工作 5 手持式液压钻不用 电 ， 用乳化液或清水做 工作液 ． 运转成本低 另外 ．液压钻装上一些辅助零件就能具有湿式 打眼、 喷雾 、 降尘等功能． 有利于煤矿的安全生产。 6结 语 手持式液压钻在我国还是一项新技术 ．有待于 大力推广。 在不久的将来 ， 手持式液压钻一定能够迅 速发展 ， 成为综采工作面上的一种常用工具， 为煤炭 事业 的发展 、 进步做 出贡献。 作者简 介 柯 正宇 1 9 5 9 一 ， 男， 浙江温州人 ， 1 9 8 2毕业 于江 苏电视 大学机械设计专 业． 徐州矿务集团有限公司机械 厂工程师。 收 稿 日期 2 0 1 0 0 3 0 5