全液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)給進(jìn)系統(tǒng)的分析

秦玉兵

文章編號(hào)：2095-6835（2016）13-0083-01

摘 要：全液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)給進(jìn)系統(tǒng)對(duì)瓦斯的預(yù)防有著至關(guān)重要的作用。與傳統(tǒng)的工作模式相比，給進(jìn)結(jié)構(gòu)機(jī)身的優(yōu)勢(shì)是比較明顯的。如果不能將其優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來，體現(xiàn)其良好的力學(xué)性能，必然會(huì)影響全液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)的工作效率。通過總結(jié)近年來的工作情況，明確了常見給進(jìn)機(jī)身結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，并分別對(duì)圓柱導(dǎo)軌式、矩形導(dǎo)軌式和V形導(dǎo)軌式給進(jìn)機(jī)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行了闡述，旨在提升工作質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：全液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)；給進(jìn)系統(tǒng)；瓦斯抽取；給進(jìn)機(jī)身

中圖分類號(hào)：P634.4+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.083

通過鉆孔的方式來抽取、采集瓦斯是近年來比較常見的一種工作方式。運(yùn)用該方式可以最大限度地減少煤礦瓦斯給人們帶來的負(fù)面影響。瓦斯的抽取和采集技術(shù)需要以良好的裝備為支撐，裝備的性能會(huì)直接影響工程鉆進(jìn)的成孔率和瓦斯抽取、采集的整體效果。當(dāng)前，全液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)是我國(guó)使用頻率較高的一種設(shè)備，用途相對(duì)較廣，鉆進(jìn)能力比較強(qiáng)大，是一種高質(zhì)量的坑道鉆機(jī)，也是主力瓦斯抽取、采集的機(jī)型之一。給進(jìn)機(jī)身在全液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)結(jié)構(gòu)中占據(jù)十分重要的地位，對(duì)設(shè)備的正常使用有著很大的影響。作為重要的構(gòu)成部件之一，給進(jìn)機(jī)身在鉆進(jìn)施工過程中要承受來自各個(gè)方面的荷載，同時(shí)不僅要完成動(dòng)力頭往復(fù)移動(dòng)，還要在孔的內(nèi)部出現(xiàn)問題時(shí)，保證可以強(qiáng)力拔起設(shè)備，因此，給進(jìn)機(jī)身結(jié)構(gòu)必須要滿足強(qiáng)度與剛度的要求。給進(jìn)機(jī)身結(jié)構(gòu)及其性能對(duì)機(jī)械的工作效率具有極大的影響，必須予以重視。

全液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)給進(jìn)裝置是利用油液的壓力能通過液動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)加壓或減壓的，保證給進(jìn)鉆具可以正常工作。從當(dāng)前的使用情況來看，給進(jìn)裝置大部分都是采用液壓缸給進(jìn)的形式工作。動(dòng)力頭式鉆機(jī)給進(jìn)裝置的形式多種多樣，而且不同模式下的給進(jìn)裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也是不同的，因此，設(shè)備的工作性能和實(shí)際使用范圍也存在一定的差別。常見的機(jī)身結(jié)構(gòu)形式一般有三種，即矩形導(dǎo)軌式、圓柱導(dǎo)軌式和V形導(dǎo)軌式，且不同形式的機(jī)身加工工藝也是不同的。

1 圓柱導(dǎo)軌式給進(jìn)機(jī)身

圓柱導(dǎo)軌式給進(jìn)機(jī)身前后都需要固定板，整體由固定板、圓柱導(dǎo)軌燈組成。其焊接量比較小，很容易控制焊接的變形問題。該類機(jī)身后期的加工量和加工難度也較小，制作起來比較簡(jiǎn)單，可以很精密地將其中的關(guān)鍵位置配合到一起。兩根圓柱導(dǎo)軌是可以不斷更換的，維護(hù)效果比較理想。但是，圓柱導(dǎo)軌式給進(jìn)機(jī)身的缺點(diǎn)也比較明顯——在后期難以進(jìn)行二次加工和二次裝配，因此，必須要最大限度地提升安裝孔加工精度。安裝孔的加工精度可以直觀地反映鉆機(jī)生產(chǎn)廠家的實(shí)力。近年來，我國(guó)的零件加工水平不斷提升，各大企業(yè)也開始對(duì)圓柱導(dǎo)軌式給進(jìn)機(jī)身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。由于其配合比較精密，而且維護(hù)性能也比較好，因此，可以提升全液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)表面的美觀程度。但由于圓柱導(dǎo)軌剛度與平行度的要求都很高，受扭矩的影響，機(jī)身行程不能太長(zhǎng)。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要不斷地計(jì)算和仿真，才能保證圓柱導(dǎo)軌的直徑和長(zhǎng)度。否則，動(dòng)力頭在機(jī)身中承受過大的扭矩，導(dǎo)軌會(huì)變形，影響其正常使用。

2 矩形導(dǎo)軌式給進(jìn)機(jī)身

矩形導(dǎo)軌式給進(jìn)機(jī)身主要構(gòu)成部分有前后固定板、焊接鋼槽等，由各種材料拼焊形成。整個(gè)機(jī)身一般都用質(zhì)量比較好的鋼板焊接，不僅強(qiáng)度滿足工程使用需求，而且剛度也比較理想，因此得到了工作人員的青睞。通常情況下，這種類型的給進(jìn)機(jī)身都比較長(zhǎng)，而且焊縫相對(duì)較多。在整個(gè)焊接過程中，如果不能妥善處理，容易出現(xiàn)焊接變形等問題，影響設(shè)備的正常使用。為了全面提升設(shè)備的使用質(zhì)量，在焊接之前，應(yīng)當(dāng)先校對(duì)鋼槽和導(dǎo)軌。采用分段焊接等形式，不僅可以保證焊接的牢固性，還可以減少不必要的應(yīng)力變形問題。通過工裝的形式將導(dǎo)軌與鋼槽焊接在一起之后再進(jìn)行校正，結(jié)合人工處理的方式，完成校正以后直接進(jìn)入到機(jī)械加工環(huán)節(jié)。在加工時(shí)，導(dǎo)軌的精加工需要通過一次裝夾的方式完成，先對(duì)導(dǎo)軌的頂面和兩側(cè)進(jìn)行加工，之后固定導(dǎo)軌頂面位置和側(cè)面位置，對(duì)底面進(jìn)行加工處理。這種工作方式不僅可以保證導(dǎo)軌的平直度，還可以保證導(dǎo)軌的尺寸與需求相符。由于加工過程比較簡(jiǎn)單，而且剛度也比較理想，因此，目前我國(guó)絕大部分的動(dòng)力頭式鉆機(jī)都是使用這一結(jié)構(gòu)打造的。這種處理方式雖然比較簡(jiǎn)單，但是如果導(dǎo)軌出現(xiàn)磨損，是不能自動(dòng)補(bǔ)償?shù)?，必須要設(shè)置鏈條對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，由于要求的間隙比較大，導(dǎo)向精度并不是很高，再加上導(dǎo)軌的焊接位置是在鋼槽上，因此維護(hù)難度大，維護(hù)效果也不夠理想。如果出現(xiàn)變形或者各種形式的磨損，只能整體更換設(shè)備，成本較高。

3 V形導(dǎo)軌式給進(jìn)機(jī)身

V形導(dǎo)軌式給進(jìn)機(jī)身的主要構(gòu)成部分是前后固定板、焊接梁和V形導(dǎo)軌面等。焊接梁采用鋼板材料，將鋼板材料折彎到一定角度之后再焊接，即為焊接梁。V形導(dǎo)軌面是固定于焊接梁上的，并且V形滑塊可以通過不斷調(diào)整螺栓的方式自動(dòng)補(bǔ)償各種磨損間隙。V形導(dǎo)軌面是可以拆卸和更換的，整個(gè)工作環(huán)節(jié)成本較低，也減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)，提升了工作的便利程度。V形導(dǎo)軌式給進(jìn)機(jī)身的扭矩直接承受到來自焊接梁的壓力，并且受力情況是本文提到的三種模式中最為科學(xué)、合理的一種。但是這一工作模式在焊接過程中需要經(jīng)過許多工序環(huán)節(jié)。只有不斷地焊接，才能保證質(zhì)量。長(zhǎng)時(shí)間、多工序的焊接會(huì)影響到材料的使用質(zhì)量，導(dǎo)致焊接過程出現(xiàn)變形。另外，V形導(dǎo)軌式給進(jìn)機(jī)身的加工工藝相對(duì)較復(fù)雜，加工質(zhì)量略差于圓柱導(dǎo)軌式給進(jìn)機(jī)身。

4 結(jié)束語

全液壓動(dòng)力頭式鉆進(jìn)系統(tǒng)是當(dāng)前我國(guó)認(rèn)可程度比較高的一種系統(tǒng)。本文分別從圓柱導(dǎo)軌式給進(jìn)機(jī)身、矩形導(dǎo)軌式機(jī)身和V形導(dǎo)軌式給進(jìn)機(jī)身三個(gè)角度入手，詳細(xì)地分析了該系統(tǒng)具體的工作流程和方式，旨在提升系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量，為日后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。

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〔編輯：劉曉芳〕