煤矿掘进机械课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,http:/ 掘进机械,2-1,概述,docin/sundae_meng,第二章 掘进机械 2-1 概述docin/s,1,掘进设备,按掘进工艺分,为,钻眼爆破法掘进设备,和,综合机械化掘进设备,。,完成钻爆法掘进工序所需设备：,钻,(,凿,),孔机械、装载机械、转载机械及巷道支护及修整机械,等。,第二章 掘进机械,2-1,概述,一、掘进机械的分类,docin/sundae_meng,第二章 掘进机械 2-1 概述一,2,2-1,概述,设备配套机械化作业线主要形式有：,耙斗装载机为主的机械化作业线：,该作业线实现凿孔和装载平行作业，且结构简单，在国内煤矿广泛使用；,凿岩台车为主的机械化作业线：,该作业线适用于大断面巷道掘进，效率高，劳动强度低；,钻装机为主的机械化作业线：,钻装机钻凿炮孔、锚杆孔和装载转运煤岩，并将岩石装入矿车。巷道支护采用锚杆安装机和混凝土喷射机。,docin/sundae_meng,2-1 概述 设备配套机械化作业线主要形式有：doci,3,2-1,概述,综合机械化掘进设备直接用掘进机完成破落煤岩、装载、转载及支护等工序，实现工序的平行作业。,综合机械化掘进设备优点：,安全、快速、高效,掘进机械化发展方向。,综合机械化掘进设备：悬臂式掘进机、连续采煤机、掘锚联合机组、全断面掘进机。,docin/sundae_meng,2-1 概述 综合机械化掘进设备直接用掘进机,4,2-2,钻孔机械与装载机械,用钻眼爆法掘进巷道时，,钻凿炮眼机具的总称为钻孔机械。,docin/sundae_meng,2-2钻孔机械与装载机械 用钻眼爆法掘进巷道,5,凿岩机,冲击破碎原理,四个动作：冲击钎杆；旋转钎杆；推进钎杆；排渣,1-,凿岩机缸体；,2-,活塞；,3-,钎杆；,4-,钎头,2-2,钻孔机械与装载机械,docin/sundae_meng,凿岩机冲击破碎原理1-凿岩机缸体；2-活塞；2-2,6,一、钻孔机械,按动力不同可分为气动、液压、电动和内燃凿岩机四类。,（,一,）气动凿岩机,按操作方式不同分,手持式,、,支腿式,和,导轨式,。,按频率分,低频凿岩机,(,冲击频率,42Hz,以下,),和,高频凿岩机,(,冲击频率,42Hz,以上,),。,按转钎机构分内,回转式凿岩机,和,外回转式凿岩机,。,2-2,钻孔机械与装载机械,docin/sundae_meng,一、钻孔机械 按动力不同可分为气动、液压、电动和内燃凿,7,2-2,钻孔机械与装载机械,支腿式气动凿岩机,用支腿支承和推进，减轻劳动强度，提高钻孔效率，用于在岩石巷道钻凿孔径,24,42mm,，孔深,2,5m,的水平或倾角较小的孔，使用广泛。,手持式气动凿岩机,以手托持，无其他支承，靠凿岩机自重或操作者施加的推压力推进凿岩。功率小、机重较轻，手持作业劳动强度大、钻孔速度慢，钻凿小直径浅孔。,docin/sundae_meng,2-2钻孔机械与装载机械支腿式气动凿岩机用支腿支承和推进，,8,导轨式气动凿岩机,装在凿岩台车钻臂的推进器上，沿导轨推进凿孔。重量较重，冲击能大，采用独立外回转机构，转矩较大，凿孔速度较快，显著减轻劳动强度，改善作业条件，适用钻凿孔深,5,10m,、孔径,40,80mm,硬岩炮眼。,2-2,钻孔机械与装载机械,docin/sundae_meng,导轨式气动凿岩机装在凿岩台车钻臂的推进器上，沿导轨推进凿孔。,9,气动凿岩机组成：,冲击配气机构、转钎机构、排屑,机构和润滑机构等,2-2,钻孔机械与装载机械,1-,钎杆；,2-,凿岩机；,3-,注油器；,4-,水管；,5-,风管；,6-,气腿,支腿式凿岩机,docin/sundae_meng,气动凿岩机组成：冲击配气机构、转钎机构、,10,1,冲击配气机构,作用：,将由操纵阀输入的压气,依次,输送到气缸的后腔和前腔，推动活塞往复运动,获得活塞对钎尾的连续冲击动作。,常用配气机构有,被动阀配气机构,、,控制阀配气机构,和,无阀配气机构,。,被动阀配气机构,依靠活塞往复运动时压缩前后腔气体，形成高压气垫推动配气阀变换位置。,配气阀有球阀、环状阀和蝶状阀。,2-2,钻孔机械与装载机械,docin/sundae_meng,1冲击配气机构 常用配气机构有被动阀配气机,11,环状阀配气机构,1-,压气入口；,2-,气道；,3-,配气阀；,4-,气缸后腔；,5-,活塞；,6-,排气口；,7-,气动前腔；,8-,气路通道,(a),冲击行程,(b),返回行程,2-2,钻孔机械与装载机械,docin/sundae_meng,环状阀配气机构(a)冲击行程 (b)返回行程2-,12,2,转钎机构,使气动凿岩机钎杆回转的机构。,内回转,和,外回转,(,独立回转,),转钎机构。,(1),内回转转钎机构,1-,棘轮；,2-,棘爪；,3-,螺旋棒；,4-,活塞；,5-,转钎套；,6-,钎尾套；,7-,钎杆,内回转机构多用于轻型手持式或支腿式气动凿岩机。,2-2,钻孔机械与装载机械,docin/sundae_meng,2转钎机构(1)内回转转钎机构1-棘轮；2-棘爪；3-螺,13,(2),外回转,(,独立回转,),转钎机构,由独立的,气动马达,经,齿轮减速,驱动钎杆转动，具有转速可调、转矩大、转动方向可变等特点，有利于装拆钎头、钎杆。,多用于重型导轨式气动凿岩机。,2-2,钻孔机械与装载机械,3,排屑机构,:,用水冲洗排除孔内岩屑的机构。,docin/sundae_meng,(2)外回转(独立回转)转钎机构,14,4,润滑机构,向凿岩机各运动件注润滑油，以保证正常凿岩作业的机构。,2-2,钻孔机械与装载机械,docin/sundae_meng,4润滑机构2-2钻孔机械与装载机械docin/s,15,（二）液压凿岩机,以循环高压油为动力，驱动钎杆、钎头，以冲击回转方式在岩体中凿孔的机械。,液压凿岩机一般安装在凿岩台车的钻臂上工作，可钻凿任何方位的炮孔，钻孔直径通常为,30,65mm,，适用于以钻眼爆破法掘进的矿山井巷、硐室和隧道的钻孔作业。,2-2,钻孔机械与装载机械,docin/sundae_meng,（二）液压凿岩机2-2钻孔机械与装载机械docin/s,16,液压凿岩机优缺点：,优点：,1,、,能量利用率,30,40%,，风动凿岩机,10%,；,2,、,机械性能好，凿岩速度快,(,冲击频率每分钟上万次，风动凿岩机每分钟三千次左右,),，速度提高一倍以上；,3,、,消除风动凿岩机的排气噪音和油雾，改善作业条件；,4,、,运动件在油液中工作，润滑条件好，提高零件寿命。,缺点：,投资大，单位功率的重量较大，技术要求和维护费用较高。,2-2,钻孔机械与装载机械,docin/sundae_meng,液压凿岩机优缺点：优点：2-2钻,17,液压凿岩机,组成：,冲击机构、转钎机构、蓄能机构、排屑机构等。,2-2,钻孔机械与装载机械,docin/sundae_meng,液压凿岩机组成：冲击机构、转钎机构、蓄能机构,18,1,冲击机构,按配油结构分为有,阀式,和,无阀式,两种。有阀式冲击机构按回油方式可分为,单腔回油,和,双腔回油,。,液压凿岩机多采用,单腔回油套阀式冲击机构,、,单腔回油柱阀式冲击机构,和,双腔回油柱阀式冲击机构,。,双腔回油柱阀式冲击机构原理如图所示。活塞两端直径相同。由配油柱阀控制，前后腔交替进油和回油，实现活塞往复冲击运动。,2-2,钻孔机械与装载机械,docin/sundae_meng,1冲击机构2-2钻孔机械与装载机械docin/sund,19,2-2,钻孔机械与装载机械,图,2-6,双腔回油柱阀式冲击机构,a-,冲击行程；,b-,返回行程,1,，,5-,主油路；,2,，,6,，,7,，,9-,控制油路；,3,，,4-,回油油路；,8,，,10-,柱阀左右油室,A-,调节塞；,B-,活塞；,C-,柱阀；,D-,高压蓄能器；,E-,回油蓄能器,docin/sundae_meng,2-2钻孔机械与装载机械图2-6 双腔回油柱阀式冲击机构,20,2,蓄能机构,采用一个或二个蓄能器，主要作用是蓄能和稳压。冲击行程时活塞速度很高，在冲击机构的高压侧装有蓄能器，将回程过程中多余的流量以液压能形式储存于蓄能器中，待冲击行程时释放出来。蓄能器还能吸收液压系统的脉冲和振动，蓄能器有隔膜式和活塞两种，大多采用隔膜式。,2-2,钻孔机械与装载机械,docin/sundae_meng,2蓄能机构2-2钻孔机械与装载机械docin/sund,21,缓冲装置多采用液压缓冲机构，如图,2-7,所示。钎杆装在反冲套筒,2,内，反冲套筒的后面加反冲活塞,5,，在反冲活塞的锥面上承受高压油。当钎杆反弹力经反冲套筒,2,传给反冲活塞,5,后，反冲活塞向后运动，把反弹力传给高压油路中的蓄能器，蓄能器将反冲能量吸收。为提高反冲效果，蓄能器应尽量靠近缓冲器的高压油室。,2-2,钻孔机械与装载机械,图,2-7,液压缓冲装置原理,1-,钎杆；,2-,反冲套筒；,3-,缓冲器外壳；,4-,高压油路；,5-,反冲活塞；,6-,冲击锤,docin/sundae_meng,缓冲装置多采用液压缓冲机构，如图2-7所示。钎,22,3,转钎机构,凿岩时使钎杆转动的机构，有内回转和外回转两种。内回转机构是利用冲击活塞回程能量，通过,螺旋棒和棘轮机构,，使钎杆每被冲击一次转动一定角度，为间歇回转。内回转机构输出扭矩小，多用于轻型支腿式液压凿岩机。,外回转机构又称独立回转机构，一般用单独的液压回路驱动,液压马达,经过,齿轮减速,，带动钎杆旋转，为连续回转，可无级调速并可反向旋转。它输出扭矩大，多用于导轨式液压凿岩机，其液压马达有,齿轮马达,、,叶片马达,和,摆线马达,三种。,2-2,钻孔机械与装载机械,docin/sundae_meng,3转钎机构2-2钻孔机械与装载机械docin/sund,23,4,排屑机构,用水冲洗排除孔内岩屑的机构。供水方式有,中心供水,和,侧式供水,两种。,中心供水与气动凿岩机相同，冲洗水从后部通过水针进入钎杆、钎头流入孔底，冲洗水压,0.3,0.4MPa,。这种冲洗方法多用于轻型液压凿岩机。,侧式供水的冲洗水直接从凿岩机机头水套进入钎尾、钎杆和钎头。这种结构水路短，密封可靠，水压高,(1.0,1.2MPa),，冲洗排屑效果好，多用于导轨式液压凿岩机。,2-2,钻孔机械与装载机械,docin/sundae_meng,4排屑机构2-2钻孔机械与装载机械docin/sund,24,（,三）凿岩台车,支承、推进和驱动一台或多台凿岩机实施钻孔作业，并具有整机行走功能的凿孔设备。,用于矿山巷道掘进及其他隧道施工。凿孔直径,30,65 mm,，凿孔深度,2,5m,。凿孔时能准确定位、定向，并能钻凿平行炮孔。可与装载机械及运输车辆配套，组成掘进机械化作业线。,1-,钻臂；,2-,凿岩机；,3-,行走机构,4-,操作台；,5-,动力源,2-2,钻孔机械与装载机械,docin/sundae_meng,（三）凿岩台车1-钻臂；2-凿岩机；3-行走机构2-2,25,凿岩台车,组成：,凿岩机、钻臂,(,包括推进器,),、行走机构、控制系统、操作台和动力源,(,泵站,),等。,2-2,钻孔机械与装载机械,为完成平巷掘进，凿岩台车应实现下列运动：,行走运动，以便台车进入和退出工作面；,推进器变位和钻臂变幅运动，以实现在断面任意位置和任意角度钻眼；,推进运动，使凿岩机沿钻孔轴线前进和后退。,docin/sundae_meng,凿岩台车组成：凿岩机、钻臂(包括推进器)、行走机构、,26,(1),推进器变位,摆角液压缸,8,实现推进器的水平摆动，俯仰液压缸,7,实现推进器的俯仰运动，以钻凿不同方向的炮眼。在补偿液压缸的作用下，推进器作补偿运动，使导轨前端的顶尖始终顶紧在岩壁上以增加钻臂的工作稳定性，并在钻臂因位置变化引起导轨顶尖脱离岩壁时起距离补偿作用。,2-2,钻孔机械与装载机械,1.,摆臂液压缸；