露天開採終極

2022-11-19 15:30:02 字數 5254 閱讀 6184

潛孔鑽機是利用潛入孔底的衝擊器與鑽頭對岩石衝擊破碎形成鑽孔的機械。特點是:鑽桿的衝擊能量不受鑽孔深度的影響。

潛孔鑽機的工作原理:鑽機工作時,由迴轉供風機構4帶動鑽桿3、衝擊器2和鑽頭1迴轉,產生對岩石刮削作用的剪下力;同時,壓力經鑽桿進入衝擊器,推動衝擊器的活塞反覆衝擊鑽頭,使鑽頭侵入孔底產生擠壓岩石的衝擊力。鑽頭在衝擊器活塞的不斷衝擊作用下,改變每次破碎岩石的位置。

所以,鑽頭在孔底迴轉是連續的,衝擊是間斷的。在衝擊器的衝擊力和迴轉機構的剪下力作用下,孔底的岩石不斷被壓碎和剪碎。壓氣由迴轉供風機構進入,經中空鑽桿直達孔底,把破碎後的巖渣從鑽桿與孔壁之間的環形空間吹到孔外。

另外,迴轉供風機構在推進調壓機構5的作用下沿軸向移動,推進衝擊器和鑽頭,實現連續鑽進。

迴轉供風機構的作用及如何實現:迴轉供風機構是潛孔鑽機的主要工作部件。迴轉供風機構的作用是帶動鑽具迴轉,並通過它向衝擊器輸送壓氣。

它由迴轉電動機、迴轉減速器和供風迴轉器等部分組成。供風迴轉器的作用是:傳遞扭矩、向鑽具供風和接卸鑽桿。

如何實現:風接頭體10(即迴轉殼體)通過螺栓固定在迴轉減速器12的機體上。空心軸6的上端用花鍵與減速器輸出軸11相連。

花鍵套7借助花鍵裝在空心軸6上。鑽桿接頭5與花鍵套用螺栓連線。減速器輸出軸的轉矩通過空心軸及花鍵套傳給鑽桿接頭,帶動鑽具迴轉。

由風源來的壓氣經送風管9進入風接頭體10,再經八個徑向孔進入空心軸6、鑽桿接頭5,然後進入鑽桿1及衝擊器內,為衝擊器提供工作動力。當需要鑽桿時,風路停止供風,卡爪2在彈簧3的作用下向外張開,這時風動接頭順時針方向迴轉(從電動機方向看),將鑽桿的尾部方形螺紋擰入鑽桿接頭5中。當需要卸鑽桿時,首先接通壓氣,進入鑽桿接頭的壓氣使活塞4伸出。

在活塞作用下,卡爪2向鑽桿中心方向擺動,卡在鑽桿的凹槽中。這時,改變迴轉電動機的14的轉向,使下部鑽桿相對上部鑽桿反轉而脫開,實現卸杆的動作。

除塵系統(乾式和濕式):1)乾式除塵系統的除塵:乾式除塵系統由捕塵罩、沉降箱、旁室旋風除塵器、機械脈衝袋除塵器以及扇風機等部分組成。

各處放灰口均有自動防灰機構,免去了人工扒渣和防灰工作。 鑽孔時,抽出式扇風機25啟動,捕塵罩a內形成負壓,100μm以上的粉塵大部分在罩內沉降。小顆粒粉塵被扇風機吸入沉降箱b,由於捕塵罩內為負壓,因而孔內附近不會有粉塵外逸。

被扇風機抽出的尘氣進入空間較大的沉降箱後,流速大大降低。沉降速度大的顆粒落入箱體底部稱為巖渣,較細小的粉塵隨氣流從出口進入旁室旋風除塵器c。箱體底部的巖渣由自動放渣機構放出。

汽缸8通過管路與通往衝擊器的主風路接通。衝擊器工作時,汽缸內沒有壓氣,推進活塞桿向下運動,並推進撥桿7,使之緊緊地壓在活動蓋6上,活動蓋將排渣門封閉。當衝擊器停止工作時,主風路不再供氣,汽缸內得彈簧推動活塞桿向上運動,使撥桿離開活動蓋,排渣口開啟,巖渣靠自重放落。

通過沉降箱出口的粉塵氣流,沿口徑不大的進口管以切線方向高速進入旁室旋風除塵器。氣流在螺旋形頂板引導下向下旋轉,較粗粉塵在離心力作用下甩向外壁,並沿螺旋線方向下降,落入卸塵裝置14。較細的粉塵隨氣流從旋風除塵器**的排氣管9上公升,進入機械脈動衝布袋除塵器d。

在布袋除塵器的中部箱體內,懸掛著滌綸絨布布袋17,布袋套在各自的骨架18上。在扇風機的作用下,從中部箱體進入的粉塵被阻留在布袋的外圍,經過布袋過濾器的淨化,氣體從喇叭管23進入上部箱體,最後通過出口由扇風機排到大氣中。積存在布袋外圍的粉塵一部分在重力作用下落入下部箱體,另一部分繼續積附在布袋上,增大了布袋的過濾阻力。

為了保證正常運轉,應採用機械脈衝機構,定時對布袋噴吹清灰。 每排布袋的上方都設一根噴吹管24,該管的噴孔對準喇叭管。喇叭管端部的脈衝閥22按機械脈衝控制器20的程式和時間間隔,向噴吹管供壓氣進行噴吹。

當噴吹氣流通過喇叭管時,從上部箱體引入約五倍於噴吹壓氣量的空氣進入布袋,使布袋急劇膨脹,產生一次振動,並形成由里向外的反向氣流,抖落了布袋上的粉塵。落入下部箱體的粉塵由攪龍16推向排灰口,再經卸塵裝置倒入灰布袋15,由此排至地面。2)濕式除塵系統的除塵:

濕式除塵系統是由供水裝置、風水混合裝置和孔口排渣裝置三部分組成。 鑽孔時,供水裝置a提供的壓力水進入安裝在衝擊器供水管路上的風水混合裝置(注水器)b,與壓氣混合,產生的風水混合物用來推動衝擊器工作。破碎下來的巖粉在孔底以及沿孔壁上公升的過程中被濕潤,凝成溼的巖粉球團或半流動的岩漿,排至孔口,由孔口排渣裝置c吹到鑽機一側。

供水裝置a由電動機d、水幫浦4、水箱1、調壓閥3、截止閥6等組成。鑽孔過程中,通過調節截止閥來獲得合理的供水量,以便能提高效率又滿足除塵的要求。當鑽機不用水時,高壓水經調壓閥3返回水箱1。

風水混合裝置b由氣控注水器控制。氣控注水器安裝在給衝擊器供氣的主管道上。需注水時,操作注水的操縱閥,壓氣自注水器左端進入,推進活塞7向右運動,並壓縮彈簧8;當活塞上的環形槽對準噴嘴9時,壓力水進入活塞的右端小孔,經噴嘴噴入主管路中。

當操作注水器操縱閥切斷壓氣時,活塞左端氣室的餘氣排至大氣,活塞在彈簧作用下復位,壓力水通路被切斷,停止供水。 孔口排渣裝置c由壓風機10、風管和捕塵器11組成。孔口捕塵罩由鋼板製成,其連線壓風機的入風口與濕潤巖粉的排出口在一條直線上。

推進提公升機構的作用:推進鑽具、保持鑽頭工作時始終與孔底接觸、並實現迴轉供風機構和鑽具的快速公升降。

調壓裝置的作用:保證鑽具對孔底的合理軸壓力,以達到最佳的鑽孔效率。如何實現提公升:開動提公升電機1,並使其正傳或反轉,則可實現鑽進部件的快速提公升或下放。

如何實現調壓:由於kq-200型鑽機鑽進部件的總重量為2750kg,而合理的軸壓力是10kn,所以需要調壓機構來減壓。減壓汽缸11固定在機架上,當汽缸的上腔進氣時,活塞受壓氣產生的推力之半,通過鏈條作用在鑽具上,使鑽具受到一定的提公升力,平衡掉一部分重力,從而削減了鑽進部件的作用力,獲得合理的軸壓力。

在鑽進過程中,減壓汽缸11的上腔始終不斷的輸入壓氣。由於壓氣作用在活塞上面,無論活塞伸出還是縮回,活塞桿始終緊緊地推壓著滑動鏈輪組,作用於鑽具上的提公升力始終不變,孔底軸壓力保持恆定。

潛孔鑽機的鑽具包括鑽頭、衝擊器、鑽桿。鑽頭安裝在衝擊器前端,鑽桿的兩端有連線螺紋,一端與衝擊器連線,另一端接迴轉供風機構。鑽頭分類:

安排其方式劃分,有旁側排氣和中心排氣;按結構形式劃分,有分體式和整體式;按鑲嵌硬質合金形狀不同,分為刃片型鑽頭、柱齒鑽頭和片柱混合型鑽頭。衝擊器是潛孔鑽機的重要部件,其質量優劣直接影響鑽孔的速度和成本,對衝擊器的要求是:效能引數好,鑽孔效率高,結構簡單,便與製造、使用和維修,零部件工作可靠,使用壽命長,適應性強能在各種岩層裡正常工作。

有閥衝擊器分類:按排氣方式不同,有旁側式排氣和中心排氣兩種;按活塞數目分為單活塞和雙活塞兩種;按驅動能源分為氣動式和液動式。有閥衝擊器如何實現防空檔和工作過程:

在鑽孔過程中,有時要在提公升或下放鑽具的同時給衝擊器輸送壓氣,用來噴吹孔底積存的巖渣或處理夾鑽。此時如果衝擊器連續衝擊,勢必空打鑽頭,會造成卡釺套零件損壞,這種現象稱為空打現象。衝擊器上設計有防空打機構。

當提公升或下放鑽具時,鑽頭依靠自重下落,其尾部卡在圓鍵上,活塞也隨之處於下限位置,這時內缸壁的進氣孔被活塞堵死,露出孔(又稱防空打孔),活塞前端的縮頸部分與襯套的內孔之間形成的環形空間溝通了前腔與孔底,使前腔氣體排至孔底。由孔進入後腔的壓氣經活塞中心孔直吹孔底,活塞停止運動,因而消除了空打現象。

牙輪鑽機的工作原理:鑽機工作時,迴轉機構帶動鑽具旋轉,集體通過鑽桿給鑽頭施加足夠大的軸壓力和迴轉力矩,使鑽頭壓在岩石上,邊推進邊迴轉。由於牙輪自由地滑裝在鑽頭軸承的軸頸上,在岩石的阻力作用下,牙輪沿著與鑽頭轉向相反的方向旋轉。

牙輪在加壓機構的靜壓力和滾動過程中齒數變化引起的衝擊作用下破碎壓石。實際上,牙輪相對於岩石表面的滾動中帶有滑動。因此,牙輪鑽頭破碎岩石是鑿碎、剪下和刮削等復合作用的結果。

為了保證鑽孔工作連續的進行,利用具有一定壓力和流速的氣體不斷地將破碎下來的岩石排至孔外。

牙輪鑽機的特點:鑽孔效率高、成本低、安全可靠、適用範圍廣等優點。適用範圍:

適用於中硬、硬、極硬岩石。對於十分堅硬的礦岩、炮孔直徑小於170mm時,潛孔鑽機優於牙輪鑽機,對於軟和較硬的岩石、炮孔直徑大於120mm時,牙輪鑽機優於潛孔鑽機,牙輪鑽機適用範圍為炮孔直徑超過170-220mm的鑽孔。

牙輪鑽機迴轉供風機構由迴轉電機、迴轉減速器、鑽桿聯結器、迴轉小車和進風接頭組成。迴轉電動機經迴轉減速器帶動鑽具迴轉。通過安裝在減速器兩側板上的大鏈輪和齒輪傳遞軸壓力。

利用側板上的滑板以及開式齒輪和滾輪實現在鑽架上滑動,壓氣則通過減速器的中空主軸傳給鑽具。

牙輪鑽機的加壓提公升機構:該鑽機的加壓提公升機構由主傳動機構和封閉鏈條傳動裝置組成。主傳動機構:

1.加壓鑽進時的傳動路線:加壓電動機1--減速器齒輪z1~z4--加壓離合器6--減速器齒輪z5~z8--鏈輪l1、l2--主離合器10—主動鏈輪l3,通過封閉鏈條14帶動迴轉小車減壓。

當電動機反轉時,可實現慢速提公升。2.提公升鑽具時的傳動路線:

提公升行走電動機4—減速器齒輪z5~z8---鏈輪l1、l2--主離合器10—主動鏈輪l3,通過封閉鏈條14帶動迴轉小車提公升。當電動機反轉時,可實現快速下降。3.

輔助捲揚提公升時的傳動路線:提公升行走電動機4—減速器齒輪z5~z8---鏈輪l1、l2--主離合器,帶動輔助捲揚12運動。

封閉鏈條及均衡張緊裝置如何實現張緊均勻:ky310型鑽機張緊裝置工作原理:均衡架2上裝有上張緊輪4、下張緊輪7,它們可以在均衡架的槽內滑動,並在其上裝有上彈簧3、下彈簧6,均衡架的上端通過油缸1與鑽架固定在一起,下端為自由端。

鏈條8繞過張緊輪並於主動輪5嚙合。鏈條張緊後,上張緊輪4位於均衡架導槽內的最上部位置,上彈簧3被壓縮到最大量,下張緊輪7靠近導槽上部每一位置,下彈簧6被壓縮。加壓時,主動鏈輪5逆時針方向旋轉,松邊在上部。

此時上彈簧3伸出,推動上張緊輪4下移,補償了鏈條的伸長量,下張緊輪7被緊邊鏈條拉至最上部,下彈簧6被壓縮到最大量。提公升時,主動鏈輪5順時針轉動,松邊在下部。此時下彈簧6伸長,下張緊輪7移至最下部,吸收了鏈條的伸長量,使鏈條保持張緊狀態,上張緊輪4被壓迫至最上位置。

彈簧除了將鬆弛的鏈條拉緊外,在工作中還能起緩衝作用。這種張緊裝置結構簡單、工作可靠,不需要其他輔助裝置。ky310型鑽機均衡裝置。

兩個油缸1的上、下腔油路各自聯通,當一側鏈條受力大於另一側時,受力大的鏈條就將該邊的鏈輪和框架一起抬高,定出油缸活塞桿,使油缸上腔的壓力公升高,通過油路向另一側油缸上腔排油,是另一側的油缸活塞桿下移,下壓均衡架2及其鏈條,拉緊原來受力較小的鏈條,直到兩條鏈條受力均勻。

鑽桿架組成:送杆機構、盛杆機構和抱桿機構等。

液壓卡頭作用如何工作:在鑽架小平台上左右兩側,對稱安裝有兩個液壓卡頭,該機構採用反置油缸前部帶彈簧卡頭、後部鉸接的結構。當缸體沿外殼伸出,卡頭1頂住下鑽桿的細頸。

當鑽桿反轉、卡頭對準鑽桿卡槽時,卡頭就被彈簧2迅速頂出,卡主鑽桿細頸的卡槽,即可接卸主鑽桿,油缸替收縮,躲開鑽桿,鑽桿正轉時,鑽桿卡槽的坡面把卡頭推向缸體孔內。

牙輪鑽機行走機構履帶行走裝置:傳動線路:提公升行走電機4→減速器齒輪z5-z8→行走離合器7→行走主動鏈輪l4→鏈輪l5-l10,使履帶執行。

ky-310型鑽機履帶行走裝置的構造:履帶1、履帶架2、主動輪3、張緊輪(導向輪)4支重輪5、拖帶輪6、前梁(均衡梁)7、後梁8及履帶張緊裝置9組成。

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