全液壓動力頭式鉆機給進系統的分析

秦玉兵

文章編號：2095-6835（2016）13-0083-01

摘 要：全液壓動力頭式鉆機給進系統對瓦斯的預防有著至關重要的作用。與傳統的工作模式相比，給進結構機身的優(yōu)勢是比較明顯的。如果不能將其優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，體現其良好的力學性能，必然會影響全液壓動力頭式鉆機的工作效率。通過總結近年來的工作情況，明確了常見給進機身結構的優(yōu)勢和劣勢，并分別對圓柱導軌式、矩形導軌式和V形導軌式給進機身結構進行了闡述，旨在提升工作質量。

關鍵詞：全液壓動力頭式鉆機；給進系統；瓦斯抽??；給進機身

中圖分類號：P634.4+1 文獻標識碼：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。運用該方式可以最大限度地減少煤礦瓦斯給人們帶來的負面影響。瓦斯的抽取和采集技術需要以良好的裝備為支撐，裝備的性能會直接影響工程鉆進的成孔率和瓦斯抽取、采集的整體效果。當前，全液壓動力頭式鉆機是我國使用頻率較高的一種設備，用途相對較廣，鉆進能力比較強大，是一種高質量的坑道鉆機，也是主力瓦斯抽取、采集的機型之一。給進機身在全液壓動力頭式鉆機結構中占據十分重要的地位，對設備的正常使用有著很大的影響。作為重要的構成部件之一，給進機身在鉆進施工過程中要承受來自各個方面的荷載，同時不僅要完成動力頭往復移動，還要在孔的內部出現問題時，保證可以強力拔起設備，因此，給進機身結構必須要滿足強度與剛度的要求。給進機身結構及其性能對機械的工作效率具有極大的影響，必須予以重視。

全液壓動力頭式鉆機給進裝置是利用油液的壓力能通過液動機來實現加壓或減壓的，保證給進鉆具可以正常工作。從當前的使用情況來看，給進裝置大部分都是采用液壓缸給進的形式工作。動力頭式鉆機給進裝置的形式多種多樣，而且不同模式下的給進裝置的結構特點也是不同的，因此，設備的工作性能和實際使用范圍也存在一定的差別。常見的機身結構形式一般有三種，即矩形導軌式、圓柱導軌式和V形導軌式，且不同形式的機身加工工藝也是不同的。

1 圓柱導軌式給進機身

圓柱導軌式給進機身前后都需要固定板，整體由固定板、圓柱導軌燈組成。其焊接量比較小，很容易控制焊接的變形問題。該類機身后期的加工量和加工難度也較小，制作起來比較簡單，可以很精密地將其中的關鍵位置配合到一起。兩根圓柱導軌是可以不斷更換的，維護效果比較理想。但是，圓柱導軌式給進機身的缺點也比較明顯——在后期難以進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生產廠家的實力。近年來，我國的零件加工水平不斷提升，各大企業(yè)也開始對圓柱導軌式給進機身的結構進行研究。由于其配合比較精密，而且維護性能也比較好，因此，可以提升全液壓動力頭式鉆機表面的美觀程度。但由于圓柱導軌剛度與平行度的要求都很高，受扭矩的影響，機身行程不能太長。在設計時，需要不斷地計算和仿真，才能保證圓柱導軌的直徑和長度。否則，動力頭在機身中承受過大的扭矩，導軌會變形，影響其正常使用。

2 矩形導軌式給進機身

矩形導軌式給進機身主要構成部分有前后固定板、焊接鋼槽等，由各種材料拼焊形成。整個機身一般都用質量比較好的鋼板焊接，不僅強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，這種類型的給進機身都比較長，而且焊縫相對較多。在整個焊接過程中，如果不能妥善處理，容易出現焊接變形等問題，影響設備的正常使用。為了全面提升設備的使用質量，在焊接之前，應當先校對鋼槽和導軌。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力變形問題。通過工裝的形式將導軌與鋼槽焊接在一起之后再進行校正，結合人工處理的方式，完成校正以后直接進入到機械加工環(huán)節(jié)。在加工時，導軌的精加工需要通過一次裝夾的方式完成，先對導軌的頂面和兩側進行加工，之后固定導軌頂面位置和側面位置，對底面進行加工處理。這種工作方式不僅可以保證導軌的平直度，還可以保證導軌的尺寸與需求相符。由于加工過程比較簡單，而且剛度也比較理想，因此，目前我國絕大部分的動力頭式鉆機都是使用這一結構打造的。這種處理方式雖然比較簡單，但是如果導軌出現磨損，是不能自動補償的，必須要設置鏈條對其進行調節(jié)。另外，由于要求的間隙比較大，導向精度并不是很高，再加上導軌的焊接位置是在鋼槽上，因此維護難度大，維護效果也不夠理想。如果出現變形或者各種形式的磨損，只能整體更換設備，成本較高。

3 V形導軌式給進機身

V形導軌式給進機身的主要構成部分是前后固定板、焊接梁和V形導軌面等。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形導軌面是固定于焊接梁上的，并且V形滑塊可以通過不斷調整螺栓的方式自動補償各種磨損間隙。V形導軌面是可以拆卸和更換的，整個工作環(huán)節(jié)成本較低，也減輕了工作人員的負擔，提升了工作的便利程度。V形導軌式給進機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、合理的一種。但是這一工作模式在焊接過程中需要經過許多工序環(huán)節(jié)。只有不斷地焊接，才能保證質量。長時間、多工序的焊接會影響到材料的使用質量，導致焊接過程出現變形。另外，V形導軌式給進機身的加工工藝相對較復雜，加工質量略差于圓柱導軌式給進機身。

4 結束語

全液壓動力頭式鉆進系統是當前我國認可程度比較高的一種系統。本文分別從圓柱導軌式給進機身、矩形導軌式機身和V形導軌式給進機身三個角度入手，詳細地分析了該系統具體的工作流程和方式，旨在提升系統運行質量，為日后的工作奠定良好的基礎。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕