全液压动力头式钻机给进系统的分析

秦玉兵

文章编号：2095-6835（2016）13-0083-01

摘 要：全液压动力头式钻机给进系统对瓦斯的预防有着至关重要的作用。与传统的工作模式相比，给进结构机身的优势是比较明显的。如果不能将其优势充分发挥出来，体现其良好的力学性能，必然会影响全液压动力头式钻机的工作效率。通过总结近年来的工作情况，明确了常见给进机身结构的优势和劣势，并分别对圆柱导轨式、矩形导轨式和V形导轨式给进机身结构进行了阐述，旨在提升工作质量。

关键词：全液压动力头式钻机；给进系统；瓦斯抽取；给进机身

中图分类号：P634.4+1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.083

通过钻孔的方式来抽取、采集瓦斯是近年来比较常见的一种工作方式。运用该方式可以最大限度地减少煤矿瓦斯给人们带来的负面影响。瓦斯的抽取和采集技术需要以良好的装备为支撑，装备的性能会直接影响工程钻进的成孔率和瓦斯抽取、采集的整体效果。当前，全液压动力头式钻机是我国使用频率较高的一种设备，用途相对较广，钻进能力比较强大，是一种高质量的坑道钻机，也是主力瓦斯抽取、采集的机型之一。给进机身在全液压动力头式钻机结构中占据十分重要的地位，对设备的正常使用有着很大的影响。作为重要的构成部件之一，给进机身在钻进施工过程中要承受来自各个方面的荷载，同时不仅要完成动力头往复移动，还要在孔的内部出现问题时，保证可以强力拔起设备，因此，给进机身结构必须要满足强度与刚度的要求。给进机身结构及其性能对机械的工作效率具有极大的影响，必须予以重视。

全液压动力头式钻机给进装置是利用油液的压力能通过液动机来实现加压或减压的，保证给进钻具可以正常工作。从当前的使用情况来看，给进装置大部分都是采用液压缸给进的形式工作。动力头式钻机给进装置的形式多种多样，而且不同模式下的给进装置的结构特点也是不同的，因此，设备的工作性能和实际使用范围也存在一定的差别。常见的机身结构形式一般有三种，即矩形导轨式、圆柱导轨式和V形导轨式，且不同形式的机身加工工艺也是不同的。

1 圆柱导轨式给进机身

圆柱导轨式给进机身前后都需要固定板，整体由固定板、圆柱导轨灯组成。其焊接量比较小，很容易控制焊接的变形问题。该类机身后期的加工量和加工难度也较小，制作起来比较简单，可以很精密地将其中的关键位置配合到一起。两根圆柱导轨是可以不断更换的，维护效果比较理想。但是，圆柱导轨式给进机身的缺点也比较明显——在后期难以进行二次加工和二次装配，因此，必须要最大限度地提升安装孔加工精度。安装孔的加工精度可以直观地反映钻机生产厂家的实力。近年来，我国的零件加工水平不断提升，各大企业也开始对圆柱导轨式给进机身的结构进行研究。由于其配合比较精密，而且维护性能也比较好，因此，可以提升全液压动力头式钻机表面的美观程度。但由于圆柱导轨刚度与平行度的要求都很高，受扭矩的影响，机身行程不能太长。在设计时，需要不断地计算和仿真，才能保证圆柱导轨的直径和长度。否则，动力头在机身中承受过大的扭矩，导轨会变形，影响其正常使用。

2 矩形导轨式给进机身

矩形导轨式给进机身主要构成部分有前后固定板、焊接钢槽等，由各种材料拼焊形成。整个机身一般都用质量比较好的钢板焊接，不仅强度满足工程使用需求，而且刚度也比较理想，因此得到了工作人员的青睐。通常情况下，这种类型的给进机身都比较长，而且焊缝相对较多。在整个焊接过程中，如果不能妥善处理，容易出现焊接变形等问题，影响设备的正常使用。为了全面提升设备的使用质量，在焊接之前，应当先校对钢槽和导轨。采用分段焊接等形式，不仅可以保证焊接的牢固性，还可以减少不必要的应力变形问题。通过工装的形式将导轨与钢槽焊接在一起之后再进行校正，结合人工处理的方式，完成校正以后直接进入到机械加工环节。在加工时，导轨的精加工需要通过一次装夹的方式完成，先对导轨的顶面和两侧进行加工，之后固定导轨顶面位置和侧面位置，对底面进行加工处理。这种工作方式不仅可以保证导轨的平直度，还可以保证导轨的尺寸与需求相符。由于加工过程比较简单，而且刚度也比较理想，因此，目前我国绝大部分的动力头式钻机都是使用这一结构打造的。这种处理方式虽然比较简单，但是如果导轨出现磨损，是不能自动补偿的，必须要设置链条对其进行调节。另外，由于要求的间隙比较大，导向精度并不是很高，再加上导轨的焊接位置是在钢槽上，因此维护难度大，维护效果也不够理想。如果出现变形或者各种形式的磨损，只能整体更换设备，成本较高。

3 V形导轨式给进机身

V形导轨式给进机身的主要构成部分是前后固定板、焊接梁和V形导轨面等。焊接梁采用钢板材料，将钢板材料折弯到一定角度之后再焊接，即为焊接梁。V形导轨面是固定于焊接梁上的，并且V形滑块可以通过不断调整螺栓的方式自动补偿各种磨损间隙。V形导轨面是可以拆卸和更换的，整个工作环节成本较低，也减轻了工作人员的负担，提升了工作的便利程度。V形导轨式给进机身的扭矩直接承受到来自焊接梁的压力，并且受力情况是本文提到的三种模式中最为科学、合理的一种。但是这一工作模式在焊接过程中需要经过许多工序环节。只有不断地焊接，才能保证质量。长时间、多工序的焊接会影响到材料的使用质量，导致焊接过程出现变形。另外，V形导轨式给进机身的加工工艺相对较复杂，加工质量略差于圆柱导轨式给进机身。

4 结束语

全液压动力头式钻进系统是当前我国认可程度比较高的一种系统。本文分别从圆柱导轨式给进机身、矩形导轨式机身和V形导轨式给进机身三个角度入手，详细地分析了该系统具体的工作流程和方式，旨在提升系统运行质量，为日后的工作奠定良好的基础。

参考文献

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〔编辑：刘晓芳〕