牙輪鉆機(jī)選型

1、牙輪鉆機(jī)設(shè)備選型1. 已知： 表一 礦山深孔爆破參數(shù)及鉆機(jī)數(shù)量計(jì)算表單位東采場(chǎng)西采場(chǎng)備注礦石巖石礦石巖石礦石硬度f(wàn)=612鑿巖量萬(wàn)t58841658825390巖石硬度f(wàn)=510年爆破量萬(wàn)163.521340.95245.271735.35段高m12121212孔徑mm310mm孔距m7.587.58排距m5.565.56孔深m14141414超深2m延米爆破量/m35.3641.1435.3641.14延米爆破質(zhì)量t/m125.42127.67125.42127.67年穿孔米數(shù)萬(wàn)m4.8734.317.344.45%廢孔率總計(jì)萬(wàn)m39.1851.7年穿孔個(gè)數(shù)個(gè)3477245065216317

2、13總計(jì)個(gè)2798336929鉆機(jī)效率萬(wàn)m/臺(tái)年計(jì)算臺(tái)數(shù)臺(tái)合計(jì)臺(tái)數(shù)臺(tái)選取臺(tái)數(shù)臺(tái)562. 要求：（1） 按照前面所學(xué)知識(shí)將表格中的孔填全，并編寫(xiě)計(jì)算分析的說(shuō)明書(shū)。（2） 附加一份鉆機(jī)論文（寫(xiě)出論文的解決問(wèn)題的核心部分）3. 選型原則：（1） 牙輪鉆機(jī)是露天礦技術(shù)先進(jìn)的鉆孔設(shè)備，適用于各種硬度巖石的鉆孔作業(yè)，設(shè)計(jì)大中型礦山設(shè)備首選牙輪鉆機(jī)（2） 中硬以上硬度的礦巖選用選用牙輪鉆機(jī)鉆孔優(yōu)于其他鉆孔設(shè)備。（3） 在滿(mǎn)足礦山年鉆孔量的同時(shí)，牙輪鉆機(jī)選型還要保證設(shè)計(jì)生產(chǎn)要求的鉆孔直徑、孔深、傾角及其他參數(shù)。（4） 根據(jù)礦區(qū)自然地理?xiàng)l件選擇設(shè)備及配套部件。（5） 動(dòng)力條件。一般選用電動(dòng)（經(jīng)濟(jì)）。（6） 工作

3、可靠，壽命長(zhǎng)，價(jià)格便宜，零部件供貨周期長(zhǎng)，應(yīng)進(jìn)行綜合分析對(duì)比。4. 鉆機(jī)預(yù)選： 表二 炮孔直徑 巖石硬度 中硬 堅(jiān)硬 極硬 270-310 60-R（） YZ-55 60-R（） KY-310 YZ-25 60-R（） KY-310 YZ-25 310-380 YZ-55 60-R（） Z-55 60-R（） YZ-55 60-R（）根據(jù)以上選型原則以及已知條件可以預(yù)選鉆機(jī)為KY-310型或YZ-55型5.鉆機(jī)的工作參數(shù)： 表三名稱(chēng)KY-310YZ-55鉆孔直徑/mm250310 310-380鉆孔深度/m17.519鉆孔方向/（°）90°90°最大軸壓/KN45

4、0 550 鉆進(jìn)速度/m·min-1交流0.9801.2直流04.502回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速/m·min-101000120回轉(zhuǎn)扭矩/N·m72108330提升速度/m·min-1011.872030行走速度/km·h-100.6301.1爬坡能力/（°）1225排渣風(fēng)量/m3·min-14037排渣風(fēng)壓/MPa0.352.74外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）/m×m×m鉆架豎起時(shí)13.838×5.695×26.32614.25×6.11×27.08鉆架放倒時(shí)26.6

5、06×5.695×7.62027.03×6.11×7.55整機(jī)重量/t1231401. 軸壓力 式中 -巖石堅(jiān)固性系數(shù)； -鉆頭直徑(1)礦石中鉆具的軸壓力 礦石的堅(jiān)固性系數(shù)f為612，此時(shí)f取12 P=0.07×12×310=260.4kN(2)巖石中鉆具的軸壓力 巖石的堅(jiān)固性系數(shù)為510，此時(shí)取10 0.07×10×310=217kN2.鉆具轉(zhuǎn)矩 M=29.6kD式中 k-巖石特性系數(shù)，見(jiàn)巖石特性系數(shù)表； P-軸壓力，kN(1)礦石中鉆具的轉(zhuǎn)矩 M=29.6×10××310

6、5;(2)巖石中鉆具的轉(zhuǎn)矩M=29.6×10××310× 表四 巖石特性系數(shù)表巖石種類(lèi)最軟軟中軟中硬最硬抗壓強(qiáng)度/M17.556210475 k14×12×10×8×6×4× 3.排渣風(fēng)量 v=4.7式中 b-巖渣的最大粒度，mm；取5mm -巖石密度，kg/ v=4,7=10.5m/s Q=式中 k-考慮漏風(fēng)系數(shù)，取k=1.11.5,此時(shí)取1.3 d-鉆桿外徑，mm Q=8.9/min根據(jù)以上經(jīng)驗(yàn)公式可以計(jì)算出鉆出該大小的孔所需的鉆機(jī)的工作參數(shù) 表五 牙輪鉆機(jī)工作參數(shù)鉆孔扭矩/N·m

7、-1軸壓力/KN排查風(fēng)量/m³·min-1礦石3855.8 260.48.9巖石2933.2270根據(jù)計(jì)算的出的數(shù)據(jù)與鉆機(jī)規(guī)格參數(shù)對(duì)比，可知選鉆機(jī)KY-300較為合適5. 選型計(jì)算： 1.鉆孔速度 v=3.75 式中 P-軸壓力 D-鉆孔直徑 f-巖石堅(jiān)固性系數(shù) n-鉆具鉆速 2.臺(tái)班生產(chǎn)能力 式中 牙輪鉆機(jī)臺(tái)班生產(chǎn)能力，m/(臺(tái).班)； 牙輪鉆機(jī)的鉆進(jìn)速度，cm/min; 每班工作時(shí)間，h； b鉆機(jī)臺(tái)班時(shí)間利用系數(shù)，取0.40.5；3.臺(tái)年綜合效率 式中 牙輪鉆機(jī)的臺(tái)年鉆機(jī)效率，萬(wàn)m/臺(tái)年； 牙輪鉆機(jī)的年工作利用率，一般取，0.8； N 一年所有的工作日，取360； 4.

8、設(shè)備數(shù)量 N=式中 Q -設(shè)計(jì)的礦山年采剝總量，t -每臺(tái)牙輪鉆機(jī)的年穿孔效率。m/a q-每米炮孔的爆破量，t/m e-廢孔率，% 取0.05 5. 計(jì)算過(guò)程：（1）對(duì)于礦石 1）鉆進(jìn)速度 在礦山中鉆機(jī)的n值取80r/min，根據(jù)選擇鉆機(jī)技術(shù)參數(shù)，軸壓取450kN V=3.75×=36.3cm/min 2）臺(tái)班生產(chǎn)能力=87.12m/(臺(tái)·班) 3）臺(tái)年綜合效率=75271.68m/臺(tái)年=7.5萬(wàn)m/臺(tái)年 4）礦石中鉆機(jī)數(shù)量確定 東采場(chǎng) N=0.7臺(tái) 西采場(chǎng) N=1.0臺(tái) （2） 對(duì)于巖石： 1）鉆進(jìn)速度 在巖石中鉆機(jī)的n值取80r/min,根據(jù)選擇鉆機(jī)的技術(shù)參數(shù)，軸壓取

9、450kN V=3.75×=43.5cm/min 2）臺(tái)班生產(chǎn)能力=65.25m/(臺(tái)·班) 3）臺(tái)年綜合效率=56376m/臺(tái)年=5.6萬(wàn)m/臺(tái)年 4）巖石中鉆機(jī)數(shù)量確定 東采場(chǎng) N=6.1臺(tái) 西采場(chǎng) N=7.9臺(tái) （3）綜上所計(jì)算： 本次設(shè)計(jì)中所選用的牙輪鉆機(jī)為KY-310A型號(hào) 東采場(chǎng)共配有0.7+6.1=6.8臺(tái)即7臺(tái) 西采場(chǎng)共配有1.0+7.9=8.9臺(tái)即9臺(tái)具體數(shù)據(jù)見(jiàn)附表： 表六 礦山深孔爆破參數(shù)及鉆機(jī)數(shù)量計(jì)算表單位東采場(chǎng)西采場(chǎng)備注礦石巖石礦石巖石礦石硬度f(wàn)=612鑿巖量萬(wàn)t58841658825390巖石硬度f(wàn)=510年爆破量萬(wàn)163.521340.95245

10、.271735.35段高m12121212孔徑mm310mm孔距m7.587.58排距m5.565.56孔深m14141414超深2m延米爆破量/m35.3641.1435.3641.14延米爆破質(zhì)量t/m125.42127.67125.42127.67年穿孔米數(shù)萬(wàn)m4.8734.317.344.45%廢孔率總計(jì)萬(wàn)m39.1851.7年穿孔個(gè)數(shù)個(gè)347724506521631713總計(jì)個(gè)2798336929鉆機(jī)效率萬(wàn)m/臺(tái)年7.55.67.55.6計(jì)算臺(tái)數(shù)臺(tái)0.76.11.07.9合計(jì)臺(tái)數(shù)臺(tái)6.88.9選取臺(tái)數(shù)臺(tái)567.論文：核心部分：在現(xiàn)代的冶金、礦山、建材、鐵路、水電建設(shè)、國(guó)防施工及土石方

11、等露天工程的爆破孔鉆鑿工程作業(yè)中潛孔鉆機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。山河智能SWDB165系列潛孔鉆機(jī)是目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的一體化液壓潛孔鉆機(jī)，具有高效的高風(fēng)壓潛孔鉆進(jìn)系統(tǒng)，便于高精度、高效率、大直徑的深孔鉆鑿。潛孔鉆機(jī)的鉆孔作業(yè)主要由推進(jìn)調(diào)壓機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)供氣機(jī)構(gòu)、沖擊機(jī)構(gòu)、操作機(jī)構(gòu)和除塵機(jī)構(gòu)等完成。采用螺桿空氣壓縮機(jī)輸出的壓氣做鑿巖動(dòng)力。附錄： 淺談潛孔鉆機(jī)的發(fā)展歷史論文摘要：在現(xiàn)代的冶金、礦山、建材、鐵路、水電建設(shè)、國(guó)防施工及土石方等露天工程的爆破孔鉆鑿工程作業(yè)中潛孔鉆機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。山河智能SWDB165系列潛孔鉆機(jī)是目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的一體化液壓潛孔鉆機(jī)，具有高效的高風(fēng)壓潛孔鉆進(jìn)系統(tǒng)，便于高精度、高效

12、率、大直徑的深孔鉆鑿。潛孔鉆機(jī)的鉆孔作業(yè)主要由推進(jìn)調(diào)壓機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)供氣機(jī)構(gòu)、沖擊機(jī)構(gòu)、操作機(jī)構(gòu)和除塵機(jī)構(gòu)等完成。采用螺桿空氣壓縮機(jī)輸出的壓氣做鑿巖動(dòng)力。本文重點(diǎn)介紹SWDB165潛孔鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)和日常的維護(hù)和保養(yǎng) 關(guān)鍵字: 潛孔鉆機(jī)。潛孔鉆機(jī)廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、建材、鐵路、水電建設(shè)、國(guó)防施工及土石方等露天工程的爆破孔鉆鑿工程作業(yè)中的工程機(jī)械。潛孔鉆機(jī)鑿巖作業(yè)始于三十年代， 當(dāng)時(shí)主要用于井下鑿巖深孔，第二次世界大戰(zhàn)時(shí)，這種作方法逐步地轉(zhuǎn)移到地面露天開(kāi)采作業(yè)中，到六十年代，國(guó)外露天礦已經(jīng)普遍采用潛孔鉆機(jī)，七十年代中期，鉆孔技術(shù)迅速發(fā)展，由于采用高風(fēng)壓潛孔沖擊器及球齒鉆頭，解決了炮孔偏斜及鉆頭實(shí)用壽命

13、等幾大難題，潛孔鉆機(jī)獲得了更大范圍內(nèi)的應(yīng)用。五十年代初，我國(guó)從蘇聯(lián)引進(jìn)一批BA-100型井下潛孔鉆機(jī)及M-1909型沖擊器，于是潛孔鉆機(jī)在我國(guó)北方得到了普遍的應(yīng)用 ，它主要鉆一些直徑100-110mm的深孔。六十年代潛孔鉆機(jī)在我國(guó)進(jìn)一步發(fā)展，許多小露天礦采用潛孔鉆機(jī)，主要用于鉆直徑150mm，深6-12m的深孔。七十年代中期，我國(guó)中小礦使用潛孔鉆占全部鉆孔機(jī)械的60%-70%，目前，中小型露天礦的穿孔仍然使用著潛孔鉆機(jī)。八十年代，我國(guó)大力發(fā)展大直徑，深孔爆破技術(shù)，并取得了一定的初效。這種高強(qiáng)度高效率的采礦方法要求有高風(fēng)壓，大直徑的潛孔鉆機(jī)于之相配應(yīng)。所以，當(dāng)前，高風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)在我國(guó)迅速發(fā)展。在

14、我國(guó)，它是近幾十年才發(fā)展起來(lái)的鉆孔機(jī)械，雖然我國(guó)研發(fā)較晚，技術(shù)底子薄，但起點(diǎn)高，這一行業(yè)發(fā)展較快，產(chǎn)品的科技含量高，不過(guò)產(chǎn)品和技術(shù)與國(guó)外的同類(lèi)機(jī)械還有一段差距，現(xiàn)在的潛孔鉆是以一體化液壓潛孔鉆為主。潛孔鉆是進(jìn)行露天開(kāi)采石灰石礦的主要設(shè)備。由于舊式潛孔鉆鉆桿支架的起落采用鋼絲繩卷?yè)P(yáng)方式，加之鉆桿支架長(zhǎng)達(dá)12米，存在許多弊端，在長(zhǎng)距離遷移潛孔鉆時(shí)，必須起落鉆桿支架，這項(xiàng)工作非常繁瑣并且不安全，僅一個(gè)起或落的動(dòng)作，就需要四五個(gè)以上人相互配合，用幾個(gè)小時(shí)才能完成；在短距離移動(dòng)潛孔鉆時(shí)，一般只好讓鉆桿支架保持豎立姿勢(shì)，由于鉆桿支架較高，不利于安全生產(chǎn)。新式潛孔鉆鉆桿支架的起落采用了先進(jìn)的液壓方式，與舊式

15、的相比有無(wú)可比擬的優(yōu)越性。改進(jìn)后的潛孔鉆起落鉆桿支架只需要操作工一個(gè)人10分鐘內(nèi)就能完成，而且起落平穩(wěn)，消除了安全隱患，大大提高了工作效率。20世紀(jì)80年代國(guó)外松散地層鉆進(jìn)，一般采用瑞典ODEX系統(tǒng)（即偏心鉆頭跟管鉆進(jìn)系統(tǒng)），但從工程施工角度看存在著動(dòng)力不足的問(wèn)題。為此新式鉆機(jī)中采用了雙動(dòng)力頭系統(tǒng)，雙動(dòng)力頭具有多種組合，可以滿(mǎn)足多種鉆孔工藝要求，分別驅(qū)動(dòng)外套管和內(nèi)鉆桿，從而實(shí)現(xiàn)跟管鉆進(jìn)。例如，英格索蘭公司的HDK系列雙動(dòng)力頭鉆機(jī)系統(tǒng)可以同時(shí)以相反的轉(zhuǎn)動(dòng)方向驅(qū)動(dòng)套管和內(nèi)部的鉆桿實(shí)現(xiàn)跟管鉆進(jìn)。該系統(tǒng)可以用氣動(dòng)潛孔沖擊器和頂部液壓鑿巖機(jī)鉆進(jìn)直徑分別為 136mm和160mm的鉆孔，可作為一獨(dú)立的部件

16、配到KR系列鉆機(jī)上進(jìn)行錨固或微形樁孔鉆進(jìn)。具有大扭矩的HDK3500雙動(dòng)力頭系統(tǒng)則可配在GH系列鉆機(jī)上進(jìn)行跟管鉆進(jìn)。國(guó)外潛孔鉆生產(chǎn)商中以TAMROCK小型鉆機(jī)為例，它的鉆孔動(dòng)力與空氣壓縮機(jī)分離，使用方便，靈活，實(shí)用性強(qiáng)，它是一個(gè)四輪汽車(chē)帶動(dòng)的全液壓的鉆機(jī)，具有很好的機(jī)動(dòng)性和自動(dòng)工作，鉆孔最大直徑41mm，最大鉆孔深度9米，它還能裝備19或22mm的鉆頭。就是在惡劣環(huán)境操作也很簡(jiǎn)單靈活，它只有2.8噸，隨時(shí)可以用卡車(chē)把它拖到施工現(xiàn)場(chǎng)，甚至可以裝在直升機(jī)上，它可以遙控控制工作或通過(guò)GPS電腦控制工作。在國(guó)產(chǎn)潛孔鉆鉆機(jī)中,最有代表性的是山河智能機(jī)械股份有限公司的SWDB165、SWDB120、SWD

17、B90、SWDB120E、SWDA165、SWDA120、SWDM165它為內(nèi)燃動(dòng)力或電源 ( 根據(jù)用戶(hù)要求而定) 一體化液壓高風(fēng)壓新型潛孔鉆機(jī)，SWDB165是填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，技術(shù)領(lǐng)先的一體化液壓潛孔鉆機(jī)，具有高效的高風(fēng)壓潛孔鉆進(jìn)系統(tǒng)，利于高精度、高效率、大直徑的深孔鉆鑿。鉆高精度、高效率大直徑的深 L鉆鑿：風(fēng)壓為1.O52MPa采用螺桿空氣壓縮機(jī)做鑿巖動(dòng)力履帶行走鉆具回轉(zhuǎn)推進(jìn)、鉆架頂升補(bǔ)償鉆機(jī)平均采用液壓驅(qū)動(dòng)；計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及功率匹配與負(fù)載適應(yīng)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力系統(tǒng)從動(dòng)力泵負(fù)載全局功率匹配有效降低整機(jī)能耗。確保整機(jī)最佳性能與高可靠性，與原有鉆機(jī)比較初步估算工效提高近30倍能耗減低至原

18、來(lái)的30現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)鑿巖效益0 41mFain。包括輔助工作時(shí)間平均40min完成1 5m孔的鉆鑿系統(tǒng)配置采用德國(guó)Rexroth公司的LUDV閉苒系統(tǒng)基于SX14c主閥)和A11VOl主泵的LUDV系統(tǒng)目前在歐洲市場(chǎng)應(yīng)月鞍為廣泛,接頭全部采用國(guó)外知名廠(chǎng)家的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品：充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率降低能耗。提高了潛孔鉆機(jī)的可控性和精確控制性能，各執(zhí)行元件的動(dòng)作相互獨(dú)立互不干擾駕駛員輕松實(shí)現(xiàn)復(fù)臺(tái)動(dòng)作。減輕了工作強(qiáng)度顯著提高了作業(yè)效率，鉆孔直徑:152-165mm，鉆孔角度：60-90度，鉆孔深度：5-40m，鉆孔方式：中高風(fēng)壓潛孔沖擊 ,采用螺桿空氣壓縮機(jī)做鑿巖動(dòng)力；履帶行走，鉆具回轉(zhuǎn)推進(jìn)；鉆架頂升補(bǔ)償、鉆機(jī)調(diào)平均采用液壓驅(qū)動(dòng) 。國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品的比較 國(guó)外鉆機(jī)體積普遍比