ZDY760全液压钻机液压系统设计

　　1　ZDY760钻机主要参数

　　根据煤矿市场的调研,用户需求ZDY760全液压钻机的主要技术参数为:

　　(1)回转参数

　　最大扭矩/Nm 765

　　主轴内径/mm 60

　　(2)给进参数

　　给进行程/mm 650

　　给进力/kN 26

　　给进速度/m·s^-1 0~0. 47

　　起拔力/kN 43

　　起拔速度/m·s^-1 0~0. 28

　　(3)使用范围

　　钻孔深度/m 150

　　终孔直径/mm^-1 75

　　钻杆直径/mm 42、50

　　2　液压系统工况分析(负载与运动)

　　(1)钻机回转部分

　　本钻机的回转为2档无级变速10~280m/s和10~136m/s,最大转矩Mmax=760 Nm。

　　液压马达工作阶段的负载分析:液压马达的负载随着地质层的结构变化而变化,地质层坚硬时,液压马达的负载增大,需调节液压系统,减少液压马达的流量,降低液压马达的转速,保证输出的转矩稳定;地质层疏松时,液压马达的负载减小,需调节液压系统,增加液压马达的流量,提高液压马达的转速,要求输出的转矩稳定。

　　工作时液压马达的流量是随着负载的变化进行调节,但输出的转矩要求稳定。由经验可知,这种工况决定液压系统(钻机的回转部分)采用变量泵-定量马达的组合方式。

　　在变量泵-定量马达的回路中液压马达的输出转矩

　　式中　ηmm———液压马达的机械效率;

　　Vm———液压马达的排量;

　　△pm———液压马达进、出口压力差;

　　Km1———常数。

　　由式(1)看出液压马达的输出转矩与变量泵的调节参数无关,而仅与△pm有关。若Δpm=常数,则液压马达在不同转速下(即在不同的调节参数下),均能使输出转矩恒定。

　　参考大转矩、低转速摆线液压马达的性能参数。摆线液压马达在一定的转速下,输出的转矩都达不到本钻机的技术参数要求。因此在液压马达的输出部分连接了变速箱,回转传动经变速后输出。变速部分是2档变速,变速比分别为0. 84和1. 76,推算油马达输出的转速

　　式中　i———变进比,i=1. 76。

　　(2)钻机的给进部分

　　液压油缸的负载:在钻杆回转给进时,提供相应的给进力(即下压力,钻头垂直作用在工作面上的力)26 kN;随着钻孔深度的增加,增加钻杆时快速回升卡盘时,所需的起拔速度0. 28 m/s;起拔钻具时提供最大的起拔力43 kN。

　　3　液压系统主要参数

　　3.1　初选系统压力

　　系统压力选定的是否合理,直接关系到整个系统设计的合理程度。在液压系统功率一定的情况下,若系统压力选得过低,则液压元件的尺寸和重量就增加,系统造价也相应增加;若系统压力选得较高,则液压设备的重量、尺寸和造价会相应降低。但系统压力不能选用过高,高压力对制造精度要求过高。根据经验本钻机的液压系统工作压力选定为17MPa。