鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)

如圖1，RBM—200型反井鉆機(jī)主要由鉆機(jī)車1、泵車2、操作車3和鉆具4(包括鉆桿，鉆頭)以及輔助工具等組成。

1. 鉆機(jī)車      2. 操作車     3. 泵車     4. 鉆具

圖1  RBM—200型反井鉆機(jī)

1． 鉆機(jī)車

鉆機(jī)車（如圖2）是鉆機(jī)的主機(jī)，它由鉆架9、動(dòng)力水龍頭7、主液壓缸5、上（下）支撐6（10）、輔助卸扣裝置16和輸送鉆桿的機(jī)械手13等組成。

5. 主推力缸   6. 上支撐    7. 動(dòng)力水龍頭    8. 滑軌    9. 鉆架    10. 下支撐 

11. 鉆機(jī)平車   12. 轉(zhuǎn)盤吊    13. 機(jī)械手   14. 后拉桿   15. 前拉桿   16. 輔助卸扣裝置

圖2  鉆機(jī)車結(jié)構(gòu)圖

(1)鉆架

采用兩個(gè)槽形架作立柱，上下用蓋板通過高強(qiáng)螺栓連成框形機(jī)架。架內(nèi)兩側(cè)有導(dǎo)向軌供動(dòng)力水龍頭滑動(dòng)用，底盤可固定鉆桿，還可同扶正套相配。

(2)動(dòng)力水龍頭

它是鉆機(jī)的核心部件，包括液壓馬達(dá)、齒輪箱和軌襯。動(dòng)力水龍頭機(jī)頭部位既承受拉力又傳遞扭矩。 

(3)主液壓油缸

采用雙作用主液壓油缸。工作時(shí)缸筒運(yùn)動(dòng)。活塞桿不動(dòng) 為避免高壓油管經(jīng)常運(yùn)動(dòng)造成磨損，進(jìn)油口不設(shè)在缸筒上，而由活塞桿中心供油。

(4)上、下支撐

上支撐由兩個(gè)液壓油缸和加長桿組成，用以頂住巷道頂板。下支撐根據(jù)地面、并在不同使用條件設(shè)計(jì)了不同結(jié)構(gòu)，前者用固定式下支承板結(jié)構(gòu)，可與基礎(chǔ)直接用地腳螺拴連接，并在使用時(shí)采用液壓油缸支承螺桿承壓。上下支撐分別安裝在鉆架兩側(cè)，上下支撐實(shí)際上是兩個(gè) 的液壓千斤頂，它們都是用螺栓和銷軸與鉆架相接，他們的作用是調(diào)平找正鉆架、防止鉆架松動(dòng)和克服來自鉆頭的反扭矩和反作用。

(5)輔助卸扣裝置（卡盤）

鉆機(jī)拆卸鉆桿靠動(dòng)力水龍頭的反扭矩，為滿足拆卸鉆桿的需要，本機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)輔助卸扣裝置。它是一個(gè)油缸，導(dǎo)向滑道和棘爪組成。該裝置的扭矩大于液壓馬達(dá)的扭矩，將鉆桿抱死， 使用時(shí)液壓馬達(dá)和卸扣裝置共同起作用。

(6)轉(zhuǎn)盤吊及機(jī)械手

轉(zhuǎn)盤吊是由液壓油缸控制起升和下放的小型起重設(shè)備，可在360度范圍內(nèi)吊運(yùn)鉆桿。機(jī)械手將由轉(zhuǎn)盤吊送來的鉆桿送至鉆架中間，它由鉆桿抱卡、翻轉(zhuǎn)板及液壓油缸組成。

其中鉆架是鉆機(jī)的一個(gè)重要部件，它不僅支撐動(dòng)力水龍頭，承受數(shù)十噸的拉力，還要承受來自鉆頭的反扭矩，要求它具有足夠的強(qiáng)度和剛度，一般情況下不允許自行拆卸鉆架。

動(dòng)力水龍頭、滑軌和主推力缸用焊接的方式結(jié)合在一起，主推力缸放在滑軌的導(dǎo)向筒里，上端用螺母鎖緊，這樣三大部件便成為一個(gè)整體，主推力缸的活塞頭與鉆架底座鉸接，當(dāng)主推力缸伸縮時(shí)便帶動(dòng)動(dòng)力水龍頭升降，從而產(chǎn)生鉆進(jìn)所需的拉力和推力。動(dòng)力水龍頭是鉆機(jī)的核心部分，它是動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，液壓馬達(dá)將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過兩級(jí)齒輪傳動(dòng)傳遞給中心管和機(jī)頭，機(jī)頭由棘輪套、活動(dòng)套和承載接頭等構(gòu)成。動(dòng)力水龍頭止端有洗井液接頭，與洗井液高壓軟管連接，旋轉(zhuǎn)與固定部分的密封采用石棉盤根。

2． 泵車

泵車由油箱、主液壓泵、輔液壓泵、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、冷卻器、吸回油過濾器和平車等組成，它將電能轉(zhuǎn)化為液壓能(即壓力油)，不斷的提供給操作臺(tái)及各執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成鉆進(jìn)工作，其外形尺寸為 。

3．操作車

操作車由操作臺(tái)、座椅和平車組成，操作臺(tái)為一框架結(jié)構(gòu)，里面安裝了許多控制閥和壓力表，除轉(zhuǎn)盤吊在鉆機(jī)車上外，其他所有機(jī)構(gòu)的動(dòng)作均在此操作臺(tái)上控制，其外形尺寸為 。在該車上裝有操作臺(tái)和液壓系統(tǒng)的全部控制元件。

(1)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)

該系統(tǒng)由主液壓泵提供壓力油，通過一組多路換向閥分配給液壓馬達(dá)，由換向閥控制馬達(dá)正、反轉(zhuǎn)。

(2)給進(jìn)系統(tǒng)

該系統(tǒng)由輔助液壓泵供壓力油，通過另一組多路換向閥將壓力油分配給主液壓油缸。利用背壓閥調(diào)節(jié)鉆壓(或擴(kuò)孔時(shí)的拉力)以保證恒壓鉆進(jìn)。

(3)動(dòng)力水龍頭快速升降系統(tǒng)

利用主液壓泵的大流量，通過控制液壓馬達(dá)的多路換向閥將壓力油分配給主液壓油缸實(shí)現(xiàn)快速提升和下放鉆具。

(4)輔助系統(tǒng)

包括轉(zhuǎn)盤吊液壓油缸，卸扣液壓缸、機(jī)械手液壓缸及上下支撐用的液壓缸的控制回路。

(5)濾油裝置和油冷卻裝置

在油箱的回油口與吸油口之間、在主液壓泵與輔助液壓泵的吸油口上分別裝有濾油器。另外，在主液壓泵的吸油口還裝有高壓濾油器。在冷卻器進(jìn)油口設(shè)有低壓濾油器。

4． 鉆具

鉆具包括普通鉆桿、開孔鉆桿、穩(wěn)定鉆桿、導(dǎo)孔鉆頭和擴(kuò)孔鉆頭。 普通鉆桿有效長度lm，外徑182mm，材質(zhì)為36CrMoA優(yōu)質(zhì)臺(tái)金結(jié)構(gòu)鋼。開孔鉆桿的外徑加工精度和同心度要求比普通鉆桿高， 以保證開孔時(shí)鉆孔的垂直度。穩(wěn)定鉆桿的外徑略小于導(dǎo)孔鉆頭直徑，其作用是保證導(dǎo)孔鉆進(jìn)的垂直度。

本機(jī)具有下列特點(diǎn)：

（1）鉆機(jī)能力大，鉆井工藝簡(jiǎn)單，能滿足煤礦等不同地質(zhì)條件以及多種孔徑的施工要求。

（2）采用全液壓驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，功率省。

（3） 安裝運(yùn)輸簡(jiǎn)單省力，迅速安全，主機(jī)的豎立、放躺以及調(diào)整不需要輔助設(shè)備。

（4）主機(jī)液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，操作容易，大部分液壓元件以及密封元件與井下綜采設(shè)備液壓元件通用，便于維修更換。

（5）鉆桿絲扣采用API國際通用標(biāo)準(zhǔn)，可靠安全，互換性好，壽命長，鉆機(jī)還配有多種特制的開孔鉆桿和穩(wěn)定鉆桿，能有效的防止井孔偏斜。

（6）鉆機(jī)工序?qū)崿F(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)，操作簡(jiǎn)單安全，輔助時(shí)間短，改善了勞動(dòng)條件，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。

（7）鉆機(jī)適用性強(qiáng)，可在較復(fù)雜地媒系巖層，如膨脹性巖層，斷層以及涌水量大的地址條件下施工。

（8） 鉆機(jī)時(shí)防爆型的，使用于各種瓦斯礦，擴(kuò)孔有噴水裝置，可以降塵及冷卻刀具。