KY—310B型牙輪鉆機(jī)加壓進(jìn)給的性能對(duì)比分析

潘敬海 劉鳳龍 孫德亮

【摘 要】對(duì)目前巴潤(rùn)礦業(yè)公司使用的KY-310B型牙輪鉆機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)工作中，該型號(hào)的鉆機(jī)由于加壓進(jìn)給方式的不同而體現(xiàn)出了不同的生產(chǎn)性能進(jìn)行了對(duì)比分析。電機(jī)加壓具有動(dòng)作迅速，機(jī)械效率高，也有自己的過(guò)壓過(guò)流保護(hù)功能，而油馬達(dá)內(nèi)有卸荷自我保護(hù)功能，當(dāng)壓力高到卸荷的壓力是就自動(dòng)卸荷，這樣就保護(hù)了內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在情況緊急的時(shí)候我們就可以只將回轉(zhuǎn)回零而不用將加壓回零，操作起來(lái)更加方便。

【關(guān)鍵詞】液壓馬達(dá) 交流變頻電動(dòng)機(jī) 對(duì)比分析

包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤(rùn)礦業(yè)分公司（簡(jiǎn)稱巴潤(rùn)礦業(yè)分公司）于2004年8月22日在達(dá)茂旗注冊(cè)成立。巴潤(rùn)礦業(yè)分公司有著得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢(shì)，其建設(shè)目標(biāo)為年產(chǎn)鐵精礦450萬(wàn)噸，巴潤(rùn)的發(fā)展目標(biāo)是創(chuàng)建裝備一流、工藝一流、技術(shù)一流的現(xiàn)代化礦山。

采場(chǎng)自2004年開始基建剝離，現(xiàn)在擁有大型采礦設(shè)備KY-310B型及YZ-55B型倆種型號(hào)的牙輪鉆機(jī)為采場(chǎng)爆破提供穿孔作業(yè)。下面就KY-310B型號(hào)牙輪鉆機(jī)在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用當(dāng)中在不同的加壓進(jìn)給方式下對(duì)生產(chǎn)性能的影響有哪些及對(duì)比分析。

1 KY-310B型牙輪鉆機(jī)加壓機(jī)構(gòu)的工作原理

KY-310B型牙輪鉆機(jī)加壓進(jìn)給時(shí)由交流變頻電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)提供動(dòng)力，加壓電機(jī)或液壓馬達(dá)輸出的動(dòng)力通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)減速器中的齒輪旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)四級(jí)齒輪傳動(dòng)減速將動(dòng)力傳遞給輸出軸，再經(jīng)過(guò)傳動(dòng)鏈條將動(dòng)力傳遞給A型架軸上的主動(dòng)鏈輪，經(jīng)過(guò)A型架軸上的主離合器將動(dòng)力傳遞給兩側(cè)加壓鏈輪，加壓鏈輪帶動(dòng)封閉鏈條（由主動(dòng)輪、均衡上鏈輪、鉆架頂部鏈輪、導(dǎo)向鏈輪、大鏈輪、均衡下鏈輪組成）將動(dòng)力傳遞給回轉(zhuǎn)小車大連輪，大鏈輪帶動(dòng)同軸兩側(cè)齒輪旋轉(zhuǎn)，同時(shí)齒輪與鉆架齒條嚙合，通過(guò)回轉(zhuǎn)小車將動(dòng)力傳遞給鉆具作為破巖的軸壓力實(shí)現(xiàn)連續(xù)加壓。

2交流變頻電機(jī)加壓

加壓機(jī)構(gòu)要求速度慢而且可調(diào)，所以加壓電機(jī)功率不需要過(guò)大，小功率的電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)過(guò)減速箱的四級(jí)減速將會(huì)有一個(gè)很大的軸壓力。由于機(jī)械傳動(dòng)無(wú)過(guò)載保護(hù)功能，因此，加壓電機(jī)的回路中安有過(guò)流保護(hù)的溫度繼電器來(lái)保護(hù)電機(jī)的過(guò)流過(guò)熱，這樣就給電路的維護(hù)帶來(lái)不便。加壓電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩是通過(guò)齒輪和封閉鏈條傳遞給回轉(zhuǎn)小車實(shí)現(xiàn)連續(xù)加壓給進(jìn)的。

交流變頻電機(jī)加壓的優(yōu)點(diǎn)：

精確度高：交流變頻電機(jī)作為動(dòng)力源，由連軸器將電動(dòng)機(jī)與減速箱加壓軸連接組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而效率很高的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

精密控制：通過(guò)ABB變頻器及PLC參數(shù)的設(shè)定實(shí)現(xiàn)精確控制及無(wú)極調(diào)速，能夠大大超過(guò)其它控制方式能達(dá)到的控制精度。

改善環(huán)保水平：由于使用交流變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，污染源減少了，噪音降低了，為設(shè)備的環(huán)保、維護(hù)工作，提供了良好的保證。

節(jié)約成本：此機(jī)去除了液壓油的成本和引起的麻煩，沒有硬管或軟喉，無(wú)須對(duì)液壓油冷卻，大幅度降低了冷卻成本等。

3液壓油馬達(dá)加壓

在液壓傳動(dòng)中，人們利用沒有固定形狀但具有確定體積的液體來(lái)傳遞力的運(yùn)動(dòng)。液壓馬達(dá)通過(guò)減速箱的四級(jí)減速、驅(qū)動(dòng)A型架軸兩端的鏈輪帶動(dòng)封閉鏈條、齒條傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的加壓給進(jìn)，油馬達(dá)的動(dòng)能是通過(guò)液壓系統(tǒng)供給的。液壓系統(tǒng)是通過(guò)油液作為工作介質(zhì)，通過(guò)能量轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所要求的運(yùn)動(dòng)。油液將電機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體的壓力能，然后通過(guò)油馬達(dá)將液體的動(dòng)能在轉(zhuǎn)化為機(jī)械能一推動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)。

液壓油馬達(dá)加壓的優(yōu)點(diǎn)：

（1）在同等體積下，液壓裝置能產(chǎn)生出更大的動(dòng)力，也就是說(shuō)，在同等功率下，液壓裝置的體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊，即它具有大的功率密度或力密度。

（2）液壓裝置能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大，而且對(duì)速度的調(diào)節(jié)還可以在工作過(guò)程中進(jìn)行。

（3）液壓裝置工作平穩(wěn)，換向沖擊小，便于實(shí)現(xiàn)頻繁換向。

（4）液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，能實(shí)現(xiàn)自潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

交流變頻電機(jī)加壓與液壓油馬達(dá)加壓是有本質(zhì)區(qū)別的，他們?cè)诓僮魃虾腿粘＞S護(hù)上都有不同的要求，液壓油馬達(dá)加壓具有很大的軸壓力，有過(guò)壓自我保護(hù)功能。交流變頻電機(jī)加壓具有動(dòng)作迅速，機(jī)械效率高，也有自己的過(guò)壓過(guò)流保護(hù)功能，但是沒有液壓系統(tǒng)的操作方便。例如鉆機(jī)在特別堅(jiān)硬的巖石上工作時(shí)，由于巖石比較堅(jiān)硬所以鉆桿很容易抖動(dòng)，電機(jī)加壓是就得需要及時(shí)的把加壓電機(jī)的電流恢復(fù)到零位，否則電機(jī)容易過(guò)流燒壞或者容易把鉆桿損壞。但是液壓油馬達(dá)加壓的要求就沒有那么高，可以不用將油壓迅速恢復(fù)到零，因?yàn)橛婉R達(dá)內(nèi)有卸荷自我保護(hù)功能，當(dāng)壓力高到卸荷的壓力是就自動(dòng)卸荷，這樣就保護(hù)了內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這樣在情況緊急的時(shí)候我們就可以只將回轉(zhuǎn)回零而不用將加壓回零，操作起來(lái)很方便。電機(jī)加壓和油馬達(dá)加壓工作在相同的條件下的時(shí)候，雖然液壓系統(tǒng)要求精度高，維護(hù)起來(lái)比較復(fù)雜，故障排查比較困難，但是由于油馬達(dá)加壓具有一定的緩沖減震功能，所以相對(duì)來(lái)說(shuō)要比電機(jī)加壓更穩(wěn)定。如果鉆機(jī)的傳動(dòng)都能用液壓系統(tǒng)來(lái)代替，那么我們的操作會(huì)更加方便安全。