HD50型山地钻机也叫石油物探钻机说明书

HD50型山地钻机

使用说明书

厂135-8375-2283家

2010年10月

目 录

一、 简介

二、 钻机的组成

1、钻机布置图

2、钻机图示序号及名称

3、钻机主要技术参数

三、 钻机工作原理

1、液压系统

2、钻机发动机

3、井架

4、动力头作用和结构

5、散热器

6、空压机组

7、潜孔冲击器

四、 钻机的使用

1、注意事项

2、钻机的操作

⑴ 使用前的准备工作

⑵ 主机启动

⑶ 空压机组启动

⑷ 钻井作业

⑸ 钻井注意事项

⑹ 钻机的搬迁

五、钻机的保养与维修

1、钻机的润滑

2、钻机的保养

3、钻机的维修

4、液压系统的调试

5、液压系统常见故障与排除方法

6、主要总成部件的维修要求

、钻机的贮存7

一、简介

HD50型山地钻机是济宁恒旺工矿机械有限公司新近开发和生产的一种山地地震勘探钻井设备，可广泛应用于车载钻机无法作业的崎岖山地等地区。该钻机具有以下特点：

1、钻井效率高，使得作业成本降低；

2、结构简单，便于拆装和维护；

3、操作更赋予人性化

4、总体重量轻，且为分体结构，便于搬迁和运输。

二、钻机的组成

1、 钻机布置图

2、 钻机图示序号及名称

序代名数

1HD50-02-00液压系统总动力头总2HD50-00

主机发动机总3HD50-01-00

井架总4HD50-03-00

HD50-04-005底架总

6BLT-01-00空压机发动机总

空压机总7XY3000-02-00

散热器总8HD50-05-00

HD50-06-009气管线总供油装置总HD50-07-0010

B1冲击器总

3、 钻机主要技术参数

型机HD50

50m

深度 钻井

空 气震击钻井 钻井 方法螺旋钻井及泥浆钻井 （备选）

岩石地层空气震击钻井70-90 ，松散地层75-95

直径(钻孔成孔)(mm) 75-90

泥浆钻井

(mm) 空气震击钻井Φ钻杆（直径×长度）60 ×1500 (mm) 泥浆钻井800-900 额定扭矩(N.m) 动力头0-135 钻速范围(r/min)

5500-6000 给进加压力(N) 钻机加压及提升功12-16 (kN) 钻具提升力能

0.71-0.81 (m/s)

钻具最大升降速度20/3600 (r/min转速(kw)/主机发动机功率）

0-60 流量(L/min)

液压系统20

(Mpa) 工作压力 /型 机配置数量喷油螺杆式/13.8 风量(m/min) 空压机组0.8 工作压力(Mpa)

26/3600

发动机功率(r/min转速(kw)/ ）0-60 L/min 液压系统流量

800-900 N·马达输出扭矩 m

0-135 r/min 马达转速15系统工作油温 °C-80°C

12-16KN

额定提升重量

组

三、 钻机工作原理

1、 液压系统

钻机通过液压变量油泵将发动机的机械能转化为液压能，并通过管路传递到两个定量液压马达，从而实现钻具的回转、加压和提升（管线连接图见图三）。

① 换向阀

换向阀的手柄可在任意位置定位，操作简单。通过调整手柄位置来控制动力头旋转速度以适应不同的地层和工况；

换向阀手柄处于中位时，两个马达均不工作。当处于工作位置时，分别向正、反方向供油，实现动力头的正、反转和钻具的升降。

钻具的升降速度、旋转速度均可控，使得钻具的升降平稳且冲击力小。

② 油泵油箱总成

油泵、油箱与手动换向阀组成一个单元，简化了管路的连接，使得钻机的结构更为紧凑。油泵动力传动采用卸荷方式，以改善泵轴压力。

： 液压系统的技术参数③

参 数 数 值

20 MPa 液压系统工作压力

2、 钻机发动机

发动机总成作为钻机的动力源，通过联轴器来驱动液压油泵工作。

发动机的使用、维护和结构说明见《科勒（KOHLER)汽油发动机（18-26HP）用户手册》和《百力通35HP汽油发动机用户手册》。

3、 井架

井架作为动力头和加压马达的支架及导轨，承受钻井过程中所产生的轴向力和旋转扭矩。

4、 动力头作用和结构

动力头主要是用来驱动钻具旋转，将扭矩经钻杆传递至钻头，配合钎头的冲击和系统加压力，达到钻井目的。动力头结构如图四所示。液压马达轴与中心管通过平键连接进而驱动钻具来实现旋转。

5、 散热器

散热器总成由散热器、风扇和直流电机等组成。

在钻机工作时液压系统将产生大量的热能，通过直流电机驱动独立风扇，以吸风的形式来冷却散热器内循环的液压油，来保证液压系统的正常工作。

空压机组6、空压机主机的作用是为钻机进行空气钻井空压机组由空压机和发动机组成。压缩空气。空压机主机的使用、维护及结构说和空气振击钻井提供洗井介质---- 。-A3000T螺杆式空压机中文使用手册》明见《DS95-

潜孔冲击器7、

它是利用压缩空气使潜孔冲击潜孔冲击器是山地钻机空气钻井的主要钻具，

使凿岩效率高，器活塞产生往复运动带动钎头实现凿岩钻井。该钻具结构简单，系列冲击器及钎头使QCZ用维护方便。潜孔冲击器的使用维护及结构说明见《 。用维修说明书》

四、 钻机的使用

用户使用钻机前应认真阅读本手册，熟悉钻机各系统的工作原理，掌握正确操作方法，充分发挥钻机的性能，提高钻机的工作效率。

1、 注意事项

使用钻机前应注意以下事项：

⑴ 操作人员注意事项

⑵ 钻井前应确认发动机滤清器干净、畅通； 按规定检查各种油液面的高度并确保处在正常范围内；⑶ 不得混用不同牌号的机油、液压油； ⑷

⑸ 液压系统各安全阀压力调定后，不得随意调整；

液压油箱内必须加入规定牌号的液压油，并应经常注意观察液压油箱液⑹

过滤精度的滤网过滤，滤油器、空气滤清器应定期m面高度，加油时要经10μ 清洗，吹干后再放入油箱； 系统内有压力时，不得松动任何接头和零件； ⑺ 液压油泵须在发动机怠速下启动； ⑻

⑼ 冬季启动时，应先用手转动液压油泵几圈，再低速启动，待油温超过15°C时，方可进入工作负荷运转；

⑽ 钻机解体搬迁前，应先将同一框架相同规格的快速接头相互插上，以防污物进入液压系统，损坏液压元件；

⑾ 开机前，应仔细检查管线接头是否接牢固，快速接头安装是否到位，管线联接是否正确；

⑿ 不得有零部件靠近热源或运动部件；

⒀ 钻机运转时，不要进行润滑或维修；

⒁ 使用规定的润滑油、润滑脂并按规定的方法润滑和维修钻机，；

⒂ 当采用空气振击钻井方法时，钻杆螺纹部分需用铅油润滑，不允许使用油脂润滑；

⒃ 经常检查钻机各结构部件的牢固情况和转动件运转是否正常；

⒄ 钻杆顺序轻放时应注意避免公螺纹先着地，以保证螺纹完好，并不得碰弯钻杆；

⒅ 严格按空压机、发动机操作规程清洗或更换机油滤芯、空气滤芯及燃油滤芯；

⒆ 严格按空压机、发动机操作规程之规定更换机油；

⒇ 每钻完一口井要清洗钻机，保持其清洁，具体内容包括：

将发动机空滤器盖打开，取出泡沫滤芯及纸质滤芯，倒掉其内存污物，可用清水或汽油擦净空滤器盒；必要时，可关闭发动机节气门，用清洗管线压缩空气吹净其内污物；

将冲击器拆开清洗，加入一定量的机油或液压油保养后方可继续使用；

每周对油脂润滑处，如动力头、井架等部位都要加注足够量的润滑脂；

2、 钻机的操作

① 使用前准备工作

⑴ 以风向对发动机吸气有利的平整井场，面积不小于2×1.5米，在施工过程中井场不得有塌陷，如在山坡上打井，其地形坡度应小于30度；

⑵ 钻机安装：

图二 钻机安装图

⑶ 根据风向调整底架总成方向，同时调平。将液压系统总成放到底架总成上面，并将前支腿放入限位槽内，然后将主机发动机总成放到底架总成上面，与液压系统总成靠紧，同时将锁紧装置紧固。

⑷ 将井架放到底架总成前面的固定槽内，穿好销轴，将两根拉杆总成连接好，同时调整井架与地面的垂直度（允许井架前倾不大于5°）锁紧拉杆总成。

⑸ 所有紧固件应牢固、可靠，运动件动作灵活、准确、可靠；

⑹ 将动力头用固定销轴固定在井架提升装置上；清洁各部快速接头，按下面的管路联接图联接好液压管路；

图三 将散热器总成水平置于井口上风口发动机一侧地面上；⑺

将空压机框架和发动机框架用蝶形螺母紧固，挂上皮带，皮带处于未张⑻

将管路总成与钻机主机部分连接好紧状态，接好温控系统电路插座并确认无误；；（此项仅适用与空气钻井和空气振击钻井） 连接好发动机油路总成；⑼

⑽确认各液压操作手柄处于中位； 通过液压油箱液位计确认液压油的液面处于正常范围； ⑾ ⑿确认发动机的机油在正常油位范围；打开发动机空滤器，检查空滤器滤芯的洁净程度，应确保滤芯洁净、畅 ⒀ 通；

⒁ 检查各传动部分处的护网是否牢固；

⒂ 待发动机起动后，将散热器驱动风扇的电机线接到电瓶的正负极上，并确认风扇为吸风状态。

② 主机部分启动

⑴ 确认液压油泵与发动机联轴器的连接可靠到位并处于动力结合位置；

⑵ 起动发动机，将油门置于怠速位置，冬季启动液压油泵，应先用手盘动液压油泵几圈，再低速启动；

⑶让发动机怠速运转（冬季不少于5分钟），使之预热之后钻机即可按工作工况运转；

③ 空压机组启动

⑴ 操作次序同主机部分启动一致

⑵ 钻机运转：正常情况下，空压机的工作压力应保持在0.5-0.8MPa之间；

⑶ 经常检查各仪表是否正常，否则应停机修理；

⑷ 各管路联接处应无漏油、漏气现象。

④ 钻机钻井作业

⑴ 开钻：将潜孔冲击器与动力头下接头联接好，扳动液压阀手柄，钻具开始加压、旋转，进行钻井作业。

⑵ 接换钻杆：将垫叉卡在钻杆（或冲击器）对扁处，卡在井架井口装置上，反转动力头，使动力头与钻杆（或冲击器）脱离，然后装下一根钻杆，装前须吹尽钻杆内的脏物，避免潜孔冲击器损坏。

⑤ 钻井注意事项

⑴ 根据地层情况和钻井方法的不同，调整旋转手柄的开口，当采用空气振击钻井或遇到胶泥地层时应将钻具的旋转速度适当降低！

⑵ 钻进时要及时滑井，以免卡钻。当钻井中遇到卡钻时，先将“加压提升手柄”扳到最大提升位，然后扳动“动力头旋转手柄”（不能到位，形成节流）使钻具正转，同时实现钻具提升的动作，即可解决一般的卡钻事故！

⑶ 停机：

? 主机发动机油门置于怠速状态运转5分钟后停机。

? 卸钻杆：当钻至设计井深后，空压机应继续工作一分钟左右，保证井底岩屑尽数上返后才开始卸钻杆。

? 清洗钻机主机：将空压机连接动力头的一端卸开，用空压管将钻机主机吹洗干净。

? 由于空滤器滤芯为纸质，并且压缩空气内含油，非必要时请勿用压缩空气吹空滤器滤芯。

? 钻机拆卸：按钻机安装时的逆序各部件，液压管线拆开后，应以搬迁框架为单元将快速接头一一对应地联接好，防止搬迁过程中对钻机系统污染；并注意相应联接件的保管。

? 钻机停机后，短时间内部件温度过高，应避免烫伤。

⑥ 钻机的搬迁

电线及可能注意搬迁部件的管线、钻机部件搬迁时应防止各种液体的泄漏，

的外露部分，不得磕碰零部件；在地形复杂地区注意设备与人员安全。（在井位近或地形平缓主机重量轻，在井位迁移时本钻机因部件组合合理， 地区）允许主机部分整体搬迁。

五、 钻机的保养与维修

1、 钻机的润滑

① 钻机只有按规定进行保养及润滑，才能确保其使用寿命，并充分发挥钻 机的作用。钻机润滑表：

润滑部位名称 点数 井架链轮 2 动力头轴承 2 油泵轴承 1

润滑材料2#锂基润滑脂2#锂基润滑脂2#锂基润滑脂

润滑要求 一周 一周

一周

② 链条、井架销座等也应适当润滑以防生锈。

③ 润滑油要求

发动机机油及燃油：根据《科勒（KOHLER）汽油发动机（18-26HP）用户手册》以及《百力通35HP汽油发动机用户手册》要求选用相应牌号及规格的油品。

空压机机油：根据《DS95-A-3000T螺杆式空压机中文使用手册》要求选用相应牌号及规格的油品。

液压油：一般情况下，系统使用L-HM46号抗磨液压油，若长期在35°C以上环境施工，建议采用L-HM68号抗磨液压油。

1、 钻机的保养

保养内容 发动机 1. 检查机油，必要时加油 2. 检查并清洁空气滤清器芯 3. 其它按《科勒（KOHLER）汽油发动机（18-26HP用户手册》以及《百力通35HP汽油发动机用户手册》要求进行保养液压系统 1. 检查液压油平面2. 检查液压系统压力3. 检查管路系统4. 检查散热器风扇叶片，必要时清扫5. 更换液压油 空压机 1. 检查机油，必要时加油2. 检查管路总成3. 检查、清洁空气滤清器及其滤芯4. 其它按《DS95求进行保养

潜孔冲击器 1. 清洗、保养冲击器并注入适量机油或液压油必要时修磨钎头柱齿或更换钎头 2.

保养要求每次起动前每打完一口井）每次起动前每次起动每次起动

小时

-A

-3000T螺杆式空压机使用手册》要

每天收工后每420每次起动前每打完一口井每次使用后不定期

皮带 检查其磨损情况，必要时更换 不定期

3、 钻机的维修

⑴ 液压系统的调试与维修

⑵ 液压系统各安全阀的压力调定后，不得随意调整。

⑶ 液压系统维修过程中，一定要注意元件的清洁，防止污物进入系统。

⑷ 安装管线及接头时，应先用煤油清洗干净，并用压缩空气吹干，清洗时严禁采用棉纱等针棉织品擦拭，应采用毛刷和绸布。

⑸ 各管路接头锥口密封处不得有任何划痕、砸伤和磕碰，零件安装时，不得敲打撞击。

⑹ 各元件进出油口及转动部件旋向，安装必须正确无误。

⑺ 油泵、马达安装时，定位孔必须符合技术要求。

⑻ 在液压系统有压力时，不得松动任何系统接头、零件等。

⑼ 整机维修组装完毕后，各油孔、发动机油箱、液压油箱应严格按要求加油，并认真检查液压系统管线及各电器系统线路是否有错接现象。

⑽ 液压油箱内必须加入规定牌号的液压油，加油时要经10üm过滤精度的滤网过滤，不得将不同牌号的油品混用，滤油器、空气滤清器应定期清洗，吹干后再放入油箱。

⑾ 液压油泵必须在发动机怠速下启动。

⑿ 冬季启动油泵，液压系统应当手动低速启动，待油温超过15°C时，方可进入施工工况运转。

⒀ 钻机解体搬迁前，应先将同一框架相同规格的快速接头相互插上，以防污物进入液压系统，损坏液压元件。

⒁ 开机前，应仔细检查管线联接是否正确，管线接头是否联接牢固，快速接头是否联接安装到位，各控制阀是否操纵灵活、准确，检查安全保护装置是否完好、可靠。

⒂ 检查油泵安装有无异常，排除油泵中的空气。

⒃ 试车时，将换向阀手柄置于中位，先进行空运转试验，低速空载启动液压油泵，先低速试车5-10分钟，检查运动有无异常，扳动多路换向阀手柄，检查动力头马达及加压马达是否运转正常，各接头处有无漏油现象，若无异常可中速运转30分钟，然后按发动机额定转速（3600转/分）空负荷运转。

⒄ 空运转正常后，可进行液压系统调试及动作，可一并进行载荷运转试验。

4、 液压系统的调试

⑴ 保证油泵输入转速满足设计要求（按发动机额定转速1800转/分）试验；

⑵ 动力头液压马达控制手柄置于中位，下降动力头液压马达至最低位置，系统压力应在0-20Mpa之间变动；

⑶ 扳动换向阀手柄，运转各动作不少于十次，检查各密封、联接处有无泄漏，液压泵、液压马达是否存在异常现象；

⑷ 将动力头液压马达手柄置于中位，下降动力头至最低位置，将加压手柄板至最大，检查系统压力，调节阀限压螺钉，将压力调至7MPa；

⑸ 进行10分钟憋压试验，系统压力为20MPa，检查各密封处有无泄漏，液压泵、液压马达是否能正常工作；

130rpm-0改变控制手柄位置，检查动力头转速变化情况，动力头转速应 ⑹．

之间变化；

⑺ 检验项目：

钻具最大提升下降速度：0.71m/s;

最大加压力：5500~6000N

动力头转速：0-135 r/min

额定输出扭矩：900N·m

5、液压系统常见故障及排除方法

故 障 原 因 排除方法

1. 油箱缺油 加油

2. 吸油滤油器堵塞

清洗或更换

系统不能启动

3. 管安装不适合

合理安装

4. 油温太低

加热到

15°C以上

1. 发动机转速过低

提高发动机转速

2. 油粘度过高 使用规定液压油

系统动作慢 油过热

3. 油箱液面低 加油

4. 管路或元件漏油严重 检查并更换元件5. 油温太低 加热到15°C1. 油粘度过高 使用规定牌号液压油2. 油面低 加油

以上

油发泡

3. 油污染 清洗，换油

4. 散热器外面堵塞 清洗散热器

1. 油位太低 加油

2. 油中有水 换油 3. 油品不对 使用规定用油

系统压力不足

4. 油浑或变质 换油

1. 泵内泄严重 检查，必要时更换 2. 阀出口压力过低 调大

1. 油位过低 加油

2. 油液粘度过高 更换液压油

油泵声音异常

3. 吸油滤油器堵塞 清洗或更换

4. 吸油管压扁 修理或更换

5. 泵故障 修理或更换

6、主要总成部件的维修要求

① 液压系统总成的维修

? 更换各件时，均应清洗干净，安装时，不得混入污物。

? 油箱内的吸油滤清器更换（或清洗）时，先将放油螺塞拧下放油，拆去回油滤油器，然后拆下吸油滤油器。

? 按拆卸油泵座相反的顺序重新组装。

? 每周在油杯中加满ZL-2#润滑脂进行润滑。

常见故障及其排除方法：

排除方法 原因 故障

发热

轴承润滑不良 注油润滑

更换轴承 轴承发卡或损坏

② 动力头的维修

动力头的拆卸与安装按图四进行。

，由螺母0.2mm0.1-? 各零件安装前应用煤油清洗干净。轴承轴向间隙为 调整，安装后中心管应转动灵活，无卡阻现象。

　维修拆卸后应更换所有密封零件。?

2#润滑脂进行润滑ZL? 每周将油杯加满- 常见故障及排除方法：

排除方法故障 原因密封圈损坏 更换 漏气发热 1、轴承润滑不良 注油润滑

2、轴承轴向间隙过小 重新调整

3、密封圈组超差 更换

③ 井架与支架

井架为桅杆式，用槽钢焊接而成（见图五）。使用时应注意：

? 定期张紧、润滑加压提升链条。

? 定期润滑链轮滑动轴承。

链轮组件维修后应更换铜套等易损件和密封件。

　?．

④ 主机发动机总成维修注意事项：

要经常清理发动机的空滤器，严格按《科勒（KOHLER）汽油发动机?

（18-26HP）用户手册》以及《百力通35HP汽油发动机用户手册》内的要求更换空滤器内的机油。

发动机的使用保养详见《科勒（KOHLER）汽油发动机（18-26HP）用?

35HP汽油发动机用户手册》。户手册》及《百力通?皮带轮与锥套在安装前必须清洗干净，装配后，皮带轮不允许有轴向窜

动。? 发动机装配后，沿皮带张紧方向要推拉自如，不得有卡阻现象。

? 用户不得擅自维修发动机，应将其送交钻机制造商指定地点，由专业人 员按维修手册进行修理，以免造成不必要的损失。

⑤ 空压机主机维修

? 空压机使用与保养见《DS95-A-3000T空压机中文使用手册》。

? 用户不得擅自维修空压机，应将其送交钻机制造商指定地点，由专业人员按维修手册进行修理，以免造成不必要的损失。

⑥ 潜孔冲击器及钎头维修

? 潜孔冲击器及其钎头维修保养见《QCZ系列冲击器及钎头使用维修说明书》。

7、 钻机的贮存

① 钻机长期贮存时应将钻机各部分清洗干净；

② 将发动机燃油箱中的燃油及液压油箱中的液压油放净；

③ 拆除电瓶连接线并将电瓶绝缘放置好；

④ 闭合各液压管线；

⑤ 在各油杯处按要求注入润滑脂；

⑥ 所有外露表面涂润滑脂或喷蜡防腐；

将钻机放置于干燥、通风的地方，避免雨淋、暴晒。

　⑦