液压钻车BTRK1
培 训 教 材
前 言
BTRK1型全液压履带式凿岩钻车是一种高性能的带可伸缩性钻臂的多功能钻车，它的结构特点是：外形尺寸小，结构紧凑、功能多、效率高。对巷道的各个位置均能进行作业。与国产的侧卸式装岩机配套使用，实现岩巷掘进机械化工作，可大大提高工作效率。
本教材系统地介绍了德国德尔曼液压钻车的结构特征和操作规范以及维护保养知识，意在提高学习人员对液压钻车的了解，掌握液压钻车的使用和简单故障的排除知识，为煤矿井下安全生产提供帮助。
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目 录
前 言 .................................................... 1 第一节 主要性能参数 ...................................... 3 第二节 结构特征 .......................................... 5 第三节 电气系统 ......................................... 11 第四节 液压钻车的操作说明 ............................... 15 第五节 液压钻车的维护润滑及保养 ......................... 17 第六节 故障的诊断与排除 ................................. 19
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第一节 主要性能参数
凿岩钻车 BTRK1 是专门为矿山与隧道工程中的爆破钻孔和锚杆钻孔设计的，它带有与其配套的钻臂和推进器。集中式的设计结构和相对较小的外形尺寸，能够适用于较小截面的巷道，是其主要的特点。
表1 主要技术参数
整机 性能 项目 钻臂数量 适用巷道断面 工作范围（宽*高） 运行状态尺寸 （长*宽*高） 运行状态最小转弯半径 工作状态稳车方式 工作状态稳车工作宽度 机重 钻孔直径 钻孔深度 冲洗水压力 适应钎具 噪声（声压/声功率） 类型特征 冲击功率 冲击频率 冲击装置 工作压力 工作流量 蓄能器充氮压力 额定转矩 液压 额定转速 凿岩 回转装置 工作压力 机 工作流量 冲洗水压力 噪声（声压/声功率） 钻（凿）孔直径 适应钎具规格 边心距 外形尺寸 （长*宽*高） 机重 类型特征 3
参数值 1 15 －25 7200 x 6017 12100x1500x1530 2000 - 16500 25-70 最大2700 0.8–2.0 25-38 79/102 DP 15 15 70 20 100 9.5 / 0.4 360 375 17.5 65 0.8–2.0 79/102 25-70 3090 89 893 x 280 x 246.5 180 DFF408 (PS 408) 单位 m² mm mm mm mm kg mm mm MPa mm dB（A） kw Hz MPa L/min MPa N·m r/min MPa L/min MPa dB（A） mm mm mm mm kg 推 进 器 钻臂 行走 机构 液压 泵站 推进方式 伸缩型推进器最小长度 伸缩型推进器最大长度 总长度 推进行程 推进力 推进速度 空载返回速度 工作压力 工作流量 质量 类型特征 钻臂伸缩长度 钻臂起落变幅角度 臂身回转驱动方式 臂身回转角度 推进器俯仰角度 工作压力 工作流量 质量 行走方式 驱动机构类型 行走速度 爬坡能力 行走机构特征 履带板宽度 工作压力 工作流量 型号 工作压力 工作流量 电动机 额定功率 额定电压 额定电流 额定转速 油泵 类型 额定压力 排量 油马达 类型 额定压力 排量 油箱 容积 4
液压缸 4297 4297 4297 2772 0-13 8500 28000 11 16 769 BT 200-130 1300 55/35 液压缸 30/30 55/35 20 40 2650 履带 液压缸 28 18 350 20 2x110 dhms 20 2x110 63 660 /1140 73 1480 A8V80DR 20 2x110 A2FE63 20 2x110 320 mm mm mm mm kN mm/min mm/min MPa L/min kg mm （°） （°） （°） MPa L/min kg m/min （°） mm MPa L/min MPa L/min kW V A r/min MPa L/min MPa L/min L 第二节 结构特征
图2-1 液压钻车结构图
液压钻车BTRK1主要由履带行走机构、机器室、行驶、钻孔控制台、角托架、钻臂、涡轮传动机构、推进器支撑架等部分组成。
2.1 履带行走机构
履带行走机构，由行走减速器、驱动链轮、托轮、支撑轮、带弹性体张紧装置的导向轮、履带板和履带组成。当钻车发生很大的横向侧倾时，履带板导向装置起到保护链条的作用，防止履带板脱落。
图2-2 液压钻车履带行走机构
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2.1.1 行走减速器
行走减速器为三级行星减速器，设计特别紧凑，节省空间，液压马达集成在齿轮箱上，齿轮箱和马达作为一个单元，安装在行走机构上。 2.1.2 摩擦制动器
行进机构液压马达的一侧集成了一个摩擦制动器，安装了一个特制的滑环密封圈，防止灰尘和污物进入轴承内。集成的摩擦制动器是一个驻车制动器，它通过压力弹簧一直处于常闭状态。它的开启则要通过注入液压油来实现。制动器油压的规定如下：
最小动作压力：16 bar 最大动作压力：100 bar 2.1.3 履带张进装置及制动装置
履带张进度的检测：履带张进要求每一米履带下垂15~35mm。太松会导致履带在履带轮上跳动。
摩擦制动器的功能性检测：如果其制动距离大于一米，说明制动器损坏或者磨损，必需进行修理、更换。
2.2 机器室
机器室分为左右两部分。
左侧机器室：润滑系统、电控箱、空气过滤器及水减压阀等。
右侧机器室：63kW油泵电机和可调变量泵A8V80、液压油箱、高压过滤器、回油过滤器、温度和液位监视装置、冷却器等。 2.2.1 高压过滤器
图2-3 高压过滤器
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高压过滤器位于右侧机器室内一侧的托架上。他的过滤精度是25μm。高压过滤器安装在油泵出液口到液压控制元件的管路上。
高压过滤器上有一个压差显示器（污染堵塞指示器），当滤芯污染堵塞时，指示器指向红色区域。当更换滤芯后，指示针又恢复到原来位置。 2.2.2双联变量泵
双联变量泵由两个柱塞泵、分配齿轮和压力调节器等组成。两个单独的泵装在同一个外壳里。每个泵都是通过装配在双泵外壳内的分配传动装置驱动的。
为保证液压系统正常运行，加油后必需要排除液压泵里的空气。首先给液压泵排气，然后通过液位指示器的观察窗确认，油箱已加到了最高液位。具体排气方法是：
1、打开液压泵进口管路的截止阀。 2、松开液压泵顶部的排气螺钉。
3、让液压泵外壳里的空气逸出，直至液压油连续流出，并且液压油里没有气泡产生。
4、将排气螺钉再次拧紧。
图2-4 双联变量泵
2.2.3 冷却器
1、冷却器安装在冷却器外壳里，液压油流过板式冷却器。
2、水为冷却介质，流过冷却器中的冷却板，吸走液压油中是热量。流过冷
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却器的废水可以用在凿岩机钻孔时冲洗炮孔，也可以直接排掉。
3、水冷却器进液管路上安装了一个减压阀，用于过压保护。水冷却器的进水压力设置为2.5Mpa。经过减压阀后减至0.6Mpa。 2.2.4 行走阀组
行走阀组用来控制左右履带的行走。
图2-5行走阀组
2.2.5 冲击、旋转阀组
右侧为冲击阀组。左侧为旋转阀组，旋转阀用来控制凿岩机马达的转动，冲击阀组用于控制凿岩机的冲击。
冲击阀组工作腔A腔回路安装一截流阀用来控制冲击时的击打流量。 2.2.6 液压油箱
1、液压油箱是液压油的补偿储液罐，里面装有回油过滤器以及温度液位监视器。
2、回油过滤器可以过滤反向回流的液压油。
3、在液压油过热或者液位过低时，液温液位检测器起到一个切断开关的作用。
4、液压油箱的容量约为320L，液位可以通过油位指示器读取。
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2.3 行驶、钻孔控制台
钻车驾驶室有两个控制台组成：行走控制台和钻孔控制台。 钻孔控制台位于角托架上，它具有以下功能： 1、钻臂的升降和摆动控制。 2、回转机构控制和凿岩机构控制。 3、急停开关。
图2-6 控制台
2.4 钻臂
钻车的显著特点是装有自动平衡机构。平衡油缸的作用是保证推进器始终处于水平位置。推进器绕垂直轴心的转动与绕钻臂前部水平轴心的转动，可以进行各个方向上的钻孔。由于钻臂前端可以转动和伸缩，能实现在任何地方打眼。
钻车钻臂的进给，都是通过液压油缸的运动来实现的。旋转运动则是通过液压涡轮来进行控制的。所有油缸上都装有安全阀，能避免当油管突然破裂时，产生的跳动。
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图2-7 液压钻车钻臂
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第三节 电气系统
3.1 信号发生器与电源组
该耦合模块会产生一个频率摆动方波电压，该电压通过信号号角可以给予操作者一个启动信号。整体动力单元也对本安电路供电，使电路信号指示灯发挥作用。用于组 I 的设备部件和本安型电路（ia）可以在爆炸性区域外部启动，也可以在已通过检测的防火部件中安装启动。接插件被用于连接本质安全型电路。
电路元件位于一个插件外壳内，此外壳包括两部分，一个部分是用于 12 针连接插头的插座单元，另一部分是一个透明的外壳。前面板装配有两个用于（扁平数据线）连接插头的插入点，外壳通过一个滚花螺钉被固定在一个配套的支架上。
该模块供电电压为交流电 42 伏，信号发生器通过输入 42 伏交流电，与防爆设备 5801 扬声器系统（或类似设备）连接操作，用于在打开设备后提供预启动信号。
3.2 控制耦合器以及反馈耦合器
此模块通过零势能触点将来自于本安控制电路操作指令传输到非本安型控制电路里，反之亦然。用于组 I 的设备部件和本安电路（ib）可以在爆炸性区域外部启动，也可以在已通过检测的防火部件中安装启动。
图3-1 控制耦合器以及反馈耦合器模块
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此部件包括 4 通道，这些通道通过端环记录来自于本安控制电路的操作指令，从而进行对线路的监控。每一个通道包括一个零势能主开关，此开关位于通道的本安部分，与之相对应的，在每个通道的非本安部分有一个零势能工作/闭合触点。
另外，元件包括一个用于反馈从非本安控制电路（42 V 交流电）到本安环的信号的通道（可选，作为零势能工作/闭合触点）。
图3-2 控制耦合器以及反馈耦合器模块电路图
3.3 紧急停止运行耦合模块
此模块通过零势能触点将来自于本安控制电路(紧急停止运行开关)操作指令传输到非本安控制电路里。用于组 I 的设备部件和本安电路（ib）可以在爆炸性区域外部启动，也可以在已通过检测的防火部件中安装启动。
此部件包括 2 个独立的通道，这些通道接收来自于本安控制电路的操作指令。2 个通道提供交互式监控。在非本安部分的故障保护输出端处拥 有 2 个零势能工作触点。在本安部分有一个用于显示传输状态信号的工作触点。
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图3-3 紧急停止运行耦合模块及电路图
3.4 多功能继电器
图3-4 多功能继电器
电子多功能继电器 KR-UNR1R 具有 4 种不同的功能： a) 电子过流继电器
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电子过流继电器与无铁心的互感器，能够作为井下电气设备的过流保护装置。
b) 接地闭锁
用于没有接地的低电压系统中，监控断路支路的绝缘电阻。 c) 热敏电阻-释放装置
热敏电阻-释放装置用于马达的保护。因此马达的热敏电阻-温度传感器要串联连接在电路中。
d) 时间继电器
时间继电器实现了其从属生产设备开关过程中的一个可调的开延迟。
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第四节 液压钻车的操作说明
4.1 操作前的检查
1、把换向手柄打到行走位置。
2、软管：检查有没有液体渗漏及胶管磨损等。
3、油面：检查泵和涡轮马达、润滑灌油面、油箱油面、润滑管路油面等，必要时加油。
4、风、水管：检查供水软管及供风软管。 5、电缆：查看电缆并检查电缆接头情况。
6、钢丝绳：检查滑道内钢丝绳的情况及滑轮有无脱槽或损坏。 7、油嘴：各销轴油嘴是否齐全、有无注油。
4.2 钻车的启动和行走
1、钻车启动前先接通电源（电源电压为660V）。
2、电动机启动时，先点动数次，一是观察电动机的旋转方向是否按箭头指示方向旋转。二是给液压系统充满液压油。
3、电机运作正常后，先松两联泵上的放气塞，排放泵内的空气。 4、启动前先检查各手柄，应均处在中间位置上。
5、操纵行走操纵手柄，行走马达开始运行，钻车行走至凿岩作业面。 6、本钻车结构为常闭式液压刹车机构。
4.3 钻车的凿岩作业
1、启动电机，把转换手柄打到凿岩位置上。
2、凿岩作业时推进速度是预先调整好的，在凿岩作业中不允许调节。 3、检查风、水管路是否畅通。 4、打开水路，给凿岩机供水。
5、操纵各手柄，调整钎杆对准要打眼位置。
6、把冲击手柄打至预钻位置（工作压力6Mpa），进行开孔，凿岩深度为200mm左右。
7、当钎杆进入岩石，确定无偏差，把冲击手柄打至全钻位置（工作压力
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10Mpa），正式进行冲击凿岩作业。
8、当推进行程到达终点时，操纵控制手柄把凿岩机退回原位。
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第五节 液压钻车的维护润滑及保养
5.1 概述
钻车正确的维护润滑和保养，可使机器长久的保持良好的工作状态，延长机件的寿命，增强机器的可靠性，减少故障和机械事故。充分发挥钻车的性能，提高工作效率。因此正确的做好钻车的维护保养和润滑工作，具有非常重要的意义。保养工作主要包括下列内容：
（1）、按规定周期加注或更换润滑油； （2）、按规定周期检查油位和油面； （3）、检查或更换损坏的零件；
（4）、调整各运动部件和液压系统的工作性能和要求； （5）、清洗钻车各部件及清除污物。
5.2 冷却系统的保养
按照规定的时间间隔清理热交换器，（视水质而定），但每运行400小时最少要清理一次。同时检查密封件，如有必要，更换新的密封件。
5.3 液压过滤器保养
1、通过液压过滤器的污染指示器可以确定，过滤器的滤芯是否变脏。 2、每运行16小时，检查一下污染指示器，如果需要，更换够滤器芯。
5.4 高压过滤器芯的更换
当液压系统运行温度达到40-45°以上时，高压过滤器污染指示器就会发出响应，就必须更换新的高压够滤器芯。为了确保安全，设备每运行400小时都要更换过滤器芯，即使指示器还没有指示。
注意：在更换高压过滤器芯时，液压系统必须处于无压状态。
5.5 涡轮减速器的润滑
新设备第一次运行8小时后，要对两个涡轮传动装置的油位进行检查，之后每运行200个小时检查一次。
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图5-1 涡轮减速器
5.6 行走减速器的保养
1、行走机构需加入干净的润滑油。
2、把钻车开到水平的地上，行走机构停放如下图所示，将螺钉1拧下。 3、加注润滑油，油位必需达到螺钉孔1的位置。 4、更换新的密封垫圈，把螺钉1装回、拧紧。
图5-2 行走减速器
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第六节 故障的诊断与排除
当发生故障时必须马上将设备停机。直到所有故障都经过专业人员排除后方可继续使用。否则将会导致人身伤害和财产损失！
表2 可能故障一览表
故障 钻车停机后不能启动 可能的原因 供电电源关闭 液位监测器关闭 温度监测器关闭 排除故障的方法 通知电工 补充液压油 让钻车冷却，补充液压油，检查钻车轴环，钻车操作人员观察钻孔情况 一个履带不转 主压力限制阀打开 检查清洗主压力限制阀如需要更换新的 行进机构的摩擦制动器检查行进机构的制动器控制软没有排气 添加液压油困难 管 机器室中的反向回油过更换过滤芯 滤器堵塞 钻车工作功率下降 高压过滤器或反向回 油过滤器脏了 更换过滤芯 泵运行正常，但没有压力油 橡胶膨胀堵住吸管 电机旋转方向不对 更换吸油管 关闭电机，互换电极，排掉泵里的气体 油箱中的液压油太少 补充液压油（必须使用相同的液压油！） 吸油管道中的截止阀关打开截止阀，排掉泵里的气体 闭 钻臂不能抬起 升降液压缸轴环损坏 压力限制阀损坏 19
更换轴环 更换压力限制阀 限压阀压力设置太低 钻臂不能摆动 钻臂不能摆动 钻臂自己下降 摆动液压缸轴环损坏 限压阀压力设置太低 下降制动阀门不密封 正确设置限压阀 更换液压缸 正确设置限压阀 更换下降限制阀门 下降制动阀最大压力太更换下降限制阀门。 低 升降液压缸轴环损坏 危险！确保钻臂不动！ 更换液压缸 高压管和回油管路颠正确连接液压管路 倒：回油管路中压力增液压凿岩机 / 旋转式 加。 钻机不工作 冲击活塞卡住：压力管拆卸并清洗液压凿岩机 / 旋路泄压然后移动活塞。 转式钻机。注意参阅设备的操作说明书。 油箱中的液压油太少 钻孔功率太低 压力或回油管路松动 补充压力液 拧紧压力或回油管路 油过滤器或油冷却器的检查、清洗或更换油过滤器和通流阻力过大 液压油的压力过低 油冷却器 检查液压设备的设置 油箱截止阀只是部分打打开截止阀，检查，如需要，开 更换新的 液压泵不能提供足够的检查液压泵的特征曲线并和原压力油 始数据比较，如需要，更换液压泵 液压泵磨损：使用液压更换液压泵 箱式测量仪，检查压力和流量 限压阀损坏：使用液压清洗和修理限压阀或如果有必箱式测量仪，检查压力要进行更换 20
和控制特征曲线 钻孔功率太低 钻头或切刃钝了 冲洗水流量太小 更换钻头、切刃 检查供水系统，调整供水系统并查看压力表压力 冲击装置不工作 限制开关、冲击装置卡检查，如有必要进行更换 住 凿岩机漏油 管接头漏油 冲击装置的蓄能器漏 工作温度过高 密封圈磨损。 管接头松动 密封圈损坏。 油箱中油量太少 更换密封圈 新拧紧管接头或更新; 更换密封圈 补充液压油 底盘车油泵的功率太检查压力限制阀 高，限压阀有固定量的油流过。 压力限制阀损坏 更换压力限制阀 液压元件排气 液压系统排气 油箱中起泡沫 液压系统中有空气 液压凿岩机工作不稳液压系统中有空气 定 液压凿岩机软管强振 蓄能器损坏 更换蓄能器薄膜 钻杆导向套和液压凿岩对齐钻杆导轨和液压凿岩机 钻杆导向和钻杆导向机没有对齐 套的磨损严重 在冲击振动区域内凿 岩 钻孔推进压力不够 液压缸密封圈损坏 限压阀损坏 限压阀设置不正确
更换全部密封组件 更换限压阀阀芯 正确设置液压系统压力 调整推进压力 21
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