旋挖钻机的基本构造及工作原理

旋挖钻机的根本构造及工作原理结合目前国内市场需求状况，由北京市三一重机独立研发生产的旋挖钻机于202331SR280、SR330、SR250、SR220C、SR200C、SR150SR130C第一节概述SR系列旋挖钻机是北京市三一重机独立研发的一代地基根底施工机械产品，在设计和制造上吸取了国内外著名品牌产品的优点，主要性能到达国际同类产品水平。关键零部件均承受国际知名品牌的产品，确保了整机的高牢靠性。SR系列旋挖钻机可广泛应用快、施工效率高、环保节能等特点，在地基根底行业树立了的民族品牌。SR系列旋挖钻机的构造从功能上分，主要包括底盘和工作装置两大局部。从使用底盘的不同又可分为履带式和汽车底盘式两种规格，SR130、SR150、SR200C、SR220C、SR220R、SR250、SR280R、SR280C、SR350SRC108了汽车底盘，使产品具有机动性强、远距离移位便捷的优势。SR系列旋挖钻机的工作装置主要包括变幅机构、桅杆、主、辅卷扬、动力头、随动架、加压装置、钻杆、钻具等〔“机械构造章”〕。承受了平行四边形变幅机构、自行起落液、电一体化。SR系列旋挖钻机所配套的短螺旋钻头、一般钻斗、捞沙钻斗等钻具，可钻进粘土层、沙砾层、卵石层和中风化泥岩等不同地质。其次节工作原理旋挖钻机钻进成孔工艺旋挖成孔首先是通过钻机自有的行走功能和桅杆变幅机构使得钻机动力头装置为钻杆供给扭矩、加压装置通过加压动力头的方式将加压力传递给钻杆钻头，钻头回转裂开岩土,并直接将其装入钻头内,然后再由钻机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土,这样循环往复,不断地取土、卸土,直至钻至设计深度。对粘结性好的岩土层,可承受干式或清水钻进工艺。而在松散易坍塌地层,则必需承受静态泥浆护壁钻进工艺。旋挖钻机钻进工艺与正反循环钻进工艺的根本区分是,前者是利用钻头将裂开的岩土直接从孔内取出,而后者是依靠泥浆循环向孔外排解钻渣。第三节机械系统的根本构造一、机械构造：SR系列旋挖钻机的构造从功能上分，分为底盘和工作装置两大局部。钻机的主要部件有：底盘〔行走机构、底架、上车回转、工作装置〔变幅机构、桅杆总成、主卷扬、辅卷杨、动力头、随动架、钻杆、钻具等加压。1SR1、底盘2、变幅机构3、桅杆总成4、随动架5、动力头6、钻杆7、钻具8、主卷扬9、辅卷扬二、底盘见图2。行走机构的功能是实现钻机的行走和移位。主要由液压马达、减速机、驱动轮及张紧装置、履带、承重轮、托链轮、导向轮等部件组成。行走装置通过液压系统掌握，可实现前行、后行、左转弯、右转弯、原地水平旋转等动作。油缸的注油口位置如图“A”处。底架用于安装和支承履带行走机构，内部装有液压油缸、液压系统的“中心回转接头车的液压系统的工作压力油液通过“中心回转接头”传输到履带行走机构和履带伸缩机构。通过液压油缸的伸缩运动实现了履带行走机构的展宽和缩回了大路交通法规的要求。回转台是工作装置局部的安装根底，发动机、液压系统、驾驶室、变幅机构、回转机构、配重等部件直接安装在其上。2SR1、SR130/150型旋挖钻机底盘型号为SY230R，承受的是三一集团SY230成熟的挖掘机底盘改制而成。动力系统 (发动机)承受的是目前国际上先进的动力装置之一的康明斯6BTA5.9-C型涡轮增压柴油发动机，它能够自感应负载变化，并相应调整功率的大小。2SR200型旋挖钻机底盘型号为SY310RSY310动力系统(发动机)承受的是康明斯的超强力、大扭矩、电控、直喷、涡轮增压、中冷型QSB5.9-2403、SR220CSR250型旋挖钻机底盘型号为CAT330CCATC—9率的大小。该发动机噪音低，振动小，环保高效，性能稳定牢靠。SR420三、工作装置工作装置包括变幅机构、桅杆总成、随动架、动力头、主卷扬、辅卷扬、加压装置、钻杆、钻具等。1、变幅机构变幅机构是桅杆的安装部件。由动臂、三角架、支撑杆、变幅油缸、桅杆油缸等组成，见图3。通过变幅油缸、桅杆油缸的作用，可以使桅杆远离或靠近机体和转变桅杆前后倾角，调整桅杆的工作幅度或运输状态的整机高度。3SR而转变工作幅度时，桅杆和三角架只作上下平行移动。满足了桅杆平移，升降的工况要求。2、桅杆总成桅杆总成由桅杆和滑轮架组成，见图4。机构〔动力头、随动架〕的工作进尺起导向作用。4SR桅杆为三段可折叠式，分为上段、中段、下段，运输状态时，将上段、下段折叠安装，以减小运输状态时整机长度。滑轮架构造如图5，安装于桅杆的顶端，工作时用螺栓与桅杆联接。滑轮架上的主卷扬滑件。滑轮架为折叠式，运输时与桅杆铰接联接，以降低运输状态时整机的高度。5SR3、随动架随动架是钻杆工作的关心装置，构造如图6，一端装有轴承并与钻杆螺栓联接，对钻杆起盘旋向部件，扶持钻杆正常工作。图6 SR系列旋挖钻机随动架4、动力头动力头是钻机最重要的工作部件，构造如图7，它由液压马达、减速机、动力箱、缓冲装置、滑移架、联接板、压盘组成。动力箱内有一组与回转支承固定在一起的齿圈，齿圈与轮毂固定，轮毂内壁有三组驱动键。7SR下被驱动旋转，轮毂上的键驱动钻杆旋转，实现钻机钻孔工作的旋转运动。缓冲装置的作用：当钻孔深度超过第一层钻杆的长度时，下钻杆时会冲击受到损坏。拔工况时，沿桅杆导轨导向。压盘的作用是钻斗上提时与钻斗上的碰块相撞，翻开钻斗卸渣。SR220C旋挖钻机动力头匹配两种输出转速：一种是低速大扭矩，用于正常成孔作业；3秒滞后延时。其它钻机没有高速甩土功能。5、主卷扬卷扬由液压减速机构、卷筒、卷扬支座、钢丝绳、绳套等组成，构造如图8。主卷扬的以便钻杆顺当进展钻进。8SR6、辅卷扬其功能是吊装钻具以及其他不大于额定起重量的重物，是钻机进展正常工作的关心起重设备。7、加压装置加压装置由加压油缸和动力头总成组成。加压油缸固定于桅杆上，加压油缸活塞杆连接于动力头滑移架上。8、钻杆局部：一、钻杆的类型依据钻孔时承受的钻进加压方式不同，钻杆分为三种类型：摩擦加压式钻〔简称：摩擦杆、机锁加压式钻杆〔简称：机锁杆，又称：凯式钻杆〕和组合加压式钻杆〔简称：组合杆。摩擦式钻杆〔见图1〕一般用于较软地层的钻孔施工，可钻进淤泥层、泥土〔泥〕砂层、卵〔漂〕石层。51～4136012345、第三节钻杆6、第四节钻杆7、第五节钻杆8、减振器总成9、一杆外键10、一杆内键 11、弹簧座〔托盘〕121314、销轴1摩擦式钻杆机锁式钻杆〔见图2和图3〕机锁式钻杆可钻进淤泥层、泥土〔泥〕砂层、卵〔漂〕4节，1～31350123456、第四节钻杆78、一杆外键910、弹簧座〔托盘〕11、钻杆弹簧1213、销轴2固定点分段加压式机锁式钻杆二、钻杆构造1、构造名词解释其各节杆的名称从外向里分别定义为：第1235〔摩擦杆〕120°〔长度500～1000㎜〕钢管内圆弧面上都焊接〔或安装〕了内键〔内键长度50900㎜，形成12邻内杆的外键配装，留有足够的间隙，使外键能在内键槽内全长自由伸缩滑动；1〔或安装〕有挡环；〔a〕钻杆收缩状态 〔b〕钻杆断面构造 〔c〕钻杆伸出状态图5摩擦杆构造图外键的作用：传递旋挖扭矩和加压力；〕传递旋挖扭矩和加压力〔〕与相邻内杆钢管的径向定位；挡环的作用〕与相邻外杆钢管的径向定位〔〕该杆完全从其外杆向下伸出时，挡环被其外杆内键上端面挡住，阻挡该杆从其外杆下管滑落脱出。摩擦杆各节杆上的外键是焊在钢管上圆周1203〔6〔无加压点。机锁杆各节杆上的外键是焊在各节杆钢管上圆周1203条〔或6条〕带有加压端面〔有台阶〕或齿面的钢条。的下部还装有减振弹簧和弹簧座〔托盘时减小其它各节钻杆的惯性冲击，对提引器、钢丝绳和主卷扬等零部件起缓冲保护作用。第1节杆上端部焊〔装〕有可与随动架的滚动支撑连接的法兰盘，通过螺栓与随动架连接；在其上部安装有橡胶减振环，以减小钻杆对动力头的冲击。2、钻杆的提升和伸放钻杆在完全缩进状态被安装到旋挖钻机上〔或安装在其上的圆盘和安装的弹簧、弹簧座〔托盘〕将其它各节杆托起〔弹簧座的外径与一杆钢管外径一样。钻杆下放〔伸出111其余各节杆在重力作用下一起连续下降。当第212杆被13232〔下放〕是由外向里进展的。钻杆提升〔缩进〔以5节杆为例〕5杆带着钻具一起向上54545〔托盘〕4445354、3、211钻杆和钻具全部提出地面。由此可见，各节钻杆的提升〔缩进〕是由内向外进展的。三、钻杆扭矩传递和加压原理矩〔圆周力F；另一个是轴向的加压力N。把这两个作用力从第1节钻杆传递给第2节钻23面一节杆下部的内键和其里面一节杆的外键相互作用完成的递的作用原理不同，故分开论述。下面均以第1、2节钻杆为例论述各节钻杆传递旋挖扭矩和加压力的原理。摩擦式钻杆〔6〕6〔a〕是钻杆在非工作状态的示意图。120120°6摩擦杆扭矩传递和加压原理示意图21δ2图6〔b〕是钻杆在旋挖、加压状态的示意图。动力头通过其内键套的键齿将旋挖扭矩M传递给11杆转动，当右侧内键顶上2杆外键后〔见图b〕223加压力是靠内外键侧的摩擦传递的。传递的加压力〔N〕的大小计算如下：1〕Mf=22t；〔2〕1、2R=195=0.195m；3〕k=0.1〔在有泥浆润滑条件时；则：F=M/R=22/0.195=112.82(t)，F正压力=F=112.82(t)；fk×F=0.11×112.82=12.41(t)；N=f=12.41(t)以上是以SR220CMf=M=22tmFFfN杆和钻具的自身重量〔φ440-5×13m51.8tφ1.5m捞砂钻斗的重量为：2t3.8t。〔201的摩擦传递和各杆内外键侧的摩擦传递供给应钻具的进尺加压力却很小能在较硬地层施工作业。钻孔进给阻力大时才承受。下，可以将动力头牢靠地锁定在加压行程的任意位置上。钻杆是钻机向钻具传递扭矩和压力的重要部件。其构造和功用见“第五章钻杆及其应SR250旋挖钻机出厂标准配用的钻杆是磨