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1、产乡言构,品,新型钻机动力头的研制洛阳矿山机械工程设计研究院王占军陆秋云摘要动力头是工程钻机的核心部件,钻机的回转驱动动力源、加压提升和压气排渣的枢纽。文章介绍该机构的关键问题解决方法和应用实际效果。关键词钻机动力头减速器,随着工程施工技术的不断提高对施工设备的较大。这里借用了成功的=∃>‘%!!型工程钻机功能和质量也提出了更高要求。国外!年代中期水龙头密封的基本结构,为确保压气不向减速器箱,,。就开始了大型斜孔工程桩施工早期主要在均质地体内泄漏对原有结构进行了改进,。国,层施工现已能在各种地质条件下施工内∀!&%0
2、减速器结构选型,,年代初就有大型斜孔桩施工要求但受施工设备限受钻机整机结构限制动力头减速器部分无法。制一直没能实现#∃一%!型斜孔钻机就是为这种按传统减速器设计输出轴为大通径排浆通道及,,、需求而研制的本文就#∃一%!型斜孔钻机的核心压气通道动力头是移动部件要求外形小重。技术之一一动力头的研制介绍如下量轻!润滑冷却系统不宜采用外接油箱方式一为了满足上述条件,采用双液压马达分别驱动&动力头的开发,两台两级行星减速器经两小齿轮合并动力传至中&&动一。、力头的功能部大齿轮∀见图#∃发挥了液压传动体积小自动力头是钻机工作的动力源。它驱动钻具回平衡的优势,减小中心距,有效控制减速
3、器重量。转,直接联结钻具,承受钻具、,的重量工作冲击及动力输人为非对称布置∀由于中心轴通孔限制该加压钻进时的压力∋完成接卸钻杆的动作∋动力头轴上轴承尺寸较大∃不影响轴承寿命,并能为泥浆,还是排渣系统的枢纽输送压缩空气和排出(含岩管布置带来空间。。渣)泥浆∗∃技术参数+输出转速(,−./)!一0!·输出扭矩(12−)!一&3!&0!%汤靡平召洲招速比彩&#阴刀∋六牲10!!阶镰月厂功率(4)卜夕,于由时、,)叭∗(提升力(12)&5!!%加压力(12)5!!(输送压气压力(678)!9%排量(−,−./)0!%泥浆循环量(−,:)%!。着廖接卸钻杆工艺倾角();5∗%关键技术&%
4、&排渣系统枢纽图∋压气密封和泥浆密封是关键。因排渣量大和排合理调整旋转件的线速度,有效地控制减速器渣,,粒度大(<&0!−−)决定了回转排渣管通径不的发热量润滑系统采用外挂润滑泵即可满足润滑,能太小∋又因采用外置风管压气和排浆密封直径热平衡。不需单独的冷却系统。+,一—工程机械,−−−∀.∃乡言产品构&%%接卸钻杆00工业试验,,接卸钻杆的倾斜工艺动作采用液压缸推动动该动力头随#∃一%!型斜孔钻机于&∀∀3年。,,。力头箱体绕摆动轴向前摆动;5动作灵活满/月一&∀∀∀年%月进行了工业试验用于广东肇足接卸钻杆工艺要求。庆大桥;号墩;%−和&个09−和;&号墩的个,·这里主要
5、要解决的问题是承载&3!12−直径的基础桩孔灌注施工。使用效果良好,比同期的扭矩、钻具重量及钻具的冲击,对于减速器壳,使用的其它几种钻机钻孔效率均明显提高。必须保证齿轮啮合的正确性,使所产生的弹性变形肇庆地区属石灰岩地带,施工地段溶洞多,每量小于允许变形量。如果全部满足刚性设计,则设个桩孔内均有多处溶洞,造成钻孔岩面不规则或严备。因此,,,重量过大采用了满足强度条件下的局部重倾斜使得钻机工作冲击过大并时有卡钻发。即使用过渡联结钢板,。,,柔性过渡联结方法保证板生动力头经受了考验试验证明各部分功能和厚满足强度,加大板宽提高韧性,吸收部分振动冲≅性能参数均达到了设计目标,能满足使用要求
6、。击,改善减速器转动件的受力状况。该钻机与国内几种大型钻机或液压钻机的比较&;几处局部结构的处理如表?所示。(?)输出轴部分该轴受力复杂(扭矩、双向表&变化的较大的轴向力)、设置元件多(径向、轴向ΑΒΧ,=∃>Δ7=Δ∃=#∃一%!轴承、压气气道、压气和泥浆回转密封),为了保墓鬓咒一5!!%!!!%5!!%5!!证传动精度和回转密封精度,采用分解受力方式配赢,,功率(14);!!0!!0!!0!!0!!置轴承即选用一对径向轴承保证运动精度和一12·−)%!!0!!0&!0&!&3!对止推轴承承受双向变化的轴向冲击力。扭矩(重量(Ε)%&0333∀;5,(0)减速器末级采用
7、直齿轮可有效削弱由于功率,重量&030%%0090&%%59钻具轴向振动向齿轮高速级传递。,(%)减速器机体结构采用上分式有利于壳体从表中可以看出#∃一%!型钻机的动力头功率,,。,,、存油密封增强整体刚性∋便于装卡加工可提高,重量比最大因此它更具经济性又灵活机加工精度。动,对施工条件的要求更少。(;)减速器传动设计另外,传统钻机回转减速器仅能完成驱动回转,,采用优化理论初步设计再根据实际结构给出单一功能#∃一%!型钻机动力头还兼有传统钻机约束条件,用计算机
