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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期進(jìn)展情況檢查表
學(xué)生姓名
班級(jí)
指導(dǎo)教師
設(shè)計(jì)（論文）題目
礦用單軌吊車(chē)減速器的設(shè)計(jì)
目前已完成
的任務(wù)
第一階段：總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算，減速器的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖，減速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
是否符合任務(wù)書(shū)要求進(jìn)度
符合任務(wù)書(shū)要求進(jìn)度
尚須完成的任務(wù)
第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計(jì)、
第三階段：軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制
第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)
能否按期完成設(shè)計(jì)（論文）
能按期完成設(shè)計(jì)
存在的問(wèn)題和解決辦法
存在的問(wèn)題
減速器分配各級(jí)的傳動(dòng)比，由單軌吊車(chē)的最高車(chē)速和驅(qū)動(dòng)小車(chē)的設(shè)計(jì)來(lái)決定的電動(dòng)機(jī)的選擇，運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算
擬采取的辦法
請(qǐng)教老師和同學(xué)，查閱工具書(shū)，上網(wǎng)收集資料，和設(shè)計(jì)單軌吊車(chē)的其他同學(xué)一起探討研究解決遇到問(wèn)題
指導(dǎo)教師意見(jiàn)
檢查日期： 年 月 日
XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
實(shí) 習(xí) 報(bào) 告
1. 實(shí)習(xí)目的：
生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我們機(jī)制專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分，并作為一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目列入專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的。其目的在于通過(guò)實(shí)習(xí)使學(xué)生獲得基本生產(chǎn)的感性知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，擴(kuò)大知識(shí)面；同時(shí)專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)又是鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生業(yè)務(wù)能力及素質(zhì)的重要渠道，培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生具有吃苦耐勞的精神，也是學(xué)生接觸社會(huì)、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國(guó)情的一個(gè)重要途徑，逐步實(shí)現(xiàn)由學(xué)生到社會(huì)的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)我們初步擔(dān)任技術(shù)工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能；體驗(yàn)企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實(shí)際知識(shí)，對(duì)我們以后的工作和學(xué)習(xí)，是十分必要的基礎(chǔ)。
2. 實(shí)習(xí)內(nèi)容：
?、倭私怍斆簷C(jī)械廠的基本情況，企業(yè)產(chǎn)品的性質(zhì)和工作理念
了解潛孔機(jī)械的現(xiàn)狀
了解潛孔鉆機(jī)的國(guó)內(nèi)外概況及目前潛孔鉆機(jī)行業(yè)存在的問(wèn)題
了解潛孔鉆機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路
了解企業(yè)生產(chǎn)管理模式，學(xué)習(xí)先進(jìn)的管理方式方法
一、公司簡(jiǎn)介
山東濰坊魯煤工程機(jī)械廠（原名：山東煤田地質(zhì)四隊(duì)機(jī)械廠）是專(zhuān)業(yè)從事工業(yè)磨粉機(jī)械和地質(zhì)鉆探工具的設(shè)計(jì)研發(fā)與制造的國(guó)有單位。廠區(qū)位于美麗的國(guó)際風(fēng)箏都濰坊市坊子區(qū)。新建并已投入生產(chǎn)的生產(chǎn)基地占地面積4萬(wàn)平方米。現(xiàn)有員工150余人,技術(shù)研發(fā)中心15人。主要產(chǎn)品有R型擺式磨粉機(jī)、YGM高壓磨粉機(jī)、MSS?型超細(xì)粉分級(jí)機(jī)、輸送機(jī)、破碎機(jī)、提升機(jī)等礦山設(shè)備及地質(zhì)鉆探工具系列產(chǎn)品。
企業(yè)的質(zhì)量方針：精心設(shè)計(jì)，精工制造，追求結(jié)構(gòu)合理，安全可靠，性能和功能讓用戶滿意的產(chǎn)品。
粉體加工設(shè)備：包括擺式磨粉機(jī)（雷蒙磨粉機(jī)），高壓磨粉機(jī)，氣流磨設(shè)備等系列產(chǎn)品，目前廣泛應(yīng)用于化工、礦業(yè)、建材等各行業(yè)。
礦山機(jī)械：包括顎式破碎機(jī)系列、錘試破碎機(jī)系列、提升機(jī)系列、礦車(chē)用翻車(chē)機(jī)、清車(chē)機(jī)等七大類(lèi)三十余種產(chǎn)品。
鉆探工具：由于本廠隸屬關(guān)系于山東煤田地質(zhì)局第四勘探隊(duì)，20多年來(lái)一直以鉆探工具及其深加工為主要產(chǎn)品，積累了豐富的專(zhuān)業(yè)加工經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)有鉆探專(zhuān)業(yè)工程師、機(jī)加工技師多名，及一批有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)加工隊(duì)伍。我廠現(xiàn)有鐓管機(jī)、全技能數(shù)控機(jī)床、管子羅紋機(jī)床等各種專(zhuān)業(yè)加工設(shè)備二十余臺(tái)套，是本地唯一的一家鉆探工具加工廠家。主要產(chǎn)品包括全系列鉆桿、鉆挺、鉆頭、巖心管，及煤田鉆探中使用的各類(lèi)變絲、接箍、鎖接等鉆探工具連接件。本廠可根據(jù)用戶的需要提供鉆具的配套方案，及適用巖層鉆頭的設(shè)計(jì)。
二、潛孔機(jī)械的現(xiàn)狀
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，手錘打眼已不能滿足生產(chǎn)要求。通過(guò)前人的努力，1887 年制造出第一臺(tái)輕型氣動(dòng)鑿巖機(jī)，1938 年發(fā)明了氣腿和碳化鎢釬頭。氣腿式鑿巖機(jī)和釬頭的不斷完善對(duì)鑿巖機(jī)的效率又提出了新的要求，20世紀(jì)60年代初，開(kāi)發(fā)了獨(dú)立回轉(zhuǎn)鑿巖機(jī)，隨后發(fā)展和完善了架柱式鑿巖機(jī)和鑿巖鉆車(chē)。在鑿巖機(jī)不斷發(fā)展的同時(shí)，注意到隨著孔深的增加，深孔鑿巖接桿釬具聯(lián)接處能量損失較大，提出了將鑿巖機(jī)送入孔底的設(shè)想，因而發(fā)明了潛孔沖擊器。氣動(dòng)鑿巖機(jī)雖然具備很多優(yōu)點(diǎn)，但存在著能耗大和作業(yè)環(huán)境惡劣的缺點(diǎn)，1946年研制成功礦用牙輪鉆機(jī)，20世紀(jì)70年代初期液壓鑿巖機(jī)投入市場(chǎng)。近年來(lái)，國(guó)外一些先進(jìn)礦山實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)、采礦鑿巖鉆車(chē)遙控和機(jī)器人化，并將支腿式水力鑿巖機(jī)和水壓潛孔沖擊器投入使用。
迄今為止，鑿巖爆破是實(shí)施巖石破碎的主要方法，破碎巖石首先需要在巖石中鉆鑿按爆破要求設(shè)計(jì)的炮孔。目前采用機(jī)械破碎巖石鉆孔的方法主要有以下三種類(lèi)型：
(1) 沖擊-旋轉(zhuǎn)破碎巖石鉆孔采用沖擊載荷和轉(zhuǎn)動(dòng)釬具一定角度，并施加合理的推力來(lái)破碎巖石。適應(yīng)在中硬、堅(jiān)硬的巖石中鉆孔，此類(lèi)鉆孔設(shè)備有潛孔鉆機(jī)和鑿巖機(jī)等。
(2) 旋轉(zhuǎn)破碎巖石鉆孔采用旋轉(zhuǎn)式多刃釬具切割巖石，同時(shí)施加較大的推力破碎巖石。適應(yīng)在磨蝕性小及中硬以下的巖石中鉆孔。此類(lèi)鉆孔設(shè)備有電鉆和旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)。
(3) 旋轉(zhuǎn)-沖擊破碎巖石鉆孔又稱為碾壓破碎鉆孔。它是施加很大的軸壓 (一般大于300 kN)給鉆頭，同時(shí)旋轉(zhuǎn)滾齒傳遞沖擊和壓入力，滾齒壓入巖石的作用比沖擊作用大，通過(guò)旋轉(zhuǎn)-沖擊破碎巖石。此類(lèi)穿孔設(shè)備最典型的是牙輪鉆機(jī)。
三、國(guó)外潛孔鉆機(jī)的概況
潛孔鉆機(jī)主要用于露天礦山開(kāi)采，建筑基礎(chǔ)開(kāi)挖,水利、電站、建材、交通及國(guó)防建設(shè)等多種工程中的鑿巖鉆孔。與常見(jiàn)的鑿巖機(jī)相比，具有鉆孔深、鉆孔直徑大、鉆孔效率高、適應(yīng)范圍廣等特點(diǎn)，是當(dāng)前通用的大型鑿巖鉆孔設(shè)備。在鑿巖設(shè)備的研究開(kāi)發(fā)方面，瑞典的阿特拉斯·科普柯、芬蘭的湯姆洛克、美國(guó)的英格索蘭、日本的古河等企業(yè)已經(jīng)走在了行業(yè)的前列，它們均推出不同品牌和系列的一體化潛孔鉆機(jī)。這些公司的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)幾十年甚至上百年的積累、改進(jìn)與發(fā)展，無(wú)論是設(shè)計(jì)、選材還是制造水平都處于國(guó)際領(lǐng)先地位。其中瑞典的阿特拉斯·科普柯公司和芬蘭的湯姆洛克公司生產(chǎn)的液壓鑿巖設(shè)備占全球產(chǎn)量一半以上。
還可以鉆鑿錨固孔,地質(zhì)壓力測(cè)孔和排水孔等特殊用途的巖石孔。該車(chē)使用液壓做動(dòng)力，動(dòng)力單一，采用液壓馬達(dá)，分別驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的行走，回轉(zhuǎn)，采用液壓缸分別控制鉆機(jī)的推進(jìn)，提升以及鉆車(chē)車(chē)架的俯仰，及鉆架和滑架的各種動(dòng)作，由壓縮空氣直接驅(qū)動(dòng)沖擊器，釬頭進(jìn)行鑿巖鉆孔。該鉆車(chē)關(guān)鍵部件采用阿特拉斯·科普柯公司原裝進(jìn)口，有可靠的質(zhì)量保證，鉆車(chē)整體結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，重心低，功率大，爬坡能力強(qiáng)，鉆機(jī)效率高，適用范圍廣，可在惡劣環(huán)境下進(jìn)行工作，是國(guó)內(nèi)目前使用最普遍的鑿眼巖鉆孔設(shè)備。
四、國(guó)內(nèi)潛孔鉆機(jī)的發(fā)展
我國(guó)是一個(gè)快速發(fā)展的多山國(guó)家，礦山、能源、水電及國(guó)防等基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域中各種鑿巖開(kāi)采的工程量十分浩大。目前絕大部分大型高性能鑿巖鉆孔設(shè)備均依賴進(jìn)口。根據(jù) <工程機(jī)械“十一五”發(fā)展規(guī)劃>預(yù)測(cè)，化工原料和建筑材料是“十一五”期間發(fā)展的重點(diǎn)。雖然礦山開(kāi)發(fā)總量增加有限，但是隨著向規(guī)?；?、集約化發(fā)展，小水泥廠將被關(guān)閉，大型石材礦山行業(yè)將得到快速發(fā)展，這些勢(shì)必促進(jìn)礦山企業(yè)更新開(kāi)采設(shè)備，以提高自身的機(jī)械化水平?！豆こ虣C(jī)械“十一五”發(fā)展規(guī)劃》在重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域和重點(diǎn)產(chǎn)品中指出，在潛孔鉆機(jī)領(lǐng)域要優(yōu)先發(fā)展高氣壓和半液壓產(chǎn)品，以滿足金屬、水泥礦山推廣大直徑深孔采礦法的需求。預(yù)計(jì)2007年鑿巖機(jī)械將達(dá)到 100000臺(tái)的市場(chǎng)規(guī)模，其中大型鉆機(jī)及鉆車(chē)將達(dá)到1000臺(tái)左右。 長(zhǎng)期以來(lái)，以中南大學(xué)和北京科技大學(xué)等為主的高校及相關(guān)科研院所一直致力于鑿巖機(jī)械研究，推動(dòng)了國(guó)內(nèi)鑿巖機(jī)械的發(fā)展。1972年冶金工業(yè)部組織原中南工業(yè)大學(xué)(后與其他高校合并為中南大學(xué))與長(zhǎng)沙礦冶研究院研制液壓鑿巖鉆車(chē)和液壓鑿巖機(jī)。1980年我國(guó)第一臺(tái)CGJ2Y型液壓鑿巖鉆車(chē)和YYG80型液壓鑿巖機(jī)通過(guò)了冶金部的鑒定。隨后北京科技大學(xué)和中國(guó)煤炭科學(xué)院等10個(gè)單位參與了鑿巖機(jī)械的研究工作，并開(kāi)發(fā)出一系列產(chǎn)品。其中，中南大學(xué)在純國(guó)產(chǎn)化液壓鑿巖設(shè)備研制中成果比較突出，除CGJ2Y型液壓鑿巖鉆車(chē)外，國(guó)內(nèi)第一臺(tái)用于實(shí)際生產(chǎn)的KZL120型露天液壓鉆車(chē)、配套的YYG250重型液壓鑿巖機(jī)以及CGJS一2YB型鐵路隧道半斷面鉆車(chē)都由該校研制成功。值得一提的是，這些成果不是照搬國(guó)外技術(shù)，而是在機(jī)構(gòu)上有所創(chuàng)新，并且形成了一套獨(dú)具特色的理論研究和設(shè)計(jì)方法。
不僅如此，國(guó)內(nèi)幾家鑿巖制造企業(yè)也為我國(guó)鉆鑿設(shè)備的發(fā)展做出了一定的努力。但隨著市場(chǎng)化逐步推進(jìn)，有些企業(yè)因?yàn)轶w制上的束縛，技術(shù)創(chuàng)新嚴(yán)重滯后，產(chǎn)品性能難以得到提升，高檔次的國(guó)產(chǎn)液壓鑿巖設(shè)備始終沒(méi)能形成大氣候，這種影響一直延續(xù)至今。同時(shí)，我國(guó)鑿巖機(jī)械市場(chǎng)受到進(jìn)口產(chǎn)品的嚴(yán)重沖擊，在眾多的重點(diǎn)工程中，國(guó)外設(shè)備幾乎一統(tǒng)天下。湖南山河智能機(jī)械股份有限公司與中南大學(xué)智能機(jī)械研究所有著長(zhǎng)期的合作，其在礦山機(jī)械研究方面有著深厚的技術(shù)底蘊(yùn)。2003年，湖南山河智能機(jī)械股份有限公司在廣泛調(diào)研、對(duì)比分析國(guó)外產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，立項(xiàng)開(kāi)發(fā)出SWDA165型高性能一體化液壓潛孔鉆機(jī)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。2004年，根據(jù)市場(chǎng)需要，又相繼開(kāi)發(fā)了以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的SWDB165和SWDB120型液壓潛孔鉆機(jī)，得到用戶一致認(rèn)可，其產(chǎn)品在湖北、重慶、安徽等地的工程中得到廣泛應(yīng)用。SWD系列一體化液壓潛孔鉆機(jī)現(xiàn)已小批量生產(chǎn)，并在多次招投標(biāo)中，以優(yōu)異的性價(jià)比獲得用戶的首肯。
五、潛孔鉆機(jī)行業(yè)存在的問(wèn)題
國(guó)外的潛孔鉆機(jī)在接卸桿處都裝有急停拉線與控制傳感器，能及時(shí)防止事故的發(fā)生及擴(kuò)大，防止人員的傷害及機(jī)器的損壞，安全保護(hù)措施周到；在設(shè)計(jì)上堅(jiān)持以人為本的思想，駕駛環(huán)境舒適、安全、操作方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低并配置多種輔助機(jī)構(gòu)。在動(dòng)力頭與鉆架上還裝有指示箭頭，使接卸桿的到位情況一目了然，操作快捷方便，工作效率高。 國(guó)內(nèi)工程機(jī)械有很多產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能與國(guó)際著名品牌的產(chǎn)品形似而神非。簡(jiǎn)單的仿制導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及參數(shù)不能合理匹配，該注意的方面沒(méi)有注意到，使用時(shí)間一長(zhǎng)，一些隱含的深層次問(wèn)題就逐漸暴露出來(lái)，如系統(tǒng)匹配、熱平衡、油溫及可靠性等方面問(wèn)題。存在漏油、滲油等現(xiàn)象，外購(gòu)、外協(xié)件的質(zhì)量難以保證，許多細(xì)節(jié)沒(méi)有得到很好處理。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量與使用性能的要求也相應(yīng)提高。國(guó)家重點(diǎn)工程因工期短，因此施工單位要求設(shè)備要具有高質(zhì)量、高效率的特點(diǎn)，能夠降低人力資源成本。國(guó)內(nèi)企業(yè)需開(kāi)發(fā)出高檔產(chǎn)品，提高產(chǎn)品可操作性以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，并力爭(zhēng)出口。國(guó)內(nèi)制造企業(yè)下一步應(yīng)開(kāi)發(fā)機(jī)動(dòng)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的臂架式一體化液壓潛孔鉆機(jī)。為了提高工作效率，降低能耗，還要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)液壓露天鉆車(chē)，以及礦井下使用的潛孔鉆機(jī)與液壓鉆車(chē)。在使用過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并在設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中改進(jìn)，不斷完善各種性能。另外，應(yīng)特別注意保養(yǎng)與維護(hù)。國(guó)外的潛孔鉆機(jī)都編制了詳細(xì)的使用維修說(shuō)明書(shū)，規(guī)定了嚴(yán)格的操作規(guī)程，要求操作者嚴(yán)格執(zhí)行。進(jìn)口潛孔鉆機(jī)價(jià)格昂貴，備品備件供貨周期長(zhǎng)，價(jià)格不非，因而使用一般也會(huì)嚴(yán)格按操作規(guī)程操作，并注意維修和保養(yǎng)，所以其使用起來(lái)故障少，使用壽命長(zhǎng)，生產(chǎn)效率高。而國(guó)產(chǎn)潛孔鉆機(jī)價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)就便宜得多，備品、配件供貨也容易得到保證，相比之下使用單位對(duì)國(guó)產(chǎn)潛孔鉆機(jī)的使用要求就有所松懈，操作者常不能?chē)?yán)格按操作規(guī)程操作，不注意維修與保養(yǎng)。因此，設(shè)備制造商應(yīng)要求用戶建立設(shè)備的詳細(xì)檔案，包括設(shè)備日常工作情況記錄表、維修保養(yǎng)記錄表，并要求用戶對(duì)工作場(chǎng)地進(jìn)行平整與整理，提高設(shè)備生產(chǎn)效率，重視管理所產(chǎn)生的巨大效益。國(guó)產(chǎn)潛孔鉆機(jī)如果能在設(shè)計(jì)上再完善一點(diǎn)，選材上再可靠一點(diǎn)，制造上再精細(xì)一點(diǎn)，并注意維護(hù)和保養(yǎng)，在工程施工中同樣也會(huì)發(fā)揮很好的作用，以高性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)與進(jìn)口設(shè)備抗衡，并完全有可能取代進(jìn)口設(shè)備。一個(gè)高科技企業(yè)發(fā)展壯大的基礎(chǔ)是科技創(chuàng)新，其產(chǎn)品只有在實(shí)際應(yīng)用中不斷完善、更新才能獲得用戶的青睞。
六、潛孔鉆機(jī)的造型設(shè)計(jì)
（一）、概述
150米潛孔鉆機(jī)是在不開(kāi)挖地表的條件下，鋪設(shè)各種地下公用設(shè)施（管道，電纜等）的一種施工機(jī)械。適用于穿越公路、鐵路、建筑物、河流、以及在鬧市區(qū)、古跡保護(hù)區(qū)、農(nóng)作物和植被保護(hù)區(qū)等不允許或不能開(kāi)挖條件下進(jìn)行煤氣、電力、電訊、天然氣等管線的鋪設(shè)或更換。
該機(jī)具有扭矩大、回拖力大、動(dòng)力頭無(wú)級(jí)變速、機(jī)動(dòng)靈活、施工效率高的特點(diǎn)，配有多種鉆進(jìn)鉆頭及多種回?cái)U(kuò)鉆頭，適用于我國(guó)大部分地區(qū)的土壤條件，使用范圍廣。該機(jī)最大鋪管直徑６００ｍｍ，最大鋪管長(zhǎng)度３００ｍ，基本滿足了中等非開(kāi)挖工程項(xiàng)目的要求。
（ 二）、主要技術(shù)參數(shù)
項(xiàng)目一 參數(shù)
最大回拖／進(jìn)給力 １５０ＫＮ／１５０ＫＮ
動(dòng)力頭最大扭矩 ５０００ＮＭ
動(dòng)力頭轉(zhuǎn)速 ０～１５０ｒ／ｍｉｎ
鉆孔直徑 Φ１２７ｍｍ
最大回?cái)U(kuò)孔直徑 Φ６００ｍｍ
最在鉆孔長(zhǎng)度 ３００ｍ
鉆桿長(zhǎng)度直徑 Φ６０ｍｍ
鉆進(jìn)角度 １０°～２３°
額定功率 １０５ＫＷ（２４００ＲＰＭ）
最大扭矩 ５００ＮＭ／１５００ＲＰＭ
項(xiàng)目二 參數(shù)
履帶縱向輪距 １９３９ｍｍ
履帶寬度 ３５０ｍｍ
離地間隙 １９０ｍｍ
行走速度 ２．４ｋｍ／ｈ
最大爬坡度 ３０％
外型尺寸（運(yùn)輸狀態(tài)）
長(zhǎng) ６０８０ｍｍ
寬 ２１００ｍｍ
高 ２３２０ｍｍ
泥漿最大流量 １６０Ｌ／ＭＩＮ
泥漿最大壓力 ８６ｂａｒ
（三）、主要部件結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
１、總體布局：
整機(jī)主要有底盤(pán)行走機(jī)構(gòu)，動(dòng)力頭，動(dòng)力頭推拉系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，導(dǎo)軌裝置，電氣系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)，雙夾緊器，地錨機(jī)構(gòu)，鉆桿鉆頭，操作臺(tái)，定位導(dǎo)向系統(tǒng)，泥漿系統(tǒng)等組成。該機(jī)具有履帶行走，全液壓操縱，帶有鉆桿自動(dòng)裝卸裝置，操作輕便，安全可靠。
２．底盤(pán)
底盤(pán)為液壓驅(qū)動(dòng)，橡膠履帶，剛性焊接式車(chē)架，底盤(pán)主要包括車(chē)架及行走裝置，行走裝置主要包括履帶張緊裝置，履帶總成，驅(qū)動(dòng)輪，導(dǎo)向輪，承重輪，拖鏈輪及行走減速機(jī)等組成。
車(chē)架為兩縱梁及多條橫梁整體焊接而成，后端帶有兩垂直支腿，兩縱梁前部設(shè)置了導(dǎo)向輪及張緊裝置，后部設(shè)置了驅(qū)動(dòng)輪及其傳動(dòng)裝置。
３．發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)
發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)選用國(guó)產(chǎn)ＹＣ４１１２ＺＧ增壓水冷發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速２４００ＲＰＭ，散熱器等附件選用國(guó)產(chǎn)配套件，燃油箱自制，容積不小于４００Ｌ。
４．液壓系統(tǒng)
（1）液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則。
利用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)國(guó)情和鉆機(jī)的具體使用要求。力求簡(jiǎn)單和適用，盡可能地利用最少的液壓元件來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)所具備的各種動(dòng)作。這樣，能夠降低故障發(fā)生概率，提高能量利用率和鉆機(jī)的可靠性，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
（2） 主油路系統(tǒng)
2.1 調(diào)速方式和液壓泵的選擇
液壓系統(tǒng)的調(diào)速方式有無(wú)級(jí)調(diào)速和有級(jí)調(diào)速兩大類(lèi)。無(wú)級(jí)調(diào)速具有調(diào)速范圍大，能適應(yīng)不同鉆進(jìn)工藝的要求，但是，變量控制回路和液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)較復(fù)雜。KP3500型全液壓鉆機(jī)采用4臺(tái)A7V160LV1R恒功率變量泵和2臺(tái)2QJM62-6.3B低速大扭矩液壓馬達(dá)組成恒功率調(diào)速系統(tǒng)，把有級(jí)變速和無(wú)級(jí)變速結(jié)合起來(lái)，拓寬了調(diào)速范圍，而且在調(diào)速時(shí)不需要節(jié)流和溢流，能量利用比較合理，效率高而發(fā)熱少。
由于鉆機(jī)施工地層情況復(fù)雜，負(fù)載多變，要求鉆機(jī)能隨負(fù)載的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，而恒功率變量系統(tǒng)能適應(yīng)負(fù)載工況的要求，即隨負(fù)載的增加，系統(tǒng)能夠自動(dòng)降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩。并能最大限度地利用源動(dòng)機(jī)的功率，達(dá)到最佳的鉆進(jìn)效果。A7V160LV1R恒功率變量泵的工作特點(diǎn)正在于它的排量能隨負(fù)載壓力的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)，以保證輸入功率接近恒定值。若不計(jì)效率，則馬達(dá)輸出的功率N基本上等于泵輸入的功率，亦為恒值，由馬達(dá)的功率公式N＝Mn／974可知，N恒定時(shí)，M與n呈雙曲線關(guān)系，即在恒功率變量泵的控制下，隨著負(fù)載的變化，馬達(dá)輸出的轉(zhuǎn)矩M與轉(zhuǎn)速n之間按雙曲線關(guān)系自動(dòng)調(diào)節(jié)，可滿足工況要求。
2.2 液壓閥的選擇
為了滿足高壓，大流量的需求，減少液壓系統(tǒng)的造價(jià)，提高性能價(jià)格比，我們選用了插裝閥。插裝閥具有通流能力大，動(dòng)作速度快，組合機(jī)能強(qiáng)，密封性好，結(jié)構(gòu)緊湊，抗污染能力強(qiáng)，易于集成等優(yōu)點(diǎn)。并采用集成塊，顯著減小了尺寸和重量。
2.3 馬達(dá)的選擇
工程機(jī)械多數(shù)要求轉(zhuǎn)速低而轉(zhuǎn)矩大，所以低速大扭矩液壓馬達(dá)的應(yīng)用成為發(fā)展趨勢(shì)，它與高速小扭矩馬達(dá)加減速器的方式相比，優(yōu)點(diǎn)在于減少了機(jī)械傳動(dòng)件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布置維修方便，工作可靠，轉(zhuǎn)矩大，而且低速穩(wěn)定性好。
目前，低速大扭矩液壓馬達(dá)的主要形式有多作用徑向柱(球)塞式，雙斜盤(pán)軸向柱塞式和擺線轉(zhuǎn)子式等。凡是轉(zhuǎn)速范圍要求寬，徑向尺寸小，軸向不受限制的場(chǎng)合，用雙斜盤(pán)軸向柱塞式馬達(dá)；當(dāng)傳遞轉(zhuǎn)矩大，低速穩(wěn)定性要求高，采用內(nèi)曲線多作用徑向柱(球)塞馬達(dá)。
2QJM62-6.3B低速大扭矩馬達(dá)采用鋼球代替了一般內(nèi)曲線液壓馬達(dá)所用的滾輪和橫梁，因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，體積和重量顯著減小，耐沖擊，調(diào)速范圍寬，改變進(jìn)入液壓馬達(dá)的流量即可改變轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速的目的；馬達(dá)同時(shí)又具有兩級(jí)變量，而有級(jí)變量是通過(guò)改變配流軸中變速閥閥芯位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因而兼顧有級(jí)調(diào)速和無(wú)級(jí)調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)，具有更大的適應(yīng)性。
2.4 電磁閥YV1、YV2工作原理
1) 由于鉆機(jī)工作時(shí)流量大，達(dá)960 L／min，因此各種閥全部采用電磁閥作為先導(dǎo)閥，可以減小操作強(qiáng)度，使操作面板更為緊湊，控制室內(nèi)無(wú)油管，改善了操作環(huán)境；當(dāng)YV1a，YV1b斷電時(shí)，鉆盤(pán)(馬達(dá))處于浮動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)可以在不停主機(jī)泵組的情況下，用手轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)來(lái)調(diào)整鉆桿的方向，以便順利地裝卸鉆桿。
2) YV1b通電時(shí)，Ib主閥不通，馬達(dá)處于工作狀態(tài)。
進(jìn)油路：
泵→馬達(dá)。
回油路：
馬達(dá)→Ia主閥→緩沖閥→背壓閥→冷卻器→油箱。
泵的另一出油口，由于電磁閥YV1b通電，其主閥不通，當(dāng)工作壓力超過(guò)系統(tǒng)設(shè)定壓力17 MPa時(shí)，開(kāi)啟溢流。
3) YV1a通電時(shí)，其主閥不通，即馬達(dá)制動(dòng)；另一路經(jīng)總溢流閥→背壓閥→冷卻器→油箱。
4) YV2通電時(shí)，用背壓閥的壓力來(lái)調(diào)整馬達(dá)彈簧壓緊的變速閥芯，達(dá)到液壓馬達(dá)換擋調(diào)速的目的，背壓閥設(shè)定壓力0.6～0.8 MPa。
（3） 起重進(jìn)給系統(tǒng)
3.1 起重進(jìn)給方式的選擇
由于KP3500型全液壓鉆機(jī)設(shè)計(jì)鉆孔直徑3.5 m，孔深150 m，整個(gè)鉆具重量達(dá)數(shù)十噸，如果利用鋼絲繩-滑輪倍增機(jī)構(gòu)，游動(dòng)滑車(chē)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，單繩起重量大，還要增設(shè)卷場(chǎng)，剎車(chē)等附加裝置；而深孔轉(zhuǎn)盤(pán)鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)主要是在減壓工況下工作，其鉆壓和進(jìn)給速度的調(diào)節(jié)要人工通過(guò)升降機(jī)制動(dòng)器和鋼繩滑車(chē)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，人工調(diào)節(jié)精度低，同時(shí)容易引起精神上和體力上的疲勞，增強(qiáng)工人勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，利用液壓缸代替卷?yè)P(yáng)機(jī)升降鉆具，升降系統(tǒng)和進(jìn)給系統(tǒng)合一，不僅起重量大，速度快，升降平穩(wěn)，還可以在必要時(shí)進(jìn)行加壓鉆進(jìn)。
進(jìn)給系統(tǒng)是鉆機(jī)的重要組成部分，直接影響鉆進(jìn)效率、質(zhì)量和鉆機(jī)的功率消耗。進(jìn)給回路一般有節(jié)流進(jìn)給，壓力平衡進(jìn)給和調(diào)壓進(jìn)給3種方式。調(diào)壓進(jìn)給回路能夠調(diào)節(jié)鉆頭的壓力，但在減壓鉆進(jìn)時(shí)，系統(tǒng)損失較大，且不能控制進(jìn)給速度；壓力平衡進(jìn)給回路的背壓造成系統(tǒng)壓力損失和發(fā)熱；節(jié)流調(diào)速進(jìn)給回路可控制進(jìn)給速度快慢，回油背壓的存在可使進(jìn)給速度更加穩(wěn)定，使鉆速對(duì)鉆壓的波動(dòng)的影響較小，從而減少了對(duì)鉆頭切削刃上的動(dòng)載作用，延長(zhǎng)鉆頭壽命。KP3500鉆機(jī)采用回油路節(jié)流調(diào)速進(jìn)給系統(tǒng)，為了減少功率損失和油液發(fā)熱，可使系統(tǒng)依靠鉆具及配重的重量無(wú)泵減壓鉆進(jìn)。
3.2 液壓系統(tǒng)的確定
由于主機(jī)系統(tǒng)在變量過(guò)程中液壓油易發(fā)熱，且恒功率變量泵要求的過(guò)濾精度也比齒輪泵高。所以，起重進(jìn)給系統(tǒng)單獨(dú)采用定量齒輪泵-液壓缸系統(tǒng)，齒輪泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，轉(zhuǎn)速高，自吸性能好，對(duì)油液污染也不敏感；利用電液?jiǎn)蜗虿逖b閥使系統(tǒng)具有4種功能：升降鉆具，加壓下降，在鉆具自重作用下快速進(jìn)給和慢速進(jìn)給；其速度可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定；利用單向插裝調(diào)速閥調(diào)整兩液壓缸使之同步動(dòng)作，避免造成水龍頭提梁傾斜；并聯(lián)壓力閥調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，同時(shí)也是溢流閥；可以使齒輪泵卸載間歇工作，提高功效(起重進(jìn)給系統(tǒng)原理圖如圖3所示)。
3.3 油路分析(電磁換向閥動(dòng)作順序見(jiàn)表1)
表1 電磁先導(dǎo)閥動(dòng)作順序
YV1
YV2
YV3
YV4
YV5
上 行
○
○
○
○
強(qiáng)制下行
○
○
○
○
自重快下
○
○
自重慢下
○
?！ ≈?
注：○表示通電。
1) 液壓缸上行進(jìn)油路
a) YV1吸合，主溢流閥1的控制油口接背壓閥，當(dāng)壓力升高超過(guò)背壓閥設(shè)定壓力(14 MPa)時(shí)，主閥1將開(kāi)啟溢流卸載。
b) YV2吸合，其主閥控制油口接油箱，主閥開(kāi)啟過(guò)流；YV3斷開(kāi)，其主閥控制油口接高壓油，主閥閉合，同時(shí)單向插裝閥4開(kāi)啟，液壓缸有桿腔接油箱；閥5關(guān)閉。
c） YV4吸合，單向節(jié)流閥6開(kāi)啟通流，調(diào)節(jié)單向閥8可控制慢下速度；YV5吸合，單向閥7開(kāi)啟過(guò)流，單向閥9關(guān)閉，液壓油通過(guò)插裝調(diào)速閥進(jìn)入液壓缸無(wú)桿腔。
液壓缸上行回油路：
液壓缸有桿腔→節(jié)流閥→油箱
2) 液壓缸強(qiáng)制下行
進(jìn)油路：
液壓泵→插裝閥3→液壓缸有桿腔。
回油路：
液壓缸無(wú)桿腔→單向閥9→閥7→閥6→閥5→油箱。
3) 液壓缸自重快下
此時(shí)YV1斷電，閥1控制油路接油箱，液壓泵通過(guò)閥1卸載；液壓缸無(wú)桿腔由于缸套及鉆具自重，體積縮小，產(chǎn)生高壓，高壓油→閥9→閥7→閥6→閥5→油箱。液壓缸有桿腔體積增大，產(chǎn)生真空，通過(guò)單向閥11補(bǔ)油，保證運(yùn)行平穩(wěn)。
4) 液壓缸自重慢下
YV1斷電，液壓泵卸載 ，液壓缸處于浮動(dòng)位置；YV4斷電，閥6關(guān)閉，液壓缸無(wú)桿腔高壓油→閥9→閥7→節(jié)流閥8→閥5→油箱。調(diào)節(jié)閥8的節(jié)流口大小，可以控制下行速度，同時(shí)使液壓缸無(wú)桿腔的背壓平衡部分鉆具重量，可實(shí)現(xiàn)無(wú)泵減壓鉆進(jìn)，其壓力值可由壓力表Ⅱ讀出。
5) 鉆具稱重
將鉆具提離孔 ，采用封閉法稱重時(shí)，只有YV5通電，關(guān)閉節(jié)流閥8，壓力表Ⅱ顯示鉆具重量。
液壓系統(tǒng)采用二主泵和一個(gè)齒輪泵，主回路采用閉式回路控制系統(tǒng)，壓力設(shè)定為２５ＭＰＡ，主泵可采用進(jìn)口元件，但馬達(dá)及管件優(yōu)先選用國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)元件。液壓系統(tǒng)應(yīng)主要實(shí)現(xiàn)如下功能：
１）履帶底盤(pán)的行走，轉(zhuǎn)向，制動(dòng)；
２）動(dòng)力頭的正反向旋轉(zhuǎn)；
３）動(dòng)力頭的推拉進(jìn)給（馬達(dá)）：
４）導(dǎo)軌的傾角調(diào)整油缸的伸縮；
５）后支腿油缸的伸縮；
６）地錨油缸的伸縮；
７）地錨馬達(dá)的雙向旋轉(zhuǎn)；
８）自動(dòng)更換鉆桿馬達(dá)的控制；
９）泥漿泵驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的單向控制；
１０）多種液壓壓力顯示（動(dòng)力頭，動(dòng)力頭的推拉進(jìn)給，泥漿泵）。
５．電氣系統(tǒng)
電氣系統(tǒng)采用２４Ｖ直流供電，電氣系統(tǒng)功能主要具有發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，熄火，水溫，油位，工作小時(shí)表，機(jī)油溫度等檢測(cè)功能；液壓系統(tǒng)的電磁換向功能。各顯示、控制元件均設(shè)計(jì)在操作臺(tái)兩側(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)罩后尾端面處、后操縱臺(tái)易操作位置。
６．動(dòng)力頭
動(dòng)力頭由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，高速液壓馬達(dá)通過(guò)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力頭的高速運(yùn)行，效率高；動(dòng)力頭選用鑄造殼體，結(jié)構(gòu)美觀，抗沖擊，壽命長(zhǎng)。
７．動(dòng)力頭推拉裝置
動(dòng)力頭推拉裝置是動(dòng)力頭回拉或進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采用雙倍增力傳動(dòng)型式?；芘c底盤(pán)通過(guò)后液壓油缸來(lái)調(diào)節(jié)滑架的傾角?；軆A角在０～２３°可調(diào)。
８．自動(dòng)裝卸鉆桿機(jī)構(gòu)
該裝置由鉆桿、鉆桿箱、鉆桿起落、能伸出縮回的梭臂、手動(dòng)鉆桿列數(shù)選擇裝置等組成，每箱鉆桿５０根。 ９．雙夾緊器
雙夾緊器位于鉆機(jī)的前部，采用油缸作用，雙油缸直接夾持機(jī)構(gòu)。其中一夾緊器采用單獨(dú)油缸推拉可繞軸旋轉(zhuǎn)。與另一夾緊器產(chǎn)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，以便鉆桿拆卸，雙夾緊器帶浮動(dòng)機(jī)構(gòu)。
１０．地錨機(jī)構(gòu)
地錨機(jī)構(gòu)起整機(jī)錨固作用，位于整機(jī)的前端，可提高整機(jī)作業(yè)穩(wěn)定性。采用單油缸加壓，低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)螺旋桿鉆進(jìn)。
１１．鉆桿鉆頭及導(dǎo)向裝置
鉆桿為高強(qiáng)度鋼管制造，每節(jié)長(zhǎng)度為３Ｍ，直徑Φ６０，錐管螺紋聯(lián)結(jié)。主機(jī)配置５０節(jié)鉆桿，可根據(jù)用戶需要增加數(shù)量。鉆頭包括鉆進(jìn)鉆頭和回?cái)U(kuò)鉆頭，回?cái)U(kuò)鉆頭直徑Φ２００～Φ６００ＭＭ，可分為流道式回?cái)U(kuò)頭，螺旋條式回?cái)U(kuò)頭，圈式切擴(kuò)頭等。手持式導(dǎo)向系統(tǒng)由三部分組成：孔內(nèi)探頭，地表手持式接收機(jī)和鉆機(jī)旁同步顯示器。目前擬選用雷迪公司的ＲＤ３８６型導(dǎo)向儀或ＤＣＩ公司的產(chǎn)品，具體可由用戶選用。
１２．鉆機(jī)主卷?yè)P(yáng)和分動(dòng)箱結(jié)構(gòu)
? 工程鉆機(jī)在孔作業(yè)時(shí)通過(guò)主卷?yè)P(yáng)卷筒的正反恩來(lái)提升或下降鉆具，要求主卷?yè)P(yáng)升降靈便，制 動(dòng)可靠。利用行星機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)理，通過(guò)制動(dòng)基本構(gòu)件（如內(nèi)齒圈，行星架等）可實(shí)現(xiàn)主卷?yè)P(yáng)卷筒的動(dòng)轉(zhuǎn)和制動(dòng)。
?? 圖1是工程鉆機(jī)主卷?yè)P(yáng)結(jié)構(gòu)圖。行星機(jī)構(gòu)包括太陽(yáng)輪、內(nèi)齒圈、行星輪和行星架（由提升盤(pán)和定位盤(pán)組成）。太陽(yáng)輪與主軸用鍵連接；內(nèi)齒圈和卷筒用螺釘固定，都實(shí)現(xiàn)同向同速旋轉(zhuǎn)，行星輪支承在定位盤(pán)上，提升盤(pán)和定位盤(pán)分別用滾動(dòng)軸承支承在主軸上，兩者又以三個(gè)配合螺栓連接，這就實(shí)現(xiàn)了行星輪與內(nèi)齒圈的定位。
1.卷筒 2.太陽(yáng)輪 3.主軸 4.行星輪 5.定位盤(pán) 6.內(nèi)齒輪 7.提升盤(pán)行星架 8.提升抱閘 9.制動(dòng)抱閘
?? 主卷?yè)P(yáng)行蠔機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)和制動(dòng)如圖2所示。
?? 當(dāng)松開(kāi)制動(dòng)抱閘9，抱緊提升抱閘8時(shí)，提升抱閘剎住提升盤(pán)，即剎住行星機(jī)構(gòu)的行星架（如圖2a）。這時(shí)行星輪不能公轉(zhuǎn)，成為太陽(yáng)輪和內(nèi)齒圈傳動(dòng)的過(guò)渡齒輪，主軸帶動(dòng)太陽(yáng)輪，通過(guò)行星輪再帶動(dòng)內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)閮?nèi)齒圈與卷筒是一體的，故卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)收緊鋼絲繩提升鉆具。
?? 當(dāng)同時(shí)松開(kāi)提升抱閘和制動(dòng)抱閘時(shí)，如圖2b所示，行星機(jī)構(gòu)處于浮動(dòng)狀態(tài)。太陽(yáng)輪、行星輪和內(nèi)齒輪均空轉(zhuǎn)，提升盤(pán)和卷筒都處于自由狀態(tài)，卷筒被鉆具的自重帶動(dòng)而下降鉆具。
?? 當(dāng)松開(kāi)提升抱閘，抱緊制動(dòng)抱閘時(shí)，如圖2c所示，內(nèi)齒圈隨著卷筒一起被剎住，則鉆具不能程式降，此時(shí)行星輪和行星架空轉(zhuǎn)。
??? 該行星機(jī)構(gòu)不允許同時(shí)抱緊提升抱閘和制動(dòng)抱閘。
??? 行星減速機(jī)構(gòu)內(nèi)用二硫化鉬潤(rùn)滑。
?? 該行星機(jī)構(gòu)用于工程鉆機(jī)主卷?yè)P(yáng)傳動(dòng)和制動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊合理，效果良好，是理想的傳動(dòng)設(shè)計(jì)。
?? 2 分動(dòng)箱齒輪軸的改進(jìn)
?? 圖3 是工程鉆機(jī)分動(dòng)箱的傳動(dòng)示意圖。它的功能是將軸Ⅰ傳來(lái)的動(dòng)力，分別傳給軸Ⅱ（帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)）和軸Ⅲ（帶動(dòng)主卷?yè)P(yáng)），轉(zhuǎn)盤(pán)和主卷?yè)P(yáng)是工程鉆機(jī)成孔作業(yè)的直接工作部件，因此分動(dòng)箱的設(shè)計(jì)要吧昃可靠。分動(dòng)箱設(shè)計(jì)選用一對(duì)螺旋錐齒輪，（1和2）及一對(duì)圓柱齒輪（3和4）傳動(dòng)，這種方式滿足工作要求，但制造一對(duì)螺錐齒輪的難度大，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高。
??
?? 圖5一種是級(jí)合圓筒的結(jié)構(gòu)圖，它是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的圓筒內(nèi)外采用過(guò)盈配合而成一體。根據(jù)工程學(xué)理論的理論的對(duì)圓筒作力學(xué)分析，內(nèi)圓筒外表面產(chǎn)生的周向壓力和外圓筒內(nèi)表面產(chǎn)生的周向拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力原理，將使組合圓筒的應(yīng)力趨于平衡，從而降低了危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力，有效地提高了承載能力。但是圓筒結(jié)構(gòu)中的內(nèi)圓 筒是一個(gè)整體，也無(wú)法裝配到φ46的軸頸上。我們結(jié)合實(shí)際情況，作了以下改進(jìn)（如圖6）。
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（四）、產(chǎn)品主要工作原理及系統(tǒng)
該機(jī)主要功能為上車(chē)定向鉆進(jìn)作業(yè)和下車(chē)移動(dòng)行駛，兩部分通過(guò)換向閥互鎖。下車(chē)行駛工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單泵供油到行走馬達(dá)，再經(jīng)行走減速機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪行走，實(shí)現(xiàn)底盤(pán)的轉(zhuǎn)向，制動(dòng)等功能。通過(guò)底盤(pán)的張緊油缸，調(diào)節(jié)橡膠履帶的松緊。
定向鉆進(jìn)作業(yè)：首先調(diào)整好鉆機(jī)傾角，下固地錨，安裝好高壓接地保護(hù)裝置；將探測(cè)頭裝入鉆頭體內(nèi)，鉆頭體夾持在夾緊器中，通過(guò)自動(dòng)裝卸鉆桿裝置裝入一節(jié)鉆桿，正向轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力頭，同時(shí)動(dòng)力頭推拉裝置推進(jìn)，連接好鉆頭體、鉆桿和動(dòng)力頭；松開(kāi)夾緊器，即可準(zhǔn)備鉆進(jìn)。鉆進(jìn)時(shí)同時(shí)驅(qū)動(dòng)泥漿泵泵送泥漿，以供鉆進(jìn)、回拖時(shí)護(hù)壁、鉆頭散熱、切削土壤的需要。鉆進(jìn)的導(dǎo)向是通過(guò)地表接收器接收無(wú)線探頭體內(nèi)的探測(cè)頭發(fā)出的信號(hào)，測(cè)出鉆頭的位置。需要調(diào)整方向時(shí)，動(dòng)力頭停止旋轉(zhuǎn)，調(diào)整傾斜鉆頭板的方向朝向所需方向，推動(dòng)動(dòng)力頭只進(jìn)給而不旋轉(zhuǎn)，此時(shí)地面接收器接收信號(hào)，監(jiān)視進(jìn)給方向，待方向正確后，繼續(xù)鉆進(jìn)，整個(gè)鉆進(jìn)過(guò)程可多次調(diào)整方向，直至鉆進(jìn)結(jié)束。
鋪管作業(yè)：鉆進(jìn)結(jié)束后，根據(jù)鋪管直徑及種類(lèi)的不同，換上不同的回?cái)U(kuò)鉆頭，一次或多次回?cái)U(kuò)，直至達(dá)到所需孔徑。最后一次回?cái)U(kuò)時(shí)，通過(guò)萬(wàn)向節(jié)與鋪管相連，邊回?cái)U(kuò)邊拖管直至鋪管結(jié)束。整個(gè)回?cái)U(kuò)鋪管過(guò)程均需泥漿供應(yīng)。
七、潛孔鉆實(shí)例：風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)工藝的誕生及發(fā)展是世界鉆探技術(shù)的一次重大革命，它改變了傳統(tǒng)的切削和研磨碎巖方式，使巖石體積破碎，大大提高了鉆進(jìn)效率和對(duì)堅(jiān)硬及復(fù)雜地層的適應(yīng)性。風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)技術(shù)以其能夠大幅度提高鉆進(jìn)效率，保證工程質(zhì)量，降低施工成本，具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益而視為現(xiàn)代鉆探技術(shù)與衡量鉆探技術(shù)的標(biāo)志之一，受到國(guó)內(nèi)外鉆探行業(yè)的重視。風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)始于鉆鑿爆破孔、水井基巖孔、地質(zhì)勘探孔等硬巖鉆進(jìn)，隨著潛孔錘結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展，工作性能的優(yōu)化，鉆進(jìn)工藝的完善以及應(yīng)用所顯示出的優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，在復(fù)雜地層、堅(jiān)硬巖層和土質(zhì)地層鉆進(jìn)中都有著良好的應(yīng)用前景。
近10多年來(lái)，由于勘探和開(kāi)發(fā)地?zé)岬男枰責(zé)峋@鑿技術(shù)水平有較大提高。以前，因?yàn)闆](méi)有大型的鉆鑿設(shè)備，機(jī)具又很簡(jiǎn)陋，只能沿用打淺(冷)水井的工藝技術(shù)。所以成井深度淺，出水量和水溫較低，而且也無(wú)法進(jìn)行深部地?zé)岬目碧介_(kāi)發(fā)。地?zé)峋你@鑿急需引進(jìn)先進(jìn)的工藝技術(shù)和機(jī)具，以達(dá)到其口徑大、井深、出水量大和出水溫度高的要求。為了適應(yīng)當(dāng)前開(kāi)發(fā)地?zé)岬囊螅瑧?yīng)在以下幾個(gè)方面進(jìn)一步發(fā)展和提高地?zé)峋你@鑿技術(shù)。首先應(yīng)設(shè)計(jì)新型的鉆機(jī)、設(shè)備，特別是適用于城市環(huán)境的鉆鑿設(shè)備，占用場(chǎng)地較小，便于運(yùn)輸，馬力較高，而且具有較低的環(huán)境和噪聲污染。其次，應(yīng)有較為先進(jìn)的機(jī)具，達(dá)到高效、低耗、安全。有了新設(shè)備和先進(jìn)的機(jī)具，還要有一套可靠的工藝技術(shù)，保護(hù)地層技術(shù)和成井工藝；能確保較高的鉆鑿成功率、高的出水量和出水溫度；避免或者是盡可能地降低鉆鑿施工的風(fēng)險(xiǎn)性。
沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)就是把沖擊式鉆進(jìn)和回轉(zhuǎn)式鉆進(jìn)相結(jié)合的一種鉆進(jìn)方法。以前普遍實(shí)用的鉆進(jìn)方法都屬回轉(zhuǎn)式鉆進(jìn)，它們都是需要一定的軸向壓力，把切削具壓人巖石，同時(shí)在鉆具回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中連續(xù)不斷地破碎巖石，進(jìn)行鉆進(jìn)，其中硬合金鉆進(jìn)就是典型的回轉(zhuǎn)切削式鉆進(jìn)方法。但是不應(yīng)該以運(yùn)動(dòng)的形式而判定其為何種鉆進(jìn)方式，必須以井底碎巖過(guò)程確定其鉆進(jìn)方法。例如牙輪鉆頭鉆進(jìn)雖然也是在一定的軸向壓力作用下，在鉆具回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中而進(jìn)行鉆進(jìn)的，但實(shí)際上，牙輪鉆頭鉆進(jìn)是一種沖擊回轉(zhuǎn)切削鉆進(jìn)。因?yàn)檠垒嗐@頭在一定的軸向壓力作用下作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它是以牙齒沖擊巖石井切削而破碎巖石的。所以牙輪鉆進(jìn)實(shí)質(zhì)上應(yīng)屬一種沖擊回轉(zhuǎn)式的鉆進(jìn)方法。
本文中所說(shuō)的沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)主要是指在回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的基礎(chǔ)上加入一個(gè)沖擊器(也稱潛孔錘)以提高鉆進(jìn)效率的一種鉆進(jìn)方法。在鉆頭上或巖心管上聯(lián)結(jié)一個(gè)專(zhuān)門(mén)的沖擊器，在鉆進(jìn)中，給鉆具以一定的軸向壓力和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沖擊器給鉆具以一定頗率的沖擊
能量。在井底則以沖擊和回轉(zhuǎn)切削共同作用破碎巖石，進(jìn)行鉆進(jìn)。
根據(jù)巖石破碎原理，在有一定的預(yù)加壓力下沖擊破碎巖石，巖石的強(qiáng)度要降低50~80%，所以上述沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)比無(wú)預(yù)壓的鋼繩沖擊鉆進(jìn)其效率高3—5倍。又由于沖擊器放在孔底沖擊能量直接施加在鉆頭上面，能量散失較少，因此它比地表沖擊器的鉆進(jìn)效率也要高許多。又由于在沖擊載荷作用下，堅(jiān)硬巖石易于實(shí)現(xiàn)體積破碎過(guò)程，所以沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)比一般的回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，其效率也要高若干。
沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)除了可以提高鉆速外，又由于鉆進(jìn)中所需的軸向壓力較小，轉(zhuǎn)速較低，所以鉆孔不易彎曲，孔內(nèi)事故也較少，原材料的消耗低，所以它是當(dāng)前的一種現(xiàn)實(shí)可行的高效、優(yōu)質(zhì)、低消耗的鉆進(jìn)方法。特別是在中等硬度的巖石中，其效率更為顯著，所以沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方祛應(yīng)用范圍愈來(lái)愈廣。
八、潛孔鉆操作規(guī)定及相關(guān)事項(xiàng)
一、基本規(guī)定
1．運(yùn)轉(zhuǎn)人員須經(jīng)技術(shù)訓(xùn)練，了解本機(jī)的結(jié)構(gòu)原理和工作性能，熟知本機(jī)的安全操作規(guī)程和保養(yǎng)規(guī)程，并經(jīng)考試合格，方可單獨(dú)操作。
2．運(yùn)轉(zhuǎn)人員應(yīng)穿工作服，戴安全帽，女同志應(yīng)將發(fā)辮塞入帽內(nèi)。
3．放炮時(shí)應(yīng)將設(shè)備撤退到安全距離以外，并加以掩蓋保護(hù)；放炮后應(yīng)進(jìn)行全面檢查。
4．遇到六級(jí)以上大風(fēng)和冰凍時(shí)，不準(zhǔn)上滑架。如確實(shí)需要，必須系好安全帶。嚴(yán)禁乘坐回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上、下滑架。
5．如較長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，應(yīng)將沖擊器提出孔外，以免孔口塌方阻卡鉆具。
6．孔口有人工作時(shí)，禁止向沖擊器送風(fēng)。拆裝鉆頭時(shí)，應(yīng)關(guān)閉回轉(zhuǎn)、提升機(jī)構(gòu)，以防傷人。
7．傳動(dòng)部位的清掃、注油、修理等工作，必須在停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行。
8．應(yīng)經(jīng)常檢查風(fēng)管接頭是否固緊，以防脫節(jié)傷人。供風(fēng)系統(tǒng)的檢修工作必須在停風(fēng)后進(jìn)行。
9．起落滑架時(shí)，不許在滑架下停留、通行。
10．不得將電纜泡在水中或擱置在金屬物上，車(chē)輛越過(guò)電纜，應(yīng)用木板隔離保護(hù)，防止電纜受損漏電。收放或移動(dòng)電纜，應(yīng)戴絕緣手套。
11．進(jìn)行鉆孔作業(yè)時(shí)，停機(jī)面應(yīng)平坦，當(dāng)在傾斜地面上工作時(shí)，履帶板下方應(yīng)用楔形塊塞緊。禁止在斜坡上進(jìn)行橫向作業(yè)。
12．夜間作業(yè)，應(yīng)有足夠的照明；如照明故障，應(yīng)立即停機(jī)，并切斷工作電源，待修復(fù)后方可繼續(xù)工作。
二、開(kāi)機(jī)前的準(zhǔn)備
1． 對(duì)鉆機(jī)各部位進(jìn)行全面檢查
（1）滑架各部焊縫無(wú)開(kāi)裂，各連接螺絲無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象，拉緊裝置的各拉桿連接可靠。
（2）回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的滑道間隙適中，滑板螺絲無(wú)松動(dòng)，齒輪傳動(dòng)靈活，鉆桿接頭、軸承壓蓋和空心主軸的連接牢固可靠。
（3）提升推進(jìn)機(jī)構(gòu)鋼絲繩纏繞平整不紊，松緊適當(dāng)，制動(dòng)器工作可靠。
（4）行走機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)皮帶、鏈條、履帶板松緊適宜，離合器操作靈活，滑架起落機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)齒輪處在脫開(kāi)位置。
（5）鉆桿接頭無(wú)開(kāi)焊、滑扣現(xiàn)象。沖擊器、釬頭完好。合金柱（片）無(wú)脫焊、碎裂、掉粒等現(xiàn)象。鉆桿、沖擊器、鉆頭連接可靠。
（6）各操作機(jī)構(gòu)處在停止位置，儀表指針處在零位。
（7）電纜及其它電氣元件絕緣可靠。
2． 對(duì)各潤(rùn)滑部位加注足夠的潤(rùn)滑油、脂。
3． 接通電源、電壓變動(dòng)范圍應(yīng)不超過(guò)額定值的－5～＋10％
4． 接好風(fēng)管，風(fēng)壓應(yīng)達(dá)到5～6公斤／厘米2。管路無(wú)泄漏現(xiàn)象。
5．在進(jìn)行濕式作業(yè)時(shí)，同時(shí)接好水管，其壓力應(yīng)等于或大于風(fēng)壓。管路無(wú)滲漏現(xiàn)象。
6．安全用具、工具、易損部件和輔助材料準(zhǔn)備齊全。
7．按孔位設(shè)計(jì)要求，使滑架方位角度正確，機(jī)身平穩(wěn)，可靠。
三、鑿巖操作
1. 對(duì)位
(1) 孔位偏差一般不得超過(guò)0．2米，如遇特殊情況，最大不得超過(guò)0．4米。孔間和排距、方位角度盡量一致。
(2) 切斷行走電機(jī)電源。
(3) 接通工作系統(tǒng)電源。
(4) 將電器操作臺(tái)主令開(kāi)關(guān)扳到手動(dòng)位置。
(5) 鉆具稍稍提起，取出釬托上的卡扳子。
(6) 緩慢放下鉆具，至釬頭距地面約30毫米時(shí)停止，
(7) 安裝好捕塵罩。
2．開(kāi)孔、鉆進(jìn)
(1) 開(kāi)動(dòng)抽風(fēng)機(jī)。
(2) 開(kāi)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
(3) 將沖擊器操縱閥扳到半開(kāi)位置。
(4) 接通提升推進(jìn)機(jī)構(gòu)下降按鈕，下放鉆具。當(dāng)釬頭觸及巖石時(shí)，沖擊器便開(kāi)始工作，進(jìn)行開(kāi)孔。如發(fā)生卡鉆或偏斜，應(yīng)即提起鉆具；重復(fù)上述程序，直至沖擊器開(kāi)始正常鉆進(jìn)為止。
(5) 根據(jù)巖石的情況，將沖擊器操縱閥全部打開(kāi)或扳到合適開(kāi)度的位置。
(6) 停止下放鉆具，將主令開(kāi)關(guān)扳到自動(dòng)位置，推壓操縱閥手把扳到調(diào)壓位置，進(jìn)行調(diào)壓鑿巖。
(7) 如遇巖石松軟或較為破碎時(shí)，應(yīng)向孔內(nèi)裝入黃泥進(jìn)行護(hù)壁。
?? 3．正常鉆進(jìn)時(shí)的注意事項(xiàng)
(1) 各電動(dòng)機(jī)應(yīng)無(wú)異響，溫升正常。
(2) 中齒輪嚙合正常，運(yùn)行時(shí)無(wú)雜音。
(3) 根據(jù)孔底巖石情況和電流表讀數(shù)，隨時(shí)調(diào)節(jié)鉆具軸壓，避免回轉(zhuǎn)機(jī)過(guò)載。當(dāng)電流超過(guò)額定值時(shí)，應(yīng)立即提出鉆具，檢查處理正常后，方可繼續(xù)作業(yè)。
(4) 滑架擺動(dòng)嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)減少軸壓。
(5) 當(dāng)氣壓低于4 公斤／厘米2時(shí)應(yīng)停止鉆孔。
(6) 提升推進(jìn)機(jī)構(gòu)的鋼絲繩應(yīng)排列整齊，無(wú)橋壓現(xiàn)象，繩頭牢固。要隨時(shí)注意調(diào)整鋼絲繩的松緊程度。
(7) 發(fā)生卡鉆時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行處理，不得強(qiáng)行提升鉆桿。如遇較厚夾層或孔內(nèi)出水時(shí)，要先提鉆、后停風(fēng)，以免堵塞沖擊器。
(8) 遇風(fēng)壓突然降低，沖擊器不響時(shí)，應(yīng)查明原因及時(shí)處理。
(9) 推壓氣缸架的限位開(kāi)關(guān)應(yīng)[經(jīng)常保持靈活有效，以免發(fā)生過(guò)載或拉斷鋼絲繩等事故。
(10) 要及時(shí)排碴。遇松軟或破碎巖層時(shí)，尤應(yīng)增加提鉆和排碴次數(shù)。
??? 4．接副鉆桿
(1) 當(dāng)主鉆桿進(jìn)入孔內(nèi)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)到達(dá)滑架下端終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)停止鉆進(jìn)。
(2) 反復(fù)提升鉆具（約1米左右），吹凈孔底巖粉后，停止供風(fēng)，再停抽風(fēng)機(jī)。
(3) 下降鉆具，使主鉆桿上部扳子口位于釬托上方約30～40毫米的地方，義扳子插入。
(4) 點(diǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕，使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)90度，主鉆桿與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)脫開(kāi)，被架在釬托上。
(5) 提升回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使鉆桿接頭稍高于副鉆桿的上端。
(6) 將送桿器操縱手柄轉(zhuǎn)至“Ⅰ”位（即工作位置），注意副鉆桿送至滑架中心。
(7) 緩慢下降回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使鉆桿接頭插入副鉆桿插座，正轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使副鉆桿與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)完全接合。
(8) 扳起托桿器，托住副鉆桿，稍提回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，將副鉆桿插頭從下送桿器托環(huán)中提出，再將送桿器的操縱手柄轉(zhuǎn)至“Ⅱ”位，使逆止器退出。
(9) 將送桿器操縱手柄至“Ⅲ”位，使上、下送桿器退出，然后再將手柄扳至“0”位。
(10) 下降副鉆桿，使副鉆桿插頭插入主鉆桿插座，正轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使主、副鉆桿完全接合。
(11) 稍提鉆具，取下扳子，放下托桿器，清理捕塵罩。
(12) 開(kāi)動(dòng)抽風(fēng)機(jī)及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，半開(kāi)沖擊器操縱閥。
(13) 調(diào)節(jié)軸壓，繼續(xù)正常工作。
5． 卸副鉆桿
(1) 當(dāng)孔深達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，將鉆具提升1米左右，吹凈孔底巖粉后，停止供風(fēng)。
(2) 下放鉆具，檢查孔底巖粉積存情況，其允許積存高度，不得超過(guò)300毫米。
(3) 提升并回轉(zhuǎn)鉆具，當(dāng)主鉆桿上部扳子口稍過(guò)釬托時(shí)，停止提升推進(jìn)機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和抽風(fēng)機(jī)。
(4) 主鉆桿上部扳子口和副鉆桿下部扳子口各插入一把扳子，用人工將主鉆桿正轉(zhuǎn)90度（同時(shí)固持副鉆桿），使主、副鉆桿脫離（此時(shí)應(yīng)注意回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與副鉆桿不得脫開(kāi)，以免造成倒桿事故），主鉆桿落下，架在釬托上。
(5) 扳起托桿器，托住副鉆桿，將副鉆桿提至稍高于送桿器托環(huán)的位置。
(6) 將送桿器操縱手柄至“Ⅰ”位，使送桿器送滑架中心。
(7) 下降副鉆桿，使插頭插入送桿器托環(huán)，檢查逆止器是否落入逆止銷(xiāo)孔。
(8) 反轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)90度，使副鉆桿與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)脫開(kāi)。
(9) 將送桿器的操縱手柄扳到“Ⅲ”位，退出副鉆桿。再把手柄扳至“0”位。
(10) 下降回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，與主鉆桿接合，稍稍提升，取下扳子，將鉆具提出孔口至停放位置。
6． 停機(jī)
(1) 將主令開(kāi)關(guān)扳到手動(dòng)位置，提升鉆具。
(2) 當(dāng)沖擊器提升到距孔口1米左右時(shí)，停止供風(fēng)，以防吹塌孔口。
(3) ?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、停通風(fēng)機(jī)。
(4) 切斷電源。關(guān)閉風(fēng)、水管路。
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