旋挖钻机基本构造及工作原理.docx

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结合目前国内市场需讨状况,由北京市三一重机有限公司独立研发生产的旋挖钻机于
2003年3月1日成功下线,目前已经形成SR280、SR330、SR250、SR220C、SR200C、SR150及SR130C等系列化产品投入市场,稳居市场据有率第一位。
第一节归纳
SR

系列旋挖钻机是北京市三一重机有限公司独立研发的新一代地基基础施工机械产
品,在设计和制造上汲取了国内外有名品牌产品的长处,主要性能达到。
要点零部件均采纳国际有名品牌的产品,保证了整机的高靠谱性。SR系列旋挖钻机可广泛
应用于城市高层建筑、铁路、公路、桥梁等桩基础工程的钻孔灌注桩成孔的施工,拥有成桩
速度快、施工效率高、环保节能等特色,在地基基础行业建立了新的民族品牌。
SR系列旋挖钻机的构造从功能上分,主要包含底盘和工作装置两大多数。从使用底盘
的不一样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、SR350旋挖钻机等皆采纳了液压伸缩履带式底盘,而SRC108采纳
了汽车底盘,使产品拥有灵巧性强、远距离移位便利的优势。
SR系列旋挖钻机的工作装置主要包含变幅机构、桅杆、主、辅卷扬、动力头、随动架、
加压装置、钻杆、钻具等(详见“机械构造章”)。采纳了平行四边形变幅机构、自行起落
折叠式桅杆;自动控制监测主机功率、辗转定位及安全保护;自动检测、调整钻杆的垂直度;
钻孔深度预置和监测等新技术。彩色显示屏直观显示工作状态参数,整机操控上采纳先导控
制、负荷传感,最大限度地提高了操作的方便性、矫捷性和安全酣畅性,充分实现了人、机、
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,可钻进黏土层、沙砾层、卵石层和中风化泥岩等不一样地质。
第二节工作原理
旋挖钻机钻进成孔工艺旋挖成孔第一是经过钻机自有的行走功能和桅杆变幅机构使得钻
具能正确的就位到桩位,利用桅杆导向下放钻杆将底部带有活门的桶式钻头置放到孔位,

钻
灵巧力头装置为钻杆供应扭矩、加压装置经过加压动力头的方式将加压力传达给钻杆钻头,
钻头辗转破碎岩土,并直接将其装入钻头内,而后再由钻机提高装置和伸缩式钻杆将钻头提
出孔外卸土,这样循环往复,不停地取土、卸土,直至钻至设计深度。对粘结性好的岩土层

,
可采纳干式或清水钻进工艺。而在松懈易坍塌地层,则一定采纳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差别是

,前者是利用钻头将破碎的岩土直
接从孔内拿出,此后者是依靠泥浆循环向孔外消除钻渣。
第三节机械系统的基本构造
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多数。钻机的主要部件有:
底盘(行走机构、底架、上车辗转)、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)。
1、底盘

2、变幅机构

图1SR系列旋挖钻机构造图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
底盘是钻机工作装置部分的安装基础,由行走
机构、底架、上车辗转构成,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、导向轮等部件构成。行走装置经过液压系统控制,可实现前行、后
行、左转弯、右转弯、原地水平旋转等动作。
行走机构的履带拥有张紧度调理功能。
当履带过于废弛时,
影响正常工作,需合时调整其张
紧度。调整履带张紧度时,用手压黄油泵向张紧装置的张紧油缸注油口注入适当油脂。
张紧
油缸的注油口地址如图“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“中心辗转接头”
。上
车的液压系统的工作压力油液经过“中心辗转接头”传输到履带行走机构和履带伸缩机构。
经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。
这一功能使钻机在工作时展宽
两履带的外边距,提高了整机工作的稳固性;
在车载运输时缩回履带,减小整机宽度,适应
了公路交通法规的要求。
辗转台是工作装置部分的安装基础,发动机、液压系统、驾驶室、变幅机构、辗转机构、配重等部件直接安装在其上。
图2SR系列旋挖钻机底盘
1、SR130/150型旋挖钻机底盘型号为SY230R,采纳的是三一公司SY230成熟的发掘机底盘
改制而成。动力系统(发动机)采纳的是目前国际上先进的动力装置之一的康明斯
型涡轮增压柴油发动机,它可以自感觉负载变化,并相应调整功率的大小。
2、SR200型旋挖钻机底盘型号为SY310R,采纳三一公司SY310成熟的发掘机底盘改制而成。动力系统(发动机)采纳的是康明斯的超强力、大扭矩、电控、直喷、涡轮增压、中冷型
型柴油机,可在高海拔地区工作。
3、SR220C型和SR250型旋挖钻机底盘型号为CAT330C采纳CATC—9电喷涡轮增压中冷柴
油发动机,也是目前国际上最初进的动力装置之一。可以感觉负载变化,并相应调整输出功
率的大小。该发动机噪音低,振动小,环保高效,性能稳固靠谱。SR420
三、工作装置
工作装置包含变幅机构、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、桅杆油缸等构成,见图
3。经过变幅油缸、桅杆油缸的作用,可以使桅杆远离或凑近机体和改变桅杆前后倾角,调理桅杆的工作幅度或运输状态的整机高度。
图3SR系列旋挖钻机变幅机构
辗转台—动臂—支撑杆—三角架经过销轴铰接,构成一个平行四边形机构。当变幅油缸伸缩
而改变工作幅度时,桅杆和三角架只作上下平行挪动。满足了桅杆平移,起落的工况要求。
2、桅杆总成
桅杆总成由桅杆和滑轮架构成,见图4。
桅杆是钻机的重要机构,是钻杆、动力头的安装支承部件及其工作进尺的导向部件。其上装
有加压油缸,动力头经过加压油缸支承在桅杆上,桅杆左右双侧有矩形导轨,对这两个工作
机构(动力头、随动架)的工作进尺起导向作用。
图4SR系列旋挖钻机桅杆
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
轮和辅卷扬滑轮用以改变卷扬钢丝绳运动方向,是提高、降落钻杆和物品起吊的重要支撑部件。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。
图

5

SR系列旋挖钻机滑轮架
3、随动架
随动架是钻杆工作的辅助装置,构造如图6,一端装有轴承并与钻杆螺栓联接,对钻杆起回
旋支承作用;另一端设有导槽与桅杆双侧导轨滑动联接,运转于桅杆全长,是钻杆工作的导
向部件,帮助钻杆正常工作。
图6SR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、压盘构成。动力箱内有一组与辗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。
图7SR系列旋挖钻灵巧力头
液压马达的高速旋转经过减速机减速今后,减速机的动力输入给动力箱中的齿轮轴,齿轮轴小齿轮与齿圈啮合,形成最后一级减速。与轮毂固定在一起的齿圈,在辗转支承的支撑下被驱动旋转,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:当钻孔深度超出
第一层钻杆的长度
时,下钻杆时会冲击
动力头,特别是卡钻时的不测状况,冲击力更大,此时缓解对动力头的冲击,保护动力头不遇到损坏。
滑移架是动力头的导向部件,经过联接板和销轴与动力箱固定,在对钻孔加压和对动力头起拔工况时,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,打开钻斗卸渣。
SR220C旋挖钻灵巧力头般配两种输出转速:一种是低速大扭矩,用于正常成孔作业;
另一种是高速小扭矩,用于空载卸土。两种转速经过液压系统进行切换,切换时有3秒滞后延时。其余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、绳套等构成,构造如图8。主卷扬的
功能是提高或下放钻杆,是钻机完成钻孔工作的重要构成部分,其提高和下放钻杆的工作由
液压系统驱动和控制。在钻机进行成孔工作时,须打开主卷扬制动器;使系统中主卷扬马达
进、回油通道相互导通,卷扬机系统处于浮动状态,这样才能操作加压油缸对钻杆进行加压,以便钻杆顺利进行钻进。
图8SR系列旋挖钻机主卷扬
6、辅卷扬
辅卷扬由液压减速机构、卷筒、卷扬支座、钢丝绳、绳套等构成。辅卷扬置于三角架内,其功能是吊装钻具以及其余不大于额定起重量的重物,是钻机进行正常工作的辅助起重设
备。
7、加压装置
加压装置由加压油缸和动力头总成构成。
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、钻杆部分:
一、钻杆的种类
依据钻孔时采纳的钻进加压方式不一样,钻杆分为三各种类:摩擦加压式钻杆(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。
5141360
1、扁头2、一杆挡环3、第一节钻杆4、第二节钻杆5、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)
12、钻杆弹簧

13、方头

14、销轴