DGZ-180多功能鉆機的研制

石清榮 高保娟 徐新綠

(河北省地礦局第一地質(zhì)大隊 河北邯鄲 056001)

1 概況

DGZ-180多功能鉆機是我隊?wèi)?yīng)客戶要求,為適應(yīng)復(fù)雜地層,一機可實現(xiàn)回轉(zhuǎn)和沖擊兩種鉆進工藝而研發(fā)的的工程鉆孔設(shè)備?？蛻羧绻徺I兩種鉆機實現(xiàn)兩種工況,不但資金浪費,而且兩種鉆進工況轉(zhuǎn)換費時費力。經(jīng)過與客戶溝通和探討,確定一機實現(xiàn)回轉(zhuǎn)和沖擊兩種鉆進工藝方案,增強鉆機對復(fù)雜地層的適應(yīng)性。

DGZ-180多功能鉆機

2 主要技術(shù)參數(shù)

(1)最大鉆孔直徑(m) 1.8

(2)最大鉆孔深度(m) 50

(3)轉(zhuǎn)盤

輸出扭矩(N·m) 20000

轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速(r/min) 正反:14、25、45

(4)卷揚機

主卷揚提升力(kN) 30

副卷揚提升力(kN) 20

(5)沖擊卷揚拉力(kN) 80

(6)鉆塔

型式 “門”型

垂直高度(m) 9

額定載荷(kN) 240

(7)鉆桿

主動鉆桿(mm) 178×1788×3750

孔內(nèi)鉆桿(mm) 168×10×3000

(8)鉆機動力

回轉(zhuǎn)電動機型號 Y225S-4

功率(kW) 37

轉(zhuǎn)速(r/min) 1470

沖擊電動機型號 Y250M-6

功率(kW) 37

轉(zhuǎn)速(r/min) 980

(9)鉆機質(zhì)量(kg) 14800

(10)外形尺寸(m) 8.8×2.2×9.5

(11)運輸尺寸(m) 9.75×2.2×2.35

3 結(jié)構(gòu)、性能及工況轉(zhuǎn)換

DGZ-180多功能鉆機主機部分包括底座、鉆塔、離合器、變速箱、沖擊卷揚、主副卷揚機、轉(zhuǎn)盤、電動機、液壓站、電控箱等。附屬工具包括鉆桿、水龍頭、游動滑車、上下墊叉、提引器、孔口裝置等。鉆機動力為沖擊和回轉(zhuǎn)分別配備,以滿足沖擊鉆進和回轉(zhuǎn)鉆進需要。沖擊系統(tǒng)主要由沖擊卷揚、地輪、沖擊用天車輪組成;回轉(zhuǎn)系統(tǒng)由變速箱、回轉(zhuǎn)卷揚、轉(zhuǎn)盤組成。該鉆機成功解決一機實現(xiàn)兩種鉆進工藝帶來的結(jié)構(gòu)布置難題,如塔架沖擊輪和回轉(zhuǎn)天車輪的布置問題;沖擊卷揚與回轉(zhuǎn)卷揚的布置問題等。該鉆機機械傳動布局合理,機械液壓操縱方便可靠。轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)新穎,輸出扭矩大,運轉(zhuǎn)平穩(wěn),維修方便。鉆塔設(shè)計新穎,回轉(zhuǎn)輪、沖擊輪布置獨巨匠心,一機垂直實現(xiàn)回轉(zhuǎn)、沖擊兩種鉆進。液壓操縱鉆塔起落,方便、安全、迅速、可靠。

該鉆機可實現(xiàn)回轉(zhuǎn)與沖擊兩種工況的相互轉(zhuǎn)換:

(1)回轉(zhuǎn)工況轉(zhuǎn)換為沖擊工況

鉆機正常配置為回轉(zhuǎn)配置,當(dāng)鉆機由回轉(zhuǎn)鉆進轉(zhuǎn)換成沖擊鉆進時,卸下主動鉆桿、水籠頭及滑車,松開萬向軸及轉(zhuǎn)盤固定螺栓,松開鉆塔固定V形塊,提起轉(zhuǎn)盤,卸下轉(zhuǎn)盤及連接架(二者整體拆卸);運行起塔油缸,放倒鉆塔,卸掉天車回轉(zhuǎn)輪組,起塔、就位,起塔油缸換向閥處于起塔狀態(tài),運行起塔油缸,鉆塔垂直,用螺栓固定鉆塔固定V形塊,裝上斜撐后,沖擊卷揚繩通過地輪、沖擊輪與沖出鉆頭固定,即可進行沖擊鉆進。

嚴(yán)禁鉆塔垂直時裝卸掉天車回轉(zhuǎn)輪組。

(2)沖擊工況轉(zhuǎn)換為回轉(zhuǎn)工況

當(dāng)鉆機由沖擊鉆進轉(zhuǎn)換成回轉(zhuǎn)鉆進時,松開鉆塔固定V形塊,打開斜撐,斜撐固定在某位置或有人幫扶斜撐,起塔油缸換向閥處于落塔狀態(tài),運行起塔油缸,放倒鉆塔,裝上天車回轉(zhuǎn)輪組對準(zhǔn)中心;起塔油缸換向閥處于起塔狀態(tài),運行起塔油缸,鉆塔垂直,裝上斜撐。裝上轉(zhuǎn)盤及連接架(二者整體拆卸),用螺栓固定轉(zhuǎn)盤,連接萬向軸,裝上滑車、水籠頭及主動鉆桿,固定鉆塔固定V形塊,即可進行回轉(zhuǎn)鉆進。

4 生產(chǎn)試驗情況

2009年12月推出DGZ-180多功能鉆機,并進行了廠內(nèi)生產(chǎn)性試驗,各項技術(shù)指標(biāo)均達到設(shè)計要求,得到客戶認(rèn)可。

5 結(jié)語

DGZ-180多功能鉆機是一種技術(shù)先進、性能可靠、價格適中的產(chǎn)品,可適應(yīng)復(fù)雜地層工程施工需要,廣泛用于橋梁、港口、高層建筑、水壩、礦山、基礎(chǔ)工程等大口徑灌注樁施工,亦可用于工程鉆孔及大口徑水井鉆鑿。其試制成功為廣大的施工隊伍提供了新的選擇,并在未來的巖土施工中發(fā)揮重要作用。

1 姚愛國等.巖土工程鉆進原理.北京:中國地質(zhì)大學(xué)出版社,2000

2 劉古岷等.樁工機械.北京:機械工業(yè)出版社,2001

3 馮德強.鉆機設(shè)計.北京:中國地質(zhì)大學(xué)出版社,1993

4 王希民等.GCF-20型沖擊-回轉(zhuǎn)反循環(huán)工程鉆機.探礦工程(巖土鉆掘工程),2001(5)

5 唐海雄等.鉆機基本設(shè)計方法與需求分析.機電工程技術(shù),2009(8)