一種立軸式工程鉆機回轉(zhuǎn)器設計

邱海巡 張雙娟 王 維

（廣東省地質(zhì)裝備中心技術科，廣州 510000）

隨著我國地質(zhì)勘探、工程建設以及農(nóng)田水利等事業(yè)的發(fā)展，人們對各種鉆探設備提出了更多的要求[1-4]。鉆機作為鉆探設備的重要工具之一，在這些工程中具有重要作用。廣東省地質(zhì)裝備中心為了適應中小型基礎工程施工的發(fā)展與需要，結(jié)合我國目前中小型基礎工程施工和危巖加固、邊坡治理以及基礎開挖等錨桿機鉆孔施工的特點，在原有GY-2H型回轉(zhuǎn)鉆機的基礎上設計和研發(fā)了一種立軸式工程鉆機回轉(zhuǎn)器，可有效提升主動鉆桿的導向性。

1 鉆機回轉(zhuǎn)系統(tǒng)簡介

設計的立軸式工程鉆機的回轉(zhuǎn)器，如圖1所示。該回轉(zhuǎn)器采用合箱式立軸結(jié)構(gòu)，并應用了油缸加減壓和球卡式不停轉(zhuǎn)倒桿夾持器。首先，鉆進時旋轉(zhuǎn)運動通過回轉(zhuǎn)套、立軸以及導套傳給六方鉆桿。其次，下壓撥叉使鋼球嵌入六方鉆桿上的環(huán)形槽內(nèi)，即可夾緊六方鉆桿。再次，上提撥叉，松開六方鉆桿，即可實現(xiàn)不停鉆倒桿。最后，通過操縱多路換向閥，使油缸上下運動，從而實現(xiàn)加、減壓鉆進和強力起拔[5]。

2 回轉(zhuǎn)系統(tǒng)工作原理及實現(xiàn)方式

立軸式工程鉆機具有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)功能[6]。當鉆機反轉(zhuǎn)時，立軸的導套尤其是下導套有可能被帶動反轉(zhuǎn)而發(fā)生松動，增加了鉆機故障率[7-10]。而本文設計的立軸式工程鉆機回轉(zhuǎn)器能夠防止下導套反轉(zhuǎn)松動，提高裝配可靠性，從而有效降低故障率。

立軸式工程鉆機回轉(zhuǎn)器的剖視圖，如圖2所示。該回轉(zhuǎn)器的下導向組件包括下導套、內(nèi)齒圈、定位套、壓板以及壓緊螺母[11-14]。其中，定位套套合在立軸的外側(cè)，并能夠跟隨立軸同步轉(zhuǎn)動。內(nèi)齒圈與定位套固定，由于內(nèi)齒圈的內(nèi)周與下導套齒輪臺的外周嚙合，因此內(nèi)齒圈能夠限制下導套相對立軸的轉(zhuǎn)動自由度[15]，從而防止下導套反轉(zhuǎn)松動，提高裝配可靠性，有效降低故障率。

圖1 立軸式工程鉆機回轉(zhuǎn)器的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 立軸式工程鉆機回轉(zhuǎn)器的剖視圖

本次設計的立軸式工程鉆機回轉(zhuǎn)器在實際工作中已經(jīng)得到了有效應用。在工廠、工業(yè)的應用過程中發(fā)現(xiàn)，它的應用優(yōu)勢明顯，不僅可以有效延長立軸的使用壽命，而且下法蘭盤發(fā)生損壞時容易拆卸，生產(chǎn)成本低，簡化了回轉(zhuǎn)器整體結(jié)構(gòu)，降低了裝配難度，提高了鉆機裝配可靠度和效率。

3 結(jié)語

本文設計的立軸式工程鉆機回轉(zhuǎn)器能夠有效提升主動鉆桿的導向性，還可防止下導套反轉(zhuǎn)松動，提高了裝配可靠性，有效降低了故障率。