JB/T 10548-2006 水平定向钻机

ICS 53.100P 97备案号:JB中华人民共和国机械行业标准JB/T 10548- -2006水平定向钻机Horizontal directional drilling2006-05-06发布2006-10-01实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布JB/T 10548- -2006目次前言..I2规范性引用文件..13术语和定义.4分类..34.1型号.4.2基本参数.4.3标记示例.5技术要求.5.1基本要求.5.2性能要求.5.3 可靠性要求.6试验方法..56.1试验前的准备 .6.2性能试验 .6.3 可靠性试验.7检验规则..87.1出厂 检验.7.2型式检验.8标志、包装、运输和贮存.8.1标志.8.2包装..98.3运输和贮存.附录A (资料性附录)测试记录表..10附录B (资料性附录)可靠性试验记录表..14附录C (规范性附录)故障分类表..15JB/T 10548- -2006前言本标准的附录A、附录B为资料性附录，附录C为规范性附录。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由北京建筑机械化研究院归口。本标准起草单位:长沙建设机械研究院、长沙中联重工科技发展股份有限公司。本标准主要起草人:梁武、李桂芳、郭岗。本标准为首次发布。JB/T 10548- -2006水平定向钻机1范围本标准规定了水平定向钻机的分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于非开挖施工用水平定向钻机。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 3766液压系统通用技术条件 (GB/T 3766- -2001， eqv ISO 4413: 1998)GB/T 4205人机界 面(MMI)操作规则 (GB/T 4205- -2003， IEC 60447: 1993， IDT)GB 5226.1 机械安全 机械电气设备第1部分:通用技术条件(GB 5226.1- -2002， idt IEC60204-1: 2000)GB/T7935液压元件通用技术条件JB/T 3690工程机械整机及 工作装置和部件的质量测量方法(JB/T 3690- -1999，idt ISO 6016:JB 8891中小功率柴油机 排气污染物排放限值JGT 69液压油箱液样抽取法JGT 70油液 中固体颗粒污物的显微镜计数法JG/T 5035- 1993 建筑机械 与设备用油液固体污染清洁度分级JG/T 5079.2建筑机械与设备噪声测量方法3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1水平定向钻机horizontal directional drilling使用联接在钻杆端部的一个可控向的钻头，穿透地层，完成在地层中水平成孔过程的设备。注1:该设备通过平行于地面或与地面成- -定夹角(可到30* )的钻架对钻杆施加力。注2:钻进过程中，该设备使用辅助系统通过钻杆到钻头向孔内灌注钻进液、使用定向系统对钻孔进行跟踪、使用回扩头进行扩孔。3.2辅助系统assistant system为水平定向钻机在钻进导向孔、扩孔、铺管过程中提供辅助钻进、冷却、润滑及护壁、排碴等功能的系统。分为干式辅助系统和湿式辅助系统。3.3干式辅助系统dry assistant system为水平定向钻机施工时提供压缩空气、泡沫剂的系统。JB/T 10548- -20063.4湿式辅助系统wet assistant system为水平定向钻机施工时提供泥浆的系统。3.5主机directional drilling rig实现钻进、回拖、旋转等主要工作机构的集成。注:其他与实现钻进、回拖、旋转等工作机构集成在一-体时， 该集成体也称为主机。3.6定向系统detection unit钻头定位检测及监控装置3.7分动器swivel扩孔或铺管过程中分离旋转运动的部件。3.8联接接头swivel adapter联接分动器与钻杆的部件。钻具drilling tool钻杆、钻头、回扩头等的统称。3.10钻杆drill pipe为钻头或回扩头传递动力的一种钻具。3.11最大推进力thrust force使动力头停止向前推进所测得的最大阻力。3.12最大回拖力pullback force使动力头停止向后回拖所测得的最大阻力。3.13最大输出扭矩maximum spindle torque使动力头输出轴旋转停止所测得的最大阻扭矩。3.14最高旋转速度maximum spindle speed动力头输出轴每分钟的最大旋转速度。3.15最大推进速度carriage thrust travel speed在空载情况下动力头向前推进的最大速度。3.16最大回拖速度carriage pullback travel speed在空载情况下动力头向后回拖的最大速度。3.17额定扭矩rated torque额定压力下动力头输出的扭矩。2JB/T 10548- -20064分类4.1型号水平定向钻机的型号由组、型代号、主参数代号、更新变型代号组成，说明如下:个个更新、变型代号:用大写汉语拼音字母表示主参数代号:见表1组、型代号: HDD- -水平定向钻机4.2基本参数水平定向钻机的基本参数见表1.表1水平定向钻机基本参数最大回拖力最大输出扭矩最高旋转速度额定扭矩对应的最高旋转速度主参数代号kNN.m .r/min≥50> 1000≥100≥80> 20000>2500≥S02≥120>3500≥4015≥150>4500≥3520≥200> 6000≥7025≥250> 8000:3530≥300> 1000036≥360 .> 13000> 1600050≥500> 2300053≥630> 3000080≥800> 400000≥1000> 50000130≥1300> 60000150≥1500> 65000200≥2000> 70000250≥2500> 80000300≥3000> 00000≥25400≥4000> 120000≥6000> 1350004.3 标记示例a)最大回拖力为360kN，第二次更新的水平定向钻机:水平定向钻机HDD 36B JBT 10548b)最大回拖力为1800kN的水平定向钻机:水平定向钻机HDD 150 JB/T 105483JB/T 10548- 20065技术要求5.1 基本要求5.1.1水平定 向钻机应按规定程序批准的图样和文件生产，外购件应有证明其合格的相关文件。5.1.2工作环境温度为-10"C ~ + 40C.5.1.3 各系统应具有自动限载或卸载功能。5.1.4液压系统压力、 油温都应有方便的检测装置。5.1.5水平定向钻机的各危险部位，应有警示标记。5.1.6动力头变速箱不应有渗漏油现象。5.1.7水平 定向钻机要便于保养、维修。经常检修、润滑、调整及紧固的部位应具有足够的作业空间。5.1.8润滑油注油点的位置应可视性好，加注方便。5.1.9需润滑的运动副应有润滑措施，并使用规定的润滑油(脂)。5.1.10各操纵机构应标有 易懂、清晰的文字或图形符号，明显地表示出各被操纵机构的动作方向和功5.1.11操纵件的手操作力为:按钮≤10N;手柄或操作杆≤60N。5.1.12张紧机构的调节应方便、 可靠。5.1.13水平定向钻机机外噪声应符合表2规定。表2噪声限值发动机功率噪声kWdB (A)≤200)0> 200)55.1.14运输状态的外形尺寸应符 合有关交通、运输等方面的规定。5.1.15动力头变速 箱的油温不超过80"C，温升不超过40C.5.1.16水平定向钻机外观质量应符合下列要求:a)涂膜外观应平整，无鼓泡、裂纹、皱褶、漏涂、剥落，各色漆相互不得沾染，交界清晰;b)铸件表面应整洁:c)焊缝应平整、光滑、无缺陷;d)产品上的厂名、商标、标牌及警示等标志应与所在表面涂漆颜色有明显区别，位置得当;e)机罩应平整，安装应牢固可靠。5.2 性能要求5.2.1主要性能参数的允许偏差应符合表 3规定。表3主要性能参数的允许偏差主要性能参数单位允许偏差最大回拖力士5%最大输出扭矩N. m土5%最高旋转速度r/min最大回拖速度m/min最大推进速度整机质量kg_土5% .JB/T 10548- -20065.2.2柴油机的排放应符合 JB 8891的要求。5.2.3液压系统应符合 GBT 3766的有关规定，液压元件应符合GB/T 7935的有关规定。5.2.4开式液压 系统液压油的固体污染清洁度等级不应大于JGT 5035- -1993 规定的19/16; 闭式液压系统液压油的固体污染清洁度等级不应大于JG/T 5035- -1993 规定的18/15。 液压系统的油温不应大于85C。5.2.5在正常工作条件下， 工作1.5h后，液压系统的各接合处不得有渗漏现象。5.2.6电气系统应符合 GB 5226.1中的有关规定。5.2.7水平定向钻机应配置接地保护装置， 接地电阻小于42。5.2.8电气设备操作件运动方向的标注应符合GB/T 4205的规定。5.3可靠性要求水平定向钻机可靠性考核累计作业时间不少于200h。首次故障前工作时间不少于100h;平均无故障工作时间不少于80h。可靠度不应小于85%。6试验方法6.1试验前的准备6.1.1样机6.1.1.1样机应先进行检查、 调试、试运转，使之进人正常工作状态。6.1.1.2应备齐使用说明书和重要部件的有关技术文件。6.1.2试验场地应根据试验的项目和要求准备试验场地。6.1.3试验仪器及器具试验用的仪器及计量器具，应经规定的有关计量部门检定，并在有效期内。试验前，所有测量仪器及器具都应进行校准和标定。6.1.4试验要求6.1.4.1试验过程中 发生故障时应立即停止试验。6.1.4.2各种测量的数据 在无特殊说明时，取三次测量的平均值。6.1.4.3试验时， 所有操作及维护保养应严格按产品使用说明书的规定进行。6.1.4.4温升试验时 的环境温度变化不大于5"C。6.2 性能试验6.2.1外形尺寸测最6.2.1.1外形尺寸 测量时，样机应分别处于运输状态和工作状态。6.2.1.2将样机停在试验场地，发动机熄火，测量外形尺寸。6.2.1.3当主机包括动力时， 将测量结果记人表A.1;当主机不包括动力时，则应分别测量，测量结果记人表A.2.6.2.2工作质量测量6.2.2.1质量测量时， 燃油、液压油、润滑油、水等应加注到规定的液位:配备钻杆箱的水平定向钻机，钻杆箱应装满钻杆。6.2.2.2工作质量为主机和动力站的质量， 按JBT 3690的规定进行质量的测量。当主机包括动力时，将测量结果记入表A.1;当主机不包括动力时，则应分别测量，测量结果记人表A.2。6.2.3噪声测量6.2.3.1噪声测定方法按 JG/T 5079.2的规定进行。当动力不是安装在主机底盘上时，按两个噪声源分别测量，取高值。6.2.3.2测量结果记人表A.3。5JB/T 10548- -20066.2.4操作力测量6.2.4.1在各 操作件的操作位置标定测试点。6.2.4.2按正 常的操作速度操作，用测力计测定各操作件在位移全程中所需的最大操作力。6.2.4.3测量结果记入表 A.4o6.2.5动力头变速 箱油温温升测量6.2.5.1在作业前， 对动力头变速箱的润滑油进行首次温度测量，待空运转1.5h 后，进行第二次温度测量，以后每隔10min测量- -次， 当连续三次测量的温度波动不大于3C时，停止测量。6.2.5.2测量的结果记入表 A.5.6.2.6液压油的固体污染清洁度<油温的测量6.2.6.1正常工作条件 下运转1.5h后，测量液压油的油温，以后每隔10min 测量-一次，当连续三次测量的温度波动不大于3"C时，停止测量，将测量的结果记人表A.h。6.2.6.2液压油清洁度的测定按 JG/T69、JG/T 70的规定进行，测量结果记入表A.7。6.2.7液压系统、 动力头变速箱的渗漏试验6.2.7.1正常工作条件下运转 1.5h 后，立即检查动力头变速箱、液压元件、管路、液压油箱的接头和油塞各部位。6.2.7.2目测无油迹或油 流痕为不渗油，湿润面积不超过200cm2或在15min内无油滴滴下为渗油，否则为漏油。6.2.7.3试验结果记人表 A.B.6.2.8最高旋 转速度的测定发动机在额定转速时，动力头以最高速度旋转，用转速表测量动力头的转速，将测量结果记人表A.9。6.2.9最大推 进速度和最大回拖速度的测定在滑轨上用5m的卷尺测量一定的距离s。发动机在额定转速时，以最大速度推进和回拖动力头，用秒表分别测盘动力头在确定距离段推进和回拖所用的时间to最大推进速度和最大回拖速度按式(1)分别计算:=e=*....式中-最大推进或回拖速度，单位为m/min;-测量距离，单位为m;t一测量时间，单位为s。测定结果记人表A.9。6.2.10最大回拖力、 最大输出扭矩测量6.2.10.1用测力计进行最大回拖力 的测量。6.2.10.2用扭矩测量仪进行最大输出扭矩的测量。6.2.10.3测量结果记人表 A.10. ,6.2.11外观检查按5.1.16要求目测检查外观质量，检查结果记人表A.11.6.3 可靠性试验6.3.1试验条件6.3.1.1试验场地为专 用试验场或施工现场。6.3.1.2样机停放处要求平整、 坚实，有足够的现场操作空间。6.3.1.3操作 员应熟悉水平定向钻机构造，并有熟练的维修技术。6JB/T 10548- -20066.3.1.4试验前应备齐以 下技术资料:a)执行的有关标准:b)样机使用说明书;c)试验记录表格;d)编写试验大纲，制定试验计划，对试验日期、场地、设备及人员作出详细的安排;e)试验中所得的其他资料。6.3.2试验工况6.3.2.1可靠性试验在 正常作业情况下进行，平均每日休应少于一个工作班，每工作班作业时间不应少于4h。6.3.2.2样机每连续工作 2h后，允许停机15min,在此停机时间内，允许给样机加油、加水或按使用说明书规定进行维护保养，累计所用时间记人维护保养时间。6.3.2.3在进行可靠性试验过程中， 试验人员应注意观察样机各部分是否有异常现象或故障。样机在发生故障时，应及时停机检查修理，不应带故障运行。6.3.2.4参加维护保养 及维修的人时数按二人时计算，每增加一人即增加0.5h。6.3.2.5试验、 故障、维修等详细情况记人表B.1.故障修理时间应按实际用人、时数同时记人表B.1中。6.3.3故障分类及 判定规则6.3.3.1根据对其人 身安全、零部件的损害程度、功能降低程度及修复易难程度等因素，将故障划分为致命故障、严重故障、一般故障和轻度故障四类，见表C.1.6.3.3.2轻度故障不记人首 次故障，但应作记录。6.3.3.3产品在可靠性试验中出现致俞故障，则该产品可靠性判定为不合格。6.3.3.4按例行维 护保养更换到期的易损件，不计入故障次数。6.3.3.5同时发生有 因果关系的故障只作一次故障计算， 危害系数按大者计，但同时发生的故障项目应作详细记录:若同时发生无因果关系的故障，则分别计算。6.3.3.6由 于意外事故(不是样机本身的原因>发生的故障，不作为故障次数，其修复时间也不计入修理时间，但应作记录。6.3.3.7由 于意外事故造成可靠性试验中断，允许重新抽样和试验。6.3.4可靠性指标计算6.3.4.1根据记录， 整理数据并进行计算。6.3.4.2首次故障前工作时间MTTFF,按式(2)表示:MTTFF=t ....式中:1---首次故障前工作时间，单位为h。6.3.4.3平均无故障 工作时间MTBF按式(3)计算:MTBF=-. (3)Yte一-可 靠性试验累计作业时间，单位为h;Yb一一当量故障次数，按式(4)计算:Yb=JB/T 10548- -2006样机出现的第i类故障次数:ε一第i 类故障危害度系数，见表C.1.当r.<1时，按yb=1 计算。但应在试验报告中说明出现轻度故障的次数。6.3.4.4可靠度k按式(5)计算:k=q。+4式中:t一修复故障的 累计时间，单位为h.注:心4均不含规定的保养时间。6.3.4.5将整理计算的结果填人表B.2.7检验规则7.1出厂 检验7.1.1水平定向钻机在出厂 前均应逐台进行出厂检验，经检验部门检验合格后，并附有产品合格证书方可出厂。7.1.2出厂检验的项 目如下:a)检查各运动部件是否安装牢靠，紧固件是否紧固;b)检查电气系统的接线是否牢固可靠;c)检查各运动副需加注润滑油(脂)处是否加注润滑油(脂)、变速箱是否加注润滑油;d)空运转检验各操作手柄的操作指示方向与对应机构的运行方向是否-致:e)以最高转速空运转，检查变速箱的运转是否平稳，有无杂音;f)检查液压系统各液压元件动作的逻辑关系是否正确，是否有渗漏油现象;g)检查电器的控制是否正确。所有的监测仪表的显示是否正确:h)外观质量检查。7.1.3出厂 检验的项目应全部合格，则判定该产品为合格。7.2型式检验7.2.1有 下列情况之一者，应进行型式试验:a)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定;b)产品正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，影响到产品性能;c)产品停产三年后，恢复生产;d)国家质量技术监督、检测机关提出要求时。7.2.2型式检验为随机抽样一 台检验。7.2.3型式检验项目按第5章的全部内容进行。7.2.4除5.1.16外，其余检验项目全部合格，则判定该产品为合格。8标志、 包装、运输和贮存8.1标志8.1.1水平定向钻孔机应在 明显处设置标志，其文字内容、图案提示应易于辨识。8.1.2标牌的内容包括:a)制造厂名称;b)产品名称、型号;c)整机质量:d)功率、最大输出扭矩、最高旋转速度、最大回拖力;JB/T 10548- -2006e)出厂编号和出厂日期。8.2包装8.2.1水平定向钻机的主机、 动力装置、钻具、辅助系统-般采用裸装(有特殊要求者除外)，需要防护的部位应有局部防护措施。其余如导向仪、操纵盒、油管、电缆、分动器、联接接头、随机工具及备件、易损件、技术文件等装入包装箱内，并有防潮措施。8.2.2 应提供下列随机技术文件:a)产品使用说明书;b)产品合格证书;c)装箱清单(包括常用备件、易损件、随机工具等)。.8.2.3包装箱外部应标明:a)产品名称、型号及出厂编号;b)包装箱体积(长X宽X高);c)收货单位名称及地址;d)吊装悬挂或铲运部位标志;e)包装箱的重量:f)装箱系列的编号。8.3运输和贮存8.3.1运输时， 对整机应有可靠的固定防护措施。8.3.2无机罩的发 动机在运输时应采取防雨措施。8.3.3运输状态应按产 品说明书中的规定执行。8.3.4长期存放时， 应停放在通风、干燥的库房内，否则应采取防晒、防雨、防潮防腐等措施,并需每三个月定期检查- -次。JB/T 10548- -2006附录A(资料性附录)测试记录表表A.1外形尺寸 及质量测量记录表(主机包括动力)型号:试验地点:出厂编号:天气情况:试验日期:试验人员:，测址值项平均值备注运输状态外形尺寸长宽mm高工作状态外形尺寸商整机质量k记录: .校审:表A.2外形尺寸 及质量测量记录表(主机不包括动力)试验地点: .试验人员:测量值项目3运输状态主机外形尺寸运输状态动力站外形尺寸工作状态主机外形尺寸工作状态动力站外形尺寸sg记录:10JB/T 10548- -2006表A.3噪声测量记录表型号:试验地点:出厂编号:天气情况:试验日期:试验人员:测址值测址次数dB (A)备注背景噪声机外噪声123平均值校审:记录:表A.4操作力测量记录表出厂编号: .测量值备注N表A.5动力头变速箱 油温温升测量记录表油温测量值测量次数首次测量值作业运转后测量值温升11JB/T 10548- -2006表A.6液压油油温测量记录表型号:试验地点:出厂编号:天气情况:试验日期:试验人员:油温测盘值项目注检测值平均值校审:记录表A.7液压油清洁 度测量记录表每100mL液压油固体颗粒数系统型式取样位置备注> 5μm> 15μm记录: .表A.8密封性试验记录表号:项目处数备记录:表A.9速度测 量记录表测盘值23最高旋转速度t/min最大回拖速度m/min最大推进速度12JB/T 10548- -2006表A.10最大回拖力、 最大输出扭矩测量记录表型号:试验地点:出厂编号:天气情况:试验日期:试验人员:测盘值项目平均值备注23最大输出扭矩N.m最大回拖力校审:记录:表A.11外观检查记录表要求检查结果涂膜外观应平整，无鼓泡、裂纹、皱褶、漏涂、剥落，各色漆相互不得沾染，交界清晰铸件表面应整洁焊缝应平整、光滑、无缺陷厂名、商标、标牌应与所在表面徐漆颜色有明显区别，位置得当及警示等标志机罩.应平整，安装应牢固可靠13JB/T 10548- -2006附录B(资料性附录)可靠性试验记录表表B.1可靠性试验记录表型号:试验地点:出厂编号:天气情况:操作人员:试验人员:I试验日期維护保养故障作业时间}故障'天气m作业内容时间|修理时间(P备注月C内容人数内容、修理情况修理人数|分析校核:记录:表B.2可靠性试验报告试验起止时间:数据整理人员:项单位可靠性试验数据试验班次累计作业时间h修复故障累计时间累计保养时间当量故障次数平均无故障工作时间可靠度备注14JB/T 10548- -2006附录(规范性附录)故障分类表表C.1故障分类表危害度系数|故障类别故障名称分类原则故障示例严重损坏或导致人身伤亡,引1) 发动机严重损坏起重要总成报废或主要部件严2)钻架严重变形而不能工作重损坏，造成严重经济损失3)平台、底盘焊缝严重开裂，不能工作致命故障4)液压系统发生爆裂，连带引起其他重要零部件损坏5)操作系统失控，造成人身伤亡事故严重影响性能，需要更换或修1)液压马达、液压泵或液压比例阀损坏理重要零部件维修时间在8趾以 2)主要性能下降45%上，维修费用较高3)能耗上升超过10%严重故障3.04)重要零部件严重开焊5)变速箱壳体开裂、齿轮断齿6)变速箱的主要承力轴承损坏性能下降，铅停机检查,更按1)漏油、严重渗油-般零部件或用随机工具在8h 2)变速箱、主要液压元件发生异常声音内可以排除的故障3)>操作机构失灵。动作混乱，需更换零件4)液压管路发生爆裂-般故障5)润滑油、液压油的油温超过规定值1.06)电器元件严重烧坏(除熔断器外)7)主动钻杆断裂8)电路故障，动力系统无法正常启动或停机9)液压回路工作失灵成堵塞现象轻微影响，更换易损件或用随1) 液压系统、润滑出现渗油现象4轻微故障|机工具在30min内可以排除的2) 电器零件线端掉线0.1故障3)螺栓松动1: