传统机械钻机的改造

第15期总第169期内蒙古科技与经济No. 15. the 169th issu2008年8月Inner Mongolia Science Technology EconomyAug.2008传统机械钻机的改造方桂花1,潘海涛2(1.内蒙古科技大学机械学院,内蒙古包头014010;2.内蒙古煤田地质局151队,内蒙古包头014040)摘要:文章就传统机械钻机改造过程中的若干问题进行了论迷,对改造其他类型的钻机具有一定的指导意义关键词:钻机;技术改造;液压系统中图分类号:TH137文献标识码:B文章编号:1007-6921(2008)15-0102-01针对传统机械钻机使用较普遍,在施工过程中总高10m。塔架截面为四方,下端有20°锥度的一钻机卡紧需要人力,不能实现前后移车和加压或减段。塔架的最上端为三组定滑轮,工作时可根据需压钻进,只能靠自重钻下,整个设备成为一体,占地要来调节卷扬机的提升能力。整个架体的起落由液面积较大,适应的钻探区域有限,拆装复杂搬迁困压系统控制,升起和落下只需几秒钟。塔架竖起后,难,施工过程劳动强度髙,危险性大,效率低,不能进考虑到工作时的稳定性问题,需对塔架增设两根辅行自动升降等问题,对其设备进行了改造。改造后助支撑,辅助支撑的两端采用销轴连接,其长度可调的钻机是机械液压钻机,重量轻、可拆性好、结构紧整,以保证两支撑点受力均匀。凑、通用化程度高,回转器承载能力高,可适应各种1.3.2液压系统地质条件的钻探工作。工作人员的劳动条件得到了液压系统主要用来实现钻机立轴升降,钻机前很大的改善,提高了工作效率和经济效益。后移动,钻具称重,调整孔底压力,事故处理,下套1钻机的设计管、起拔套管,油压卡盘卡紧、松开等动作。钻机配1.1技术要求有给进油缸2个、卡盘油缸2个、移动油缸1个,通钻孔深度:1000mm过这些油缸可以实现钻机立轴升降,下套管、起拔套立轴行程:500mm管,油压卡盘卡紧、松开,钻机前后移动等动作的控立轴最大起重量:120KN制。钻机配有两个油泵,一个是齿轮泵,通过带轮和立轴最大压力:80KN动力机连接;另一个是手动柱塞泵,当动力机或油泵钻机系统压力:8MPa发生故障关闭时,利用手播油泵供油,可将钻具提离钻机前后移动行程:360孔底,防止发生埋钻事故。1,2设备布置2分析与计算改造后钻机设备布置工艺流程见图1所宗。2.1滑轮组受力分析塔架的设计必须考虑其承载能力。按设计要水车一卷扬机求,卷扬系统起吊能力为90KN(单绳为30KN),滑轮组固定在塔架的顶端,其着力点分布如图2所示。机附件轴器}一寓合器}一便速回转器阀}士卡盘油、给进油缸动油—低座图1设备布置工艺流程图图2滑轮组受力分析图1.3主要装置的设计根据受力平衡原理,可得改造后的钻机是一种机械液压钻机,主要由回N:+N2+N,+N=T1+T2+T转器、变速箱、卷扬机、机架、动力系统、制动系统和已知:T1=T2=T3=30KN,则液压装置等构成。N3=N4=15KN1.3.1塔架为了加大提升能力,钻机塔架采用四方交接立由计箅可知:卷扬系统工作时,其工作载荷主要柱。塔架主要由三大部分组成:即钻塔底座、塔架主作用在塔架的过梁中部。因此,横梁中部在设计时体和滑轮组。钻塔底座是底座和塔架主体的过渡机采取减力绗架结构,以保证该部具有足够的强度和构,它的底端安放在底座上,作为整个塔架的回转中刚度。正常工作时工作载荷最终落在了两个交接的心,其上端面与塔架的底部相连,用以承受整个塔架塔点,受力稳定.支撑牢固部分的重量以及卷扬机工作时的外载荷;塔架主体2中国煤化工部分由两个方笼型的立柱,顶端交接组成,塔架主体(下转第112页CNMHG收稿日期:2008-01-19总第169期内蒙古科技与经济工。每台班能加工400~500个钢筋螺纹;安装时用。因不存在扭紧力矩对接头的影响,使用扳手长度不等强剥肋滚轧直螺纹接头加工设备功率仅为3小于500mm的管钳拧紧即可,提高工效,大大降低4KW,与冷挤压相比,按连接10000只Φ32直螺了劳动强度。与电弧搭接焊.套筒冷挤压。锥螺纹纹接头计算,节电2000kwh;与电弧搭接焊相比,按连接相比,直螺纹降低了钢筋绑扎的劳动强度,大幅连接10000只Φ32直螺纹接头计算,节电40提高施工速度,降低工程人工费000kwho8.4适用范围广8.7有利于环境保扩适用于直径15~50mm的Ⅱ、Ⅲ级钢筋任意方等强剥肋滚轧直螺纹接头加工时连接噪声小变径接头等接头形式,可在任何位置连接,方便钢筋染,有利于保护劳动者身体健康和施工现场的文明穿插,可避免因对焊钢筋过长搬运困难的问题,也可整洁。避免电弧焊连接在现场的操作困难和安全隐患,加9结束语快在构件节点处的钢筋穿插安装。在接头区域不容钢筋等强剥肋滚轧直螺纹连接技术具有广阔的易划分时,如烟囱、水塔环基可以不受限制的使用。应用前景,该技术在质量保证、施工成本、节能降耗8.5实用性强、易推广使用安全环保方面都有良好的效果。通过在呼和浩特铁由于等强剥肋滚轧直螺纹接头操作程序较简路局二连如意大厦工程中的应用,其接头强度、施工单,具有一定文化程度的工人经培训后易掌握该技效率、成本节约等方面都达到预期效果。在施工工术工艺,容易推广使用。艺控制、过程质量控制方面,为以后在钢筋混凝土工8.6节材、节能、经济程中的推广应用积累了一定经验,也极大地促进了等强剥肋滚轧直螺纹接头比套筒挤压省钢材新技术、新工艺应用的积极性。70%左右,比锥螺纹接头省钢35%左右;与冷挤压连接相比,按连接1000只32直螺纹接头计算[参考文献]节约钢材10τ;与传统的焊接、绑扎相比,即可节约[1]徐有邻,昊晓星,滚轧直螺纹钢筋连接技术应钢材,又能降低能耗,与搭接焊相比降低33%的费用指南[M].北京:化学工业出版社,2005(上接第102页)起架油缸长时放置失压或控制A一构件的截面面积(mm2)系统失灵,全部载荷将作用在支撑杆上,对支撑杆进得σ=3.43MPa,则a<[σ]杆的强度足够。行稳定性分析见图3所示。按设计要求,塔架部分的总载荷约为150KN故支撑杆的强度是足够的。此外,在塔架的交接处前、后两侧又增设了两个辅助支块,从而使塔架系统的安全性得到了进一步的保障。如果长时间定点钻探,为了更安全,可以在塔架立起之前顶端系上预拉钢丝绳,同时在地面打桩,通过紧绳器拉紧钢丝,螺丝扣头锁紧,这样会使设备起吊更安全。3结束语改造后的钻机具有如下特点:①机架起落灵活、可靠,安装、搬迁非常方便图3支撑杆受力分析若需转移施工场地,塔架可迅速解体为3个部分,即顶杆为碳素结构钢钢管,规格为ql08mm×塔架底座、塔架主体和滑轮组,其中最重的部件为塔q92mm,每米质量19.73kg,6.5m长的杆质量约为架主体。当需要组装时,通过各部件之间的定位销、128.3kg,所以人力抬起安装即可。屈服强度为σ=螺栓又可将各部件迅速组装为一个整体,再通过液245MPa,许用屈服强度为压控制系统将塔架提升到所预定的位置,使整个钻〔a)=,=122.5MPa机机组在很短的时间内组装为一体,并可进入工作状态,从而大大减少了施工的辅助时间。塔架主体最大前倾角3°,以塔架底端支点B为②钻机具有可靠的液压系统,工作平稳、灵敏。基点,计算支点C处在垂直方向的支反力Fk为:由于将控制手柄集中在了控制盘上,工作人员的操Fx= BDXcos8790×10000195.65KN作更方便,工作效率较得到提高,劳动强度也大幅度X cos874600杆向力F1为:目前改造后的钻机运行正常,工作人员的劳动条件得到了很大的改善,工作效率提高了20%[参考文献]所以每根支杆上的力为7.14KN。中国煤化工京:地震出版社支杆的稳定性:CNMHG方法[M北京:式中;N一轴向压力(N);[3]焦生杰.工程机械机电液一体化[M].北京:人一构件稳定系数,y=0.842;民交通出版社,2000.112