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實(shí) 習(xí) 報(bào) 告
1.實(shí)習(xí)目的:
為了更多了解機(jī)械產(chǎn)品、設(shè)備,提高對(duì)機(jī)械工程技術(shù)的認(rèn)識(shí),加深機(jī)械在工業(yè)各領(lǐng)域應(yīng)用的感性認(rèn)識(shí),開闊視野,了解相關(guān)設(shè)備及技術(shù)資料,熟悉典型零件的加工工藝,我們對(duì)潛孔機(jī)械進(jìn)行了參觀實(shí)習(xí)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我們機(jī)制專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分,其目的在于通過(guò)實(shí)習(xí)使學(xué)生獲得基本生產(chǎn)的感性知識(shí),理論聯(lián)系實(shí)際,擴(kuò)大知識(shí)面;同時(shí)專業(yè)實(shí)習(xí)又可以鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生業(yè)務(wù)能力及素質(zhì),培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生吃苦耐勞的精神,也是我們接觸社會(huì)、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國(guó)情的一個(gè)重要途徑,使我們逐步實(shí)現(xiàn)由學(xué)生到社會(huì)的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)我們初步擔(dān)任技術(shù)工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能;體驗(yàn)企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實(shí)際知識(shí),對(duì)我們以后的工作和學(xué)習(xí),具有重要的基礎(chǔ)性作用。
2.實(shí)習(xí)內(nèi)容:
①熟悉鉆孔機(jī)械及其類型;
掌握鉆機(jī)的常見問(wèn)題、維護(hù)保養(yǎng)和選擇原則;
認(rèn)識(shí)潛孔鉆機(jī)的國(guó)內(nèi)外概況及目前潛孔鉆機(jī)行業(yè)存在的問(wèn)題;
了解潛孔鉆機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路。
一、鉆孔機(jī)械及其類型
鉆孔機(jī)械分為鑿巖機(jī)和鉆機(jī)兩大類。
鑿巖機(jī)用于在中硬以上的巖石中鉆鑿直徑為20~100毫米、深度在20米以內(nèi)的炮孔。按其動(dòng)力不同可分為風(fēng)動(dòng)、內(nèi)燃、液壓和電力鑿巖機(jī),其中風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)應(yīng)用最廣。
鑿巖機(jī)是用來(lái)直接開采石料的工具。它在巖層上鉆鑿出炮眼,以便放入炸藥去炸開巖石,從而完成開采石料或其它石方工程。此外,鑿巖機(jī)也可改作破壞器,用來(lái)破碎混凝土之類的堅(jiān)硬層。按其動(dòng)力來(lái)源可分為風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)、內(nèi)燃鑿巖機(jī)、電動(dòng)鑿巖機(jī)和液壓鑿巖機(jī)等四類。
風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)主要有氣缸——活塞組件、配氣裝置、鋼釬回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、操縱閥及沖洗—吹風(fēng)機(jī)構(gòu)等組成。風(fēng)動(dòng)式以壓縮空氣驅(qū)使活塞在氣缸中向前沖擊, 應(yīng)用最廣。風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)在操作時(shí)有用人手扶持的,稱為手持式鑿巖機(jī);有利于氣動(dòng)支腿的,稱為氣腿式鑿巖機(jī);有利用氣動(dòng)柱架導(dǎo)軌的,稱為柱架導(dǎo)軌式鑿巖機(jī);也有在一臺(tái)車架上裝有一至數(shù)只鑿巖機(jī)的,稱為鑿巖臺(tái)車。
手持式鑿巖機(jī)要有很大的力氣扶持,劇烈的振動(dòng)直接傳于人身,使人很容易疲勞,影響健康,目前屬于淘汰產(chǎn)品。氣腿式鑿巖機(jī)是由一氣腿代替人力頂著鑿巖機(jī)工作,從而大大減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。內(nèi)燃鑿巖機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是攜帶方便。柱架導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)在導(dǎo)軌上行走,鉆鑿范圍有一定限制。鑿巖臺(tái)車有履帶式、輪胎式和軌道式,它們都有專門設(shè)計(jì)的專用地盤,上面安裝一至數(shù)只鑿巖機(jī),從不同的方向和角度同時(shí)進(jìn)行鉆鑿工作,大多用在采礦的坑道內(nèi)和隧道內(nèi)。
液壓鑿巖機(jī)是近幾年來(lái)出現(xiàn)的一種新型鑿巖機(jī),基本可以分為二種類型:一種是小型手持式,其沖擊能量較小,主要是用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的風(fēng)鎬,大多數(shù)與小型挖掘——裝載機(jī)、液壓工程車等配套使用;另一種是大型機(jī)載式,這類液壓鑿巖機(jī)大多是以液壓挖掘機(jī)的反鏟作業(yè)裝置為基礎(chǔ),將反鏟斗換裝成鑿巖機(jī)進(jìn)行工作,由挖掘機(jī)駕駛員在駕駛室內(nèi)進(jìn)行操作。此類鑿巖機(jī)的能量較大,一般在1-6kn·m范圍內(nèi)。液壓式依靠液壓通過(guò)惰性氣體和沖擊體沖擊鋼釬,鑿擊巖石。這些鑿巖機(jī)的沖擊機(jī)構(gòu)在回程時(shí),由轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)強(qiáng)迫鋼釬轉(zhuǎn)動(dòng)角度,使釬頭改變位置繼續(xù)鑿擊巖石。通過(guò)柴油的燃爆力驅(qū)使活塞沖擊鋼釬,如此不斷地沖擊和旋轉(zhuǎn),并利用排粉機(jī)構(gòu)排出石屑,即可鑿成炮孔。
迄今為止,鑿巖爆破是實(shí)施巖石破碎的主要方法,破碎巖石首先需要在巖石中鉆鑿按爆破要求設(shè)計(jì)的炮孔。目前采用機(jī)械破碎巖石鉆孔的方法主要有以下三種類型:
(1) 沖擊-旋轉(zhuǎn)破碎巖石鉆孔采用沖擊載荷和轉(zhuǎn)動(dòng)釬具一定角度,并施加合理的推力來(lái)破碎巖石。適應(yīng)在中硬、堅(jiān)硬的巖石中鉆孔,此類鉆孔設(shè)備有潛孔鉆機(jī)和鑿巖機(jī)等;
(2) 旋轉(zhuǎn)破碎巖石鉆孔采用旋轉(zhuǎn)式多刃釬具切割巖石,同時(shí)施加較大的推力破碎巖石。適應(yīng)在磨蝕性小及中硬以下的巖石中鉆孔。此類鉆孔設(shè)備有電鉆和旋轉(zhuǎn)鉆機(jī);
(3) 旋轉(zhuǎn)-沖擊破碎巖石鉆孔又稱為碾壓破碎鉆孔。它是施加很大的軸壓 (一般大于300 kN)給鉆頭,同時(shí)旋轉(zhuǎn)滾齒傳遞沖擊和壓入力,滾齒壓入巖石的作用比沖擊作用大,通過(guò)旋轉(zhuǎn)-沖擊破碎巖石。此類穿孔設(shè)備最典型的是牙輪鉆機(jī)。
鉆機(jī)是在地質(zhì)勘探中,帶動(dòng)鉆具向地下鉆進(jìn),獲取實(shí)物地質(zhì)資料的機(jī)械設(shè)備。又稱鉆探機(jī)。主要作用是帶動(dòng)鉆具破碎孔底巖石,下入或提出在孔內(nèi)的鉆具??捎糜阢@取巖心、礦心、巖屑、氣態(tài)樣、液態(tài)樣,以探明地下地質(zhì)和礦產(chǎn)資源等情況。鉆進(jìn)深度為2-15000米。一般由動(dòng)力機(jī)、回轉(zhuǎn)器或動(dòng)力頭、孔底加壓與給進(jìn)裝置、卷?yè)P(yáng)鉆機(jī)鉆床機(jī)等4部分組成。按破碎巖石的方式,可分為回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)、沖擊式鉆機(jī)、沖擊回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)等;按鉆探深度,可分為地表取樣機(jī)(2- 50米)、淺孔鉆機(jī)(50-300米 )、中深孔鉆機(jī)(300 -600米)、深孔鉆機(jī)(600-6000米 )、超深孔鉆機(jī)(6000-15000米);按用途,可分為巖心鉆機(jī)、水文地質(zhì)水井鉆機(jī)、石油鉆機(jī)等;按施工現(xiàn)場(chǎng),可分為地表鉆機(jī)、坑道鉆機(jī)、海底沉沒(méi)式鉆機(jī)等。按結(jié)構(gòu)的不同,以上各種類型和用途的鉆機(jī)又分為許多型式。
沖擊式鉆機(jī):靠鉆具的垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng),使鉆頭沖擊井底以破碎巖層。最大可達(dá)300毫米。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但沒(méi)有循環(huán)洗井系統(tǒng),巖屑的清除與鉆機(jī)不能同時(shí)進(jìn)行,因而工效較低。鉆井深度一般在250米以內(nèi),有的可達(dá)5000-600米。
沖抓錐是一種簡(jiǎn)單的沖擊式鉆機(jī),利用鉆具本身的重量沖擊地層。鉆具的下端是幾個(gè)可以張合的尖角形抓瓣,當(dāng)鉆具在自身重量作用下向下運(yùn)動(dòng)時(shí),抓瓣張開,各抓瓣尖端在直徑約1米的圓周上切入巖層,然后由卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)鋼絲繩提升鉆具,反循環(huán)泥漿洗井轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)的鉆進(jìn)方式和結(jié)構(gòu)與上述基本相同,抓瓣在閉合過(guò)程中將巖屑抓入尖錐體內(nèi),提出井口后再?gòu)堥_抓瓣卸出巖屑。沖抓錐的鉆井深度通常為40-50米,最深可達(dá)100-150米。
鋼絲繩沖擊式鉆機(jī)由桅桿和其頂端的提升滑輪、鋼絲繩、沖擊機(jī)構(gòu)、鉆具(包括鉆桿和鉆頭)、電動(dòng)機(jī)等組成。作業(yè)時(shí),泥漿由泥漿泵抽吸加壓后通過(guò)鉆桿上方的水龍頭壓入空心鉆桿,電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu),帶動(dòng)鋼絲繩使鉆具作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。向下運(yùn)動(dòng)時(shí)靠鉆具本身重量使鉆頭切入并破碎巖層,作業(yè)時(shí),向上運(yùn)動(dòng)則靠鋼絲繩的牽引。即正循環(huán)泥漿洗井轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)由塔架、卷?yè)P(yáng)機(jī)、轉(zhuǎn)盤、鉆具、泥漿泵、水龍頭和電動(dòng)機(jī)等組成。鉆具下落的高度即沖程大小,根據(jù)巖層情況確定,一般為0.5-1米,硬巖層用大值;沖擊頻率常用為30~60次/分。切下的巖屑用抽砂筒清出地面,只能用于一般土層或砂卵石直徑不大于10厘米、含量不超過(guò)50%的地層。也可用將鉆頭與抽砂筒合成一體的抽筒鉆具,工效低,鉆進(jìn)與清除巖屑同時(shí)進(jìn)行,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使切下的巖屑直接進(jìn)入抽筒,積滿后提升鉆具,將巖屑倒出。
回轉(zhuǎn)式鉆機(jī):依靠鉆具的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)破碎巖層而成孔。由空氣壓縮機(jī)提供的0.7-1.4兆帕的高壓空氣通過(guò)活塞上方的逆止閥、空氣分配器和活塞下方的進(jìn)氣口,主要有大、小鍋錐鉆機(jī),正、反循環(huán)轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī),液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī),潛孔振動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)等。簡(jiǎn)單的回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)只有鉆進(jìn)裝置,結(jié)構(gòu)完善的回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)則有鉆進(jìn)裝置和循環(huán)洗井裝置兩部分組成。轉(zhuǎn)盤式水井鉆機(jī)的鉆具包括鉆桿和鉆頭。常用鉆桿的名義直徑有60、73、89和114毫米4種。鉆頭分全面鉆進(jìn)用鉆頭和環(huán)狀鉆進(jìn)用鉆頭兩大類。
大、小鍋錐,利用其鍋錐形鉆具旋轉(zhuǎn)切削土層。根據(jù)鉆具的大小分別稱為大鍋錐和小鍋錐,可由人力或動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。切下的土屑落到鍋內(nèi),積滿后提升鉆具,提升到地面卸出,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,鉆進(jìn)與清除巖屑同時(shí)進(jìn)行,工效低,只能用于一般土層或砂卵石直徑不大于10厘米、含量不超過(guò)50%的地層。小鍋錐開孔直徑0.55米,鉆井深度80-100米;大鍋錐開孔直徑1.1米,一般為0.5-1米,鉆井深度30-40米。
正、反循環(huán)泥漿洗井轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī),由塔架、卷?yè)P(yáng)機(jī)、轉(zhuǎn)盤、鉆具、泥漿泵、水龍頭和電動(dòng)機(jī)等組成。作業(yè)時(shí),動(dòng)力機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤,帶動(dòng)鋼絲繩使鉆具作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由主動(dòng)鉆桿帶動(dòng)鉆頭以30~90轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)破碎巖層。泥漿由泥漿泵抽吸加壓后通過(guò)鉆桿上方的水龍頭壓入空心鉆桿,向下流入鉆頭。
復(fù)合式鉆機(jī):有兩種類型,一類是在轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的基礎(chǔ)上增設(shè)沖擊機(jī)構(gòu),以回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)為主,當(dāng)遇到卵石層時(shí)用沖擊鉆進(jìn)的兩用水井鉆機(jī),結(jié)構(gòu)完善的回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)則有鉆進(jìn)裝置和循環(huán)洗井裝置兩部分組成。對(duì)各種地層的適應(yīng)性較強(qiáng);另一類是將沖擊與回轉(zhuǎn)作用結(jié)合在一起鉆進(jìn)的水井鉆機(jī),簡(jiǎn)單的回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)只有鉆進(jìn)裝置,如風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)。潛孔振動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)等。它所使用的潛孔錘鉆具由缸套和在缸套中上下運(yùn)動(dòng)的活塞等組成。缸套下端與鉆頭連接,上端通過(guò)螺紋接頭與鉆桿相連,由空氣壓縮機(jī)提供的0.7-1.4兆帕的高壓空氣通過(guò)活塞上方的逆止閥、空氣分配器和活塞下方的進(jìn)氣口,推動(dòng)活塞沖擊頻率作為 700~1200次/分的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),使活塞頻繁地沖擊鉆頭,以增強(qiáng)鉆頭鉆進(jìn)巖層的能力。開始發(fā)展反循環(huán)轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī),與此同時(shí),20世紀(jì)50年代,鉆具以35~60轉(zhuǎn)/分的較低轉(zhuǎn)速作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由活塞上、下空腔排出的空氣,向下進(jìn)入鉆頭,起冷卻鉆頭的作用,并將孔底巖屑帶出井口。70年代末創(chuàng)制了潛孔振動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。其回轉(zhuǎn)和循環(huán)洗井部分的結(jié)構(gòu)與用壓縮空氣洗井的轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)基本相同,所用鉆頭為碳化鎢球齒鉆頭或牙輪鉆頭等。風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)可用于硬巖層深井的鉆進(jìn),鉆進(jìn)速度高,才從國(guó)外引進(jìn)鋼絲繩沖擊式鉆機(jī),且鉆井速度不因鉆進(jìn)深度的增加而降低,直至20世紀(jì)50年代,鉆出的井孔較直。
旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī):旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī),由帶轉(zhuǎn)盤的基礎(chǔ)車(履帶式或輪胎式)、鉆桿回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、鉆架、工作裝置(鉆桿和鉆頭)等組成。
旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)式利用旋轉(zhuǎn)的工作裝置切下土壤,使之混入泥漿中排出孔外。根據(jù)排出喳漿的方式不同,回轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)分為正循環(huán)和反循環(huán)兩類。常用反循環(huán)鉆孔機(jī)。
正循環(huán)鉆機(jī)的工作原理。鉆機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)鉆桿、鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆孔,同時(shí)開動(dòng)泥漿泵對(duì)泥漿池中泥漿施加壓力使其通過(guò)膠管,提水龍頭,空心鉆桿,最后從鉆頭下部?jī)蓚?cè)噴出,沖刷孔底,并把與泥漿混合在一起的鉆渣沿孔壁上升經(jīng)孔口排出,流入循環(huán)池。鉆渣沉積下來(lái)后,較干凈的泥漿又流回泥漿池,如此形成一個(gè)工作循環(huán)。
反循環(huán)鉆機(jī)的工作循環(huán)。這類鉆機(jī)工作泥漿循環(huán)與正循環(huán)方向相反,夾帶雜渣的泥漿經(jīng)鉆頭、空心鉆桿,提水籠頭、膠管進(jìn)入泥漿泵,再?gòu)谋玫拈l閥排出流入泥漿池中,而后泥漿經(jīng)沉淀后再流向孔井內(nèi)。
壓氣洗井轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī):是在轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)上用空氣壓縮機(jī)代替泥漿泵,用壓縮空氣代替泥漿洗井。通常采用反循環(huán)方式,又稱氣舉反循環(huán)。即將壓縮空氣通過(guò)供氣管路送至井內(nèi)氣水混合室,使其與鉆桿內(nèi)的水流摻混,而鉆桿則不轉(zhuǎn),形成比重小于 1的摻氣水流。在鉆桿外圍環(huán)形水柱的重力作用下,鉆桿內(nèi)的摻氣水流挾帶巖屑不斷上升并排出井外,振動(dòng)器產(chǎn)生的激振力使整個(gè)鉆具作錐擺運(yùn)動(dòng)。流入沉淀池,鉆具由鉆頭、振動(dòng)器、消振器和導(dǎo)向筒等組成。沉淀后的水流以自流方式流回井內(nèi)。采用這種鉆機(jī)在井深較大時(shí)(50米以上),排屑能力大于采用泵吸或射流反循環(huán)的鉆機(jī),接長(zhǎng)鉆桿時(shí)無(wú)需提升鉆具,因而適用于井深較大的情況和缺水的干旱地區(qū),以及寒帶凍土地層。
輕便鉆機(jī):輕便鉆機(jī)是一種輕便型物探鉆井機(jī)械。它吸取了國(guó)內(nèi)外小型鉆機(jī)的優(yōu)點(diǎn),以輕便、高效為目標(biāo)設(shè)計(jì)而成??蓪?shí)現(xiàn)空氣震擊鉆井和泥漿鉆井,主要適用于土層、沙土層和巖層中鉆進(jìn)。 qbz-09和qbz-15人抬輕便鉆機(jī)該鉆機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力頭、加壓、提升支架、卸扣裝置、鉆具等組成,除卸扣裝置和鉆具外為一體化設(shè)計(jì),提升支架為平行于地面直徑為1.5m的圓盤,可由4人共同操作。鉆機(jī)的提升則由人工完成,鉆進(jìn)時(shí)根據(jù)情況及時(shí)提升鉆具滑井,以避免卡鉆和保持井壁完好暢通。 qbz-10人抬輕便鉆機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)安裝在一框架內(nèi),通過(guò)傳動(dòng)軟軸帶動(dòng)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭進(jìn)行鉆井,提升支架為直徑1.5m的圓盤,鉆機(jī)的提升則由人工完成或加裝固定支架,鉆進(jìn)時(shí)根據(jù)情況及時(shí)提升鉆具滑井,以避免卡鉆和保持井壁完好。
螺旋鉆孔機(jī):螺旋鉆孔機(jī)是鉆孔灌注樁施工機(jī)械的主要機(jī)種。其原理與麻花鉆相似,鉆頭的下部有切削刃,切下來(lái)的土沿鉆桿上的螺旋葉片上升,排至地面上。螺旋鉆孔機(jī)鉆孔直徑范圍為150-2000mm,一次鉆孔深度可達(dá)15-20m。
目前,各國(guó)使用的螺旋鉆孔機(jī)主要有長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)、短螺旋鉆孔機(jī)、振動(dòng)螺旋鉆孔機(jī)、加壓螺旋鉆孔機(jī)、多軸螺旋鉆孔機(jī)、鑿巖螺旋鉆孔機(jī)、套管螺旋鉆孔機(jī)、錨桿螺旋鉆孔機(jī)等等。這里我們主要介紹長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)與短螺旋鉆孔機(jī)。
1)長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)
長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī),通常由鉆具和底盤樁架兩部分組成。鉆具的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力可用電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或液壓馬達(dá)。鉆桿3的全長(zhǎng)上都有螺旋葉片,底盤樁架有汽車式、履帶式和步履式。采用履帶打樁時(shí),和柴油錘等配合使用,在立柱上同時(shí)掛有柴油錘和螺旋鉆具,通過(guò)立柱旋轉(zhuǎn),先鉆孔,后用柴油錘將預(yù)制樁打入土中,這樣可以降低噪音,提高施工進(jìn)度,同時(shí)又能保證樁基質(zhì)量。
長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)鉆孔時(shí),鉆具的中空軸允許加注水、膨潤(rùn)土或其它液體進(jìn)入孔中,并可防止提升螺旋時(shí)由于真空作用而塌孔和防止泥漿附在螺旋上。
2)短螺旋鉆孔機(jī)
短螺旋鉆孔機(jī),其鉆具與長(zhǎng)螺旋的鉆具相似,但鉆桿上只有一段葉片(約為2~6個(gè)導(dǎo)程)。工作時(shí),短螺旋不能像長(zhǎng)螺旋那樣,直接把土輸送到地面上來(lái),而是采用斷續(xù)工作方式,即鉆進(jìn)一段,提出鉆具卸土,然后再鉆進(jìn)。此種鉆孔機(jī)也分為汽車式地盤和履帶式底盤。
短螺旋由于一次取土量少,因此在工作時(shí)整機(jī)穩(wěn)定性好。但進(jìn)鉆時(shí)由于鉆具重量輕,進(jìn)鉆較困難。為了提高鉆進(jìn)速度,可采用鋼繩加壓。短螺旋鉆孔機(jī)的鉆桿有整體式和伸縮式兩種。前者鉆深20m,后者鉆深30-40m。
短螺旋鉆孔機(jī)有3種卸土方式。一種方式是高速 甩土。低速鉆進(jìn),高速提鉆卸土,土塊在離心力作用下被摔掉。這種方式雖然外出土迅速,但因甩土范圍大,對(duì)環(huán)境有影響。第二種方式為刮土器卸土。當(dāng)鉆具提升至地后,將刮土器的刮土板插入頂部螺旋葉片中間,螺旋一邊旋轉(zhuǎn),一邊定速提升,使刮土板沿螺旋刮土,清完土后,將刮土器抬離螺旋,再進(jìn)行鉆孔。另一方式為開裂式螺旋卸土。在鉆桿底端設(shè)有鉸,鉆進(jìn)時(shí),當(dāng)螺旋被提升至底盤定為板外,開裂式螺旋上端的頂推桿與定位板相碰,開裂式螺旋即被壓開,使土從中部卸出。如一次當(dāng)卸凈,可反復(fù)幾次。
全套管鉆機(jī):全套管施工法是由法國(guó)貝諾特公司在40多年前發(fā)明的一種施工方法,也稱為貝諾特工法。配合這個(gè)施工工藝的設(shè)備稱為全套管設(shè)備或全套管鉆機(jī),它主要用于在橋梁等大型建筑基礎(chǔ)鉆孔樁施工時(shí)使用,施工時(shí)在成孔過(guò)程中一面下沉鋼質(zhì)套管,一面在鋼管中抓挖粘土或砂石,直至鋼管下沉至設(shè)計(jì)深度,成孔后灌注混凝土,同時(shí)逐步將鋼管拔出,以便重復(fù)使用。
全套管鉆機(jī)按結(jié)構(gòu)形式分為兩大類:整機(jī)式和分體式。
整機(jī)式是以履帶式或步履式底盤為行走系統(tǒng),同時(shí)將動(dòng)力系統(tǒng)、鉆機(jī)作業(yè)系統(tǒng)等集成于一體。其結(jié)構(gòu),由主機(jī)、鉆機(jī)、套管、錘式抓斗、鉆架等組成。主機(jī)主要由驅(qū)動(dòng)全套管鉆機(jī)短距離移動(dòng)的底盤和動(dòng)力系統(tǒng),卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)等組成;鉆機(jī)主要由壓拔管、晃管、夾管機(jī)構(gòu)組成,包括壓拔管、晃管、夾管油自由式和液壓系統(tǒng)及相應(yīng)的管路控制系統(tǒng)。套管是一種標(biāo)準(zhǔn)的鋼制套管,互相連接采用連接螺栓,要求有嚴(yán)格的互換性;錘式抓斗由單繩控制,靠自由落體沖擊落入孔內(nèi)取土,提上地面卸土;鉆架主要是為錘式抓斗取土服務(wù),設(shè)置有卸土外擺機(jī)構(gòu)和配合錘式抓斗卸土的開啟錘式抓斗機(jī)構(gòu)。
分體式全套管鉆機(jī)是以壓拔管機(jī)構(gòu)做為一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng),施工時(shí)必須配備其它形式的機(jī)架(如履帶式起重機(jī)),始能進(jìn)行鉆孔作業(yè)。其結(jié)構(gòu),分體式體套管鉆機(jī)是由起重機(jī)、錘式抓斗、錘式抓斗導(dǎo)向口、套管、鉆機(jī)等組成。起重機(jī)為通用起重機(jī),錘式抓斗、導(dǎo)向口、套管均與整機(jī)式全套管鉆機(jī)的相應(yīng)機(jī)構(gòu)相同;鉆機(jī)是整套機(jī)組中的工作機(jī),它由導(dǎo)向及糾偏機(jī)構(gòu)、晃管裝置、壓拔管液壓缸、擺動(dòng)臂和底架等組成。
全套管鉆機(jī)一般均裝有液壓驅(qū)動(dòng)的抱管、晃管、壓拔管機(jī)構(gòu)。成孔過(guò)程是將套管邊晃邊壓,進(jìn)入土壤之中,并使用錘式抓斗在套管中取土。抓斗得用自重插入土中,用鋼繩收攏抓瓣。這一特殊的單索抓斗可在提升過(guò)程中完成向外擺動(dòng)、開瓣卸土、復(fù)位、并開瓣下落等過(guò)程。成孔后,在灌注水下混凝土的同時(shí)逐節(jié)拔出并拆除套管,最后將套管全部取盡。
水井鉆機(jī):鉆鑿水井并完成下井管、洗井等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備。包括動(dòng)力設(shè)備和鉆頭、鉆桿、巖心管、鉆架等。一般分回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)機(jī)、沖擊式鉆機(jī)和復(fù)合式轉(zhuǎn)機(jī)3大類。
60型錨桿鉆機(jī):60型鉆機(jī)主要用于地質(zhì)災(zāi)害防治中的滑坡及危巖體錨固工程,控制建筑物位移等高邊坡巖體錨固工程,還用于施工城市深基坑支護(hù)及地基加固工程孔、爆破工程的爆破孔等。被廣泛使用于公路建設(shè)、水利水電、建筑等領(lǐng)域。
mz-60型鉆機(jī)性能穩(wěn)定,工作效率高,具有多用性,具備鉆進(jìn)復(fù)雜地層和處理事故的能力,它配套普通合金鉆頭等鉆具可進(jìn)行回轉(zhuǎn)鉆進(jìn);在硬巖層采用常規(guī)球齒鉆頭,進(jìn)行沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),高速成孔;與空氣壓縮機(jī)及氣動(dòng)潛孔錘配套,在卵礫石等不穩(wěn)定地層,采用跟管鉆進(jìn)鉆具可進(jìn)行跟套管鉆進(jìn)成孔。
該鉆機(jī)具有以下特點(diǎn):
1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量輕,解體性強(qiáng),便于搬遷和安裝。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng),更適合腳手架上施工;
2、配有專用的跟管鉆進(jìn)鉆具(鉆桿、套管、偏心鉆頭等)在不穩(wěn)定地層用套管護(hù)壁開孔,常規(guī)球齒鉆頭終孔,鉆進(jìn)效率高,成孔質(zhì)量好;
3、鉆機(jī)鉆孔角度范圍大,有上仰8°到下俯90°;滑架可沿底架前后滑動(dòng),鉆孔定位方便、可靠。鉆機(jī)中心低,鉆具上、下方便;
4、能自動(dòng)卸接鉆桿,勞動(dòng)強(qiáng)度低;
5、鉆機(jī)裝有刻度盤,能方便的顯示鉆孔傾角;
6、全液壓控制,操作方便靈活,省時(shí)、省力;
7、配有孔口集塵裝置,減少環(huán)境污染,改善工作環(huán)境。
二、鉆機(jī)的常見問(wèn)題、維護(hù)保養(yǎng)和選擇原則
1. 鉆機(jī)常見故障及排除方法
序號(hào)
故障
原因
排除方法
1
離合器力量不夠以至打滑
摩擦片過(guò)度磨損或碎裂、壓緊彈簧失效或斷裂
更換摩擦片或更換彈簧
2
聯(lián)軸節(jié)發(fā)熱彈性圈過(guò)度磨損
動(dòng)力機(jī)與離合器裝配時(shí)同軸度差
提高裝配同軸度
3
卷?yè)P(yáng)機(jī)抱閘打滑
抱閘制帶內(nèi)面上有油污
清洗抱閘內(nèi)表面
制帶與閘輪間隙調(diào)整不當(dāng)
適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整
4
油泵啟動(dòng)后不來(lái)油或油量不足
油箱內(nèi)油量不足或無(wú)油
加油至油位計(jì)線
過(guò)濾器堵塞
清洗或更換過(guò)濾器
油箱不透氣
檢查油箱通氣孔是否堵塞
吸油管接頭松動(dòng)進(jìn)氣
擰緊管接頭
5
油泵發(fā)熱
油泵磨損
修理或更換油泵
油的粘度過(guò)高或過(guò)低
按說(shuō)明書規(guī)定用油
油泵傳動(dòng)裝置不良
提高裝配精度
6
液壓系統(tǒng)油溫過(guò)高
油箱內(nèi)油液過(guò)少
加油至油位計(jì)線
油泵損壞
修理或更換油泵
油泵工作選擇不合理
合理選用工作泵
油泵在過(guò)高的壓力下工作
按說(shuō)明書推薦選用工作壓力
7
液壓系統(tǒng)
油泵吸空或吸油不足
參看4
油泵或系統(tǒng)發(fā)熱
參看5、6
8
液壓系統(tǒng)壓力不足
溢流(調(diào)壓)閥彈簧疲勞
調(diào)整其限位螺母或更換彈簧
溢流(調(diào)壓)閥閥座錐閥損壞或卡死
拆下調(diào)壓閥套筒檢查,排除故障
液壓元件或管路漏油
檢查元件及管路維修
系統(tǒng)中有空氣
排氣,并檢查進(jìn)氣原因后排除
9
油生泡沫
油箱內(nèi)油量不足
加油至油位計(jì)線
油中含水過(guò)多
按要求用油
油泵吸油管漏氣
擰緊接頭或更換密封件
系統(tǒng)中有空氣
排氣,并檢查進(jìn)氣原因后排除
10
液壓卡盤打不開
液壓系統(tǒng)壓力不足
調(diào)整溢流(調(diào)壓)閥壓力
11
鉆機(jī)前后移動(dòng)產(chǎn)生爬行
振動(dòng)
鉆機(jī)移動(dòng)油缸內(nèi)有空氣
往復(fù)排氣
管路漏油
檢查,維修
機(jī)械卡阻
檢查,維修
2.鉆機(jī)的維護(hù)保養(yǎng):
?。ǎ保┌嗑S護(hù)保養(yǎng):
?、賹@機(jī)外表面擦拭干凈,并注意鉆機(jī)底座滑道,立軸等表面的清潔和良好潤(rùn)滑;
?、跈z查所有外露螺栓、螺母、保險(xiǎn)銷釘?shù)仁欠窭喂炭煽浚?
?、郯礉?rùn)滑要求加注潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂;
④檢查變速箱,分動(dòng)箱及液壓系統(tǒng)油箱的油面位置;
?、輽z查各處的漏油情況并視情況加以處理;
⑥消除在本班內(nèi)發(fā)生的其它故障。
(2)周維護(hù)保養(yǎng):
?、?gòu)氐走M(jìn)行班維護(hù)保養(yǎng)所要求的項(xiàng)目;
??②清除卡盤及卡瓦齒面上的污垢、泥土;
??③清理干凈抱閘內(nèi)表面的油、泥等;
??④排除在本周內(nèi)發(fā)生的故障。
?(3)月維護(hù)保養(yǎng):
??①?gòu)氐走M(jìn)行班、周維護(hù)保養(yǎng)所要求的項(xiàng)目;
??②卸開卡盤,清洗卡瓦及卡瓦座。如有損壞應(yīng)及時(shí)更換;
??③清洗油箱內(nèi)過(guò)濾器,更換變質(zhì)或被臟污了的液壓油;
??④檢查各主要零部件的完好情況,如有損壞應(yīng)及時(shí)更換,不可帶傷工作;
??⑤徹底消除在本月內(nèi)發(fā)生的故障;
? ⑥若鉆機(jī)長(zhǎng)期不使用,各表露部分(特別是加工表露面)應(yīng)涂以潤(rùn)滑脂。
3.鉆孔機(jī)械的選擇
鉆機(jī)的選擇根據(jù)如下原則進(jìn)行:
(1)選擇鉆機(jī)類型時(shí),必須根據(jù)鉆孔位的地質(zhì)(土壤及土層結(jié)構(gòu))情況結(jié)合鉆機(jī)的適用能力而選型;
(2)鉆機(jī)的型號(hào)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)鉆孔的直徑和深度結(jié)合鉆機(jī)鉆孔能力而定;
(3)一臺(tái)鉆機(jī)配備有不同型式的鉆頭,而鉆頭的選擇應(yīng)根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況而選擇;
(4)鉆機(jī)的選擇還應(yīng)考慮鉆架設(shè)立的難易程度,鉆機(jī)的運(yùn)輸條件及鉆機(jī)安裝場(chǎng)地的水文、地質(zhì)、鉆機(jī)鉆進(jìn)反力等情況,力求所選鉆機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,使用及運(yùn)輸方便;
(5)鉆機(jī)的選擇要考慮其生產(chǎn)率應(yīng)符合工程進(jìn)度的要求,在保證工程質(zhì)量和工作進(jìn)度的前提下,生產(chǎn)率不宜過(guò)大。因?yàn)樯a(chǎn)率高的鉆機(jī)費(fèi)用高,工程造價(jià)高;
(6)一個(gè)工程隊(duì)如要配備兩臺(tái)以上鉆機(jī)時(shí),應(yīng)盡可能統(tǒng)一其型號(hào)規(guī)格,便于管理。根據(jù)施工需要也可配備不同型號(hào)種類的鉆機(jī)。
總之,在鉆機(jī)選型時(shí),要綜合考慮各種因素,力求經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
三、國(guó)外潛孔鉆機(jī)的概況
潛孔鉆機(jī)主要用于露天礦山開采,建筑基礎(chǔ)開挖,水利、電站、建材、交通及國(guó)防建設(shè)等多種工程中的鑿巖鉆孔。與常見的鑿巖機(jī)相比,具有鉆孔深、鉆孔直徑大、鉆孔效率高、適應(yīng)范圍廣等特點(diǎn),是當(dāng)前通用的大型鑿巖鉆孔設(shè)備。在鑿巖設(shè)備的研究開發(fā)方面,瑞典的阿特拉斯·科普柯、芬蘭的湯姆洛克、美國(guó)的英格索蘭、日本的古河等企業(yè)已經(jīng)走在了行業(yè)的前列,它們均推出不同品牌和系列的一體化潛孔鉆機(jī)。這些公司的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)幾十年甚至上百年的積累、改進(jìn)與發(fā)展,無(wú)論是設(shè)計(jì)、選材還是制造水平都處于國(guó)際領(lǐng)先地位。其中瑞典的阿特拉斯·科普柯公司和芬蘭的湯姆洛克公司生產(chǎn)的液壓鑿巖設(shè)備占全球產(chǎn)量一半以上。
潛孔鉆機(jī)還可以鉆鑿錨固孔,地質(zhì)壓力測(cè)孔和排水孔等特殊用途的巖石孔。該車使用液壓做動(dòng)力,動(dòng)力單一,采用液壓馬達(dá),分別驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的行走,回轉(zhuǎn),采用液壓缸分別控制鉆機(jī)的推進(jìn),提升以及鉆車車架的俯仰,及鉆架和滑架的各種動(dòng)作,由壓縮空氣直接驅(qū)動(dòng)沖擊器,釬頭進(jìn)行鑿巖鉆孔。該鉆車關(guān)鍵部件采用阿特拉斯·科普柯公司原裝進(jìn)口,有可靠的質(zhì)量保證,鉆車整體結(jié)構(gòu)緊湊,布局合理,重心低,功率大,爬坡能力強(qiáng),鉆機(jī)效率高,適用范圍廣,可在惡劣環(huán)境下進(jìn)行工作,是國(guó)內(nèi)目前使用最普遍的鑿眼巖鉆孔設(shè)備。
四、國(guó)內(nèi)潛孔鉆機(jī)的發(fā)展
我國(guó)是一個(gè)快速發(fā)展的多山國(guó)家,礦山、能源、水電及國(guó)防等基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域中各種鑿巖開采的工程量十分浩大。潛孔鑿巖技術(shù)始于國(guó)外20 世紀(jì)30 年代,到60年代初我國(guó)礦山工業(yè)開始應(yīng)用和推廣,經(jīng)過(guò)不到10年的時(shí)間,潛孔鑿巖設(shè)備一舉發(fā)展成為我國(guó)石方工程爆破的主要穿孔設(shè)備,在我國(guó)建筑、礦山、水電、道路及港口建設(shè)中發(fā)揮重要的作用。目前絕大部分大型高性能鑿巖鉆孔設(shè)備均依賴進(jìn)口。根據(jù) 《工程機(jī)械“十一五”發(fā)展規(guī)劃》預(yù)測(cè),化工原料和建筑材料是“十一五”期間發(fā)展的重點(diǎn)。雖然礦山開發(fā)總量增加有限,但是隨著向規(guī)?;?、集約化發(fā)展,小水泥廠將被關(guān)閉,大型石材礦山行業(yè)將得到快速發(fā)展,這些勢(shì)必促進(jìn)礦山企業(yè)更新開采設(shè)備,以提高自身的機(jī)械化水平。《工程機(jī)械“十一五”發(fā)展規(guī)劃》在重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域和重點(diǎn)產(chǎn)品中指出,在潛孔鉆機(jī)領(lǐng)域要優(yōu)先發(fā)展高氣壓和半液壓產(chǎn)品,以滿足金屬、水泥礦山推廣大直徑深孔采礦法的需求。預(yù)計(jì)2007年鑿巖機(jī)械將達(dá)到 100000臺(tái)的市場(chǎng)規(guī)模,其中大型鉆機(jī)及鉆車將達(dá)到1000臺(tái)左右。 長(zhǎng)期以來(lái),以中南大學(xué)和北京科技大學(xué)等為主的高校及相關(guān)科研院所一直致力于鑿巖機(jī)械研究,推動(dòng)了國(guó)內(nèi)鑿巖機(jī)械的發(fā)展。1972年冶金工業(yè)部組織原中南工業(yè)大學(xué)(后與其他高校合并為中南大學(xué))與長(zhǎng)沙礦冶研究院研制液壓鑿巖鉆車和液壓鑿巖機(jī)。1980年我國(guó)第一臺(tái)CGJ2Y型液壓鑿巖鉆車和YYG80型液壓鑿巖機(jī)通過(guò)了冶金部的鑒定。隨后北京科技大學(xué)和中國(guó)煤炭科學(xué)院等10個(gè)單位參與了鑿巖機(jī)械的研究工作,并開發(fā)出一系列產(chǎn)品。其中,中南大學(xué)在純國(guó)產(chǎn)化液壓鑿巖設(shè)備研制中成果比較突出,除CGJ2Y型液壓鑿巖鉆車外,國(guó)內(nèi)第一臺(tái)用于實(shí)際生產(chǎn)的KZL120型露天液壓鉆車、配套的YYG250重型液壓鑿巖機(jī)以及CGJS一2YB型鐵路隧道半斷面鉆車都由該校研制成功。值得一提的是,這些成果不是照搬國(guó)外技術(shù),而是在機(jī)構(gòu)上有所創(chuàng)新,并且形成了一套獨(dú)具特色的理論研究和設(shè)計(jì)方法。影響潛孔鑿巖作業(yè)效率和成本的因素很多,除了巖石特性和節(jié)理構(gòu)造之外,還有鉆具的結(jié)構(gòu)、沖擊器的性能、鉆機(jī)工作參數(shù)的匹配以及操作者的水平等。要想獲得較經(jīng)濟(jì)的穿孔速度,必須針對(duì)不同的巖石,選擇合適的鉆具、沖擊器,合理匹配鉆機(jī)各主要工作參數(shù)。不同的巖石具有不同的鑿碎比功,可鉆性也不一樣,需要不同型式的鉆頭、鉆桿、沖擊器與之相適應(yīng),任一種鉆具系只能最適合某種性質(zhì)的巖石,絕沒(méi)有全能的鉆頭和沖擊器。
不僅如此,國(guó)內(nèi)幾家鑿巖制造企業(yè)也為我國(guó)鉆鑿設(shè)備的發(fā)展做出了一定的努力。但隨著市場(chǎng)化逐步推進(jìn),有些企業(yè)因?yàn)轶w制上的束縛,技術(shù)創(chuàng)新嚴(yán)重滯后,產(chǎn)品性能難以得到提升,高檔次的國(guó)產(chǎn)液壓鑿巖設(shè)備始終沒(méi)能形成大氣候,這種影響一直延續(xù)至今。同時(shí),我國(guó)鑿巖機(jī)械市場(chǎng)受到進(jìn)口產(chǎn)品的嚴(yán)重沖擊,在眾多的重點(diǎn)工程中,國(guó)外設(shè)備幾乎一統(tǒng)天下。湖南山河智能機(jī)械股份有限公司與中南大學(xué)智能機(jī)械研究所有著長(zhǎng)期的合作,其在礦山機(jī)械研究方面有著深厚的技術(shù)底蘊(yùn)。2003年,湖南山河智能機(jī)械股份有限公司在廣泛調(diào)研、對(duì)比分析國(guó)外產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,立項(xiàng)開發(fā)出SWDA165型高性能一體化液壓潛孔鉆機(jī),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。2004年,根據(jù)市場(chǎng)需要,又相繼開發(fā)了以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的SWDB165和SWDB120型液壓潛孔鉆機(jī),得到用戶一致認(rèn)可,其產(chǎn)品在湖北、重慶、安徽等地的工程中得到廣泛應(yīng)用。SWD系列一體化液壓潛孔鉆機(jī)現(xiàn)已小批量生產(chǎn),并在多次招投標(biāo)中,以優(yōu)異的性價(jià)比獲得用戶的首肯。“開山牌”潛孔鉆機(jī)系列產(chǎn)品按照中國(guó)礦山特點(diǎn)創(chuàng)新設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)新穎、高效節(jié)能。廣泛適用于中小型礦山及國(guó)防、水利、筑路、石方工程中的炮孔鑿巖作業(yè),是實(shí)現(xiàn)分層開采和中深孔爆破的理想工具。其中的KQY90型氣夜聯(lián)動(dòng)潛孔鉆機(jī),將液壓設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新性地應(yīng)用于輕型潛孔鉆機(jī)中,高效節(jié)能,屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng),回轉(zhuǎn)扭矩大,不易卡釬。采用油缸推進(jìn),提升力強(qiáng)勁,利于中深孔鉆進(jìn)。獨(dú)特的鉆架鎖緊機(jī)構(gòu),確保鉆孔角度準(zhǔn)確、一致。別致的配重裝置,使鉆機(jī)工作穩(wěn)定、可靠、不移位。高效節(jié)能的電動(dòng)鉆機(jī),以普通電機(jī)為回轉(zhuǎn)動(dòng)力,經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能。采用擺線針輪減速器,回轉(zhuǎn)扭矩大,鑿巖效率高。新穎的過(guò)載保護(hù),使鉆機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。有單頂尖、雙頂尖、支座式三種支承結(jié)構(gòu)可供選擇,能適應(yīng)任何地質(zhì)地貌。高適應(yīng)性的全風(fēng)動(dòng)鉆機(jī),推進(jìn)、回轉(zhuǎn)和沖擊全部以壓縮空氣為動(dòng)力,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、動(dòng)力單一、搬遷便利。在單頂尖、雙頂尖、支座式三種支承結(jié)構(gòu)可供選擇,能適應(yīng)任何地質(zhì)地貌。操縱機(jī)構(gòu)集中,操作方便快捷。獨(dú)特的雙消聲器,消聲效果好,減少了環(huán)境污染。該公司的氣動(dòng)鑿巖機(jī)廣泛適用于煤炭、冶金、鐵路、交通、水利、基建和國(guó)防工程中各種巖石的水平、傾斜、向下炮孔的鉆鑿作業(yè)。他們采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段,對(duì)每一個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行性能優(yōu)化,對(duì)所有操作機(jī)構(gòu)按人體工學(xué)原理進(jìn)行布置,保證了產(chǎn)品的高性能、高效率和操作的方便性、安全性。采用優(yōu)質(zhì)的材料和科學(xué)的鍛造,處處體現(xiàn)著“質(zhì)”的內(nèi)涵,保證了產(chǎn)品的高強(qiáng)度、高耐磨性和耐沖擊性。 由微機(jī)控制的鑿巖機(jī)出廠運(yùn)行試驗(yàn)臺(tái),掌握著每一臺(tái)產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)特性,避免了人為失誤的發(fā)生,保證了出廠產(chǎn)品過(guò)硬的質(zhì)量和卓越的性能。
五、潛孔鉆機(jī)行業(yè)存在的問(wèn)題
國(guó)外的潛孔鉆機(jī)在接卸桿處都裝有急停拉線與控制傳感器,能及時(shí)防止事故的發(fā)生及擴(kuò)大,防止人員的傷害及機(jī)器的損壞,安全保護(hù)措施周到;在設(shè)計(jì)上堅(jiān)持以人為本的思想,駕駛環(huán)境舒適、安全、操作方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低并配置多種輔助機(jī)構(gòu)。在動(dòng)力頭與鉆架上還裝有指示箭頭,使接卸桿的到位情況一目了然,操作快捷方便,工作效率高。 國(guó)內(nèi)工程機(jī)械有很多產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能與國(guó)際著名品牌的產(chǎn)品形似而神非。簡(jiǎn)單的仿制導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及參數(shù)不能合理匹配,該注意的方面沒(méi)有注意到,使用時(shí)間一長(zhǎng),一些隱含的深層次問(wèn)題就逐漸暴露出來(lái),如系統(tǒng)匹配、熱平衡、油溫及可靠性等方面問(wèn)題。存在漏油、滲油等現(xiàn)象,外購(gòu)、外協(xié)件的質(zhì)量難以保證,許多細(xì)節(jié)沒(méi)有得到很好處理。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活水平的提高,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量與使用性能的要求也相應(yīng)提高。國(guó)家重點(diǎn)工程因工期短,因此施工單位要求設(shè)備要具有高質(zhì)量、高效率的特點(diǎn),能夠降低人力資源成本。國(guó)內(nèi)企業(yè)需開發(fā)出高檔產(chǎn)品,提高產(chǎn)品可操作性以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要,并力爭(zhēng)出口。國(guó)內(nèi)制造企業(yè)下一步應(yīng)開發(fā)機(jī)動(dòng)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的臂架式一體化液壓潛孔鉆機(jī)。為了提高工作效率,降低能耗,還要進(jìn)一步開發(fā)液壓露天鉆車,以及礦井下使用的潛孔鉆機(jī)與液壓鉆車。在使用過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并在設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中改進(jìn),不斷完善各種性能。另外,應(yīng)特別注意保養(yǎng)與維護(hù)。國(guó)外的潛孔鉆機(jī)都編制了詳細(xì)的使用維修說(shuō)明書,規(guī)定了嚴(yán)格的操作規(guī)程,要求操作者嚴(yán)格執(zhí)行。進(jìn)口潛孔鉆機(jī)價(jià)格昂貴,備品備件供貨周期長(zhǎng),價(jià)格不非,因而使用一般也會(huì)嚴(yán)格按操作規(guī)程操作,并注意維修和保養(yǎng),所以其使用起來(lái)故障少,使用壽命長(zhǎng),生產(chǎn)效率高。而國(guó)產(chǎn)潛孔鉆機(jī)價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)就便宜得多,備品、配件供貨也容易得到保證,相比之下使用單位對(duì)國(guó)產(chǎn)潛孔鉆機(jī)的使用要求就有所松懈,操作者常不能嚴(yán)格按操作規(guī)程操作,不注意維修與保養(yǎng)。因此,設(shè)備制造商應(yīng)要求用戶建立設(shè)備的詳細(xì)檔案,包括設(shè)備日常工作情況記錄表、維修保養(yǎng)記錄表,并要求用戶對(duì)工作場(chǎng)地進(jìn)行平整與整理,提高設(shè)備生產(chǎn)效率,重視管理所產(chǎn)生的巨大效益。國(guó)產(chǎn)潛孔鉆機(jī)如果能在設(shè)計(jì)上再完善一點(diǎn),選材上再可靠一點(diǎn),制造上再精細(xì)一點(diǎn),并注意維護(hù)和保養(yǎng),在工程施工中同樣也會(huì)發(fā)揮很好的作用,以高性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)與進(jìn)口設(shè)備抗衡,并完全有可能取代進(jìn)口設(shè)備。一個(gè)高科技企業(yè)發(fā)展壯大的基礎(chǔ)是科技創(chuàng)新,其產(chǎn)品只有在實(shí)際應(yīng)用中不斷完善、更新才能獲得用戶的青睞。
六、潛孔鉆機(jī)的造型設(shè)計(jì)
一定的產(chǎn)品都有其特定的空間形態(tài)——結(jié)構(gòu)和外形。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理化能使產(chǎn)品的使用功能得以發(fā)揮,但結(jié)構(gòu)的合理化并不自然地具備造型的美感。潛孔鉆機(jī)主要由主機(jī)、跑道和控制臺(tái)三大部分組成。主機(jī)由電機(jī)、擺線針輪減速器和機(jī)頭組成。跑道由槽鋼部件、推進(jìn)氣缸、推拉桿、底板、支腿和配重塊組成??刂婆_(tái)主要由臺(tái)架、操縱閥和電氣控制箱組成。主機(jī)安裝在跑道的滑動(dòng)底板上,并通過(guò)滑動(dòng)底板連接位于跑道中央的推進(jìn)氣缸活塞桿??刂婆_(tái)一般放置在跑道的一側(cè),并通過(guò)電纜線和膠管與主機(jī)、跑道連接。從整體布局上看,可以說(shuō)潛孔鉆機(jī)是三位一體的小型工程機(jī)械。
其造型設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下幾個(gè)方面的要求:
(1)功能性
潛孔鉆機(jī)是在巖石上鑿孔的工程機(jī)械,其功能性決定了它的基本結(jié)構(gòu)。它的造型設(shè)計(jì)也應(yīng)基于它的基本結(jié)構(gòu)。潛孔鉆機(jī)的跑道是由槽鋼焊接而成的長(zhǎng)直線形。主機(jī)在跑道 上進(jìn)退作直線運(yùn)動(dòng),主機(jī)與跑道之間的連結(jié)底板采用長(zhǎng)方形,與跑道構(gòu)成統(tǒng)一性。主機(jī)的機(jī)頭作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),因此主機(jī)的支座上部外形采用半圓形,與擺線針輪減速器、電機(jī)的圓柱形結(jié)構(gòu)構(gòu)成統(tǒng)一性。跑道上端的連接支腿向后向外向下伸展。與跑道底座構(gòu)成三點(diǎn)支承。體現(xiàn)三棱錐體的穩(wěn)定性。配重塊安裝在跑道下面。兩邊對(duì)稱布置,盡量接近地面,體現(xiàn)安全性??刂婆_(tái)應(yīng)充分考慮人機(jī)功能。控制臺(tái)太高,會(huì)增加材料成本,穩(wěn)定性差;太低,人操作起來(lái)不方便。而且連接氣管也不方便??刂婆_(tái)面板要向人站立的方向傾斜一定角度。操縱手柄握起來(lái)要有手感。臺(tái)架四條腿左右各一組向上延伸一定高度并圓弧過(guò)渡彎曲,相當(dāng)于扶手,右手操作時(shí),左手抓扶手,便于身體的平衡。在控制臺(tái)面下方,設(shè)置一立板,用來(lái)固定電氣控制箱。既安全又方便接線和布線。
(2)美觀性
形和色彩構(gòu)成了產(chǎn)品美觀性的兩個(gè)基本要素。形和色綜合作用于視覺。對(duì)人的心理產(chǎn)生影響。多樣、變化而又和諧、統(tǒng)一,符合事物美的規(guī)律。可使造型給人美的感受。潛孔鉆機(jī)作為一種工程機(jī)械。不同于家用電器和其它民用產(chǎn)品。視覺要求有其獨(dú)特性,既要體現(xiàn)強(qiáng)勁有力,堅(jiān)韌不拔之感,又要合理運(yùn)用色彩和布局的變化給人以莊重而不失親切,生動(dòng)而不失穩(wěn)定,自由而不失安全之感。從形的方面來(lái)說(shuō)。潛孔鉆機(jī)的主運(yùn)動(dòng)是 直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。跑道、氣缸及其推拉桿和支腿是組成直線形結(jié)構(gòu)的主體要素。主機(jī)的圓柱形結(jié)構(gòu)以及圓形鉆桿是組成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的主體要素。直線形和圓柱形既相互對(duì)比,又相互依存,和諧呼應(yīng)。從色彩的方面來(lái)說(shuō)。工程機(jī)械的主體色彩都飾以刺激性強(qiáng)且明度高、純度飽和的色彩,如黃色、桔紅色等。因此,我們選用桔紅色作為潛孔鉆機(jī)的主色調(diào)。為體現(xiàn)色彩的層次感。我們用黑色與主色調(diào)桔紅色搭配,體現(xiàn)對(duì)比:用灰色與桔紅色和黑色進(jìn)行調(diào)和,體現(xiàn)穩(wěn)定。即跑道、支腿和控制臺(tái)臺(tái)架均采用桔紅色噴漆工藝,電機(jī)、減速器和電氣控制箱為灰色噴漆工藝,主機(jī)、底座、機(jī)頭為黑色。為避免大面積的桔紅色給人造成視覺疲勞。將跑道兩邊的推拉桿以及用于緊固整機(jī)的螺栓螺母采用黑色法蘭件,形成黑色的點(diǎn)和線,與桔紅色形成對(duì)比,顯出層次感和節(jié)奏感:同時(shí)黑色的螺栓螺母在桔紅色的襯托下更具有金屬感和裝飾性。配重塊設(shè)計(jì)為黑色噴漆工藝。表現(xiàn)出持重與穩(wěn)定感,控制臺(tái)臺(tái)架設(shè)計(jì)為桔紅色噴漆工藝。臺(tái)面上安裝的操縱閥組件設(shè)計(jì)為黑色,并通過(guò)黑色的通風(fēng)膠管與主機(jī)及跑道相連接,和諧統(tǒng)一??刂婆_(tái)臺(tái)面下方安裝的電器控制箱設(shè)計(jì)為灰色,與電機(jī)的灰色形成統(tǒng)一性。同時(shí)灰色也體現(xiàn)電器的安全性。 產(chǎn)品銘牌是不可少的,在合適的位置釘上設(shè)計(jì)精美的產(chǎn)品銘牌和操作提示標(biāo)牌,更具人性化。運(yùn)用的好,也會(huì)使造型設(shè)計(jì)錦上添花,給人以美的享受。
(3)經(jīng)濟(jì)性
降低產(chǎn)品的制造成本,節(jié)約原材料,節(jié)省人力物力,使產(chǎn)品具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此,造型設(shè)計(jì)也必須考慮經(jīng)濟(jì)性。如果過(guò)分強(qiáng)調(diào)美觀、漂亮,追求復(fù)雜度,會(huì)增加產(chǎn)品的制造成本。產(chǎn)品的實(shí)用性是首要的,在滿足實(shí)用性的前提下,設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)、美觀的產(chǎn)品。
在新的世紀(jì)里,科學(xué)技術(shù)必將以更快的速度發(fā)展,更快更緊密得融合到各個(gè)領(lǐng)域中,而這一切都將大大拓寬機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向。它的發(fā)展趨勢(shì)可以歸結(jié)為“四個(gè)化”:柔性化、靈捷化、智能化、信息化。即使工藝裝備與工藝路線能適用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要,能適用于迅速更換工藝、更換產(chǎn)品的需要,使其與環(huán)境協(xié)調(diào)的柔性,使生產(chǎn)推向市場(chǎng)的時(shí)間最短且使得企業(yè)生產(chǎn)制造靈活多變的靈捷化,還有使制造過(guò)程物耗,人耗大大降低,高自動(dòng)化生產(chǎn),追求人的智能于機(jī)器只能高度結(jié)合的智能化以及主要使信息借助于物質(zhì)和能量的力量生產(chǎn)出價(jià)值的信息化。
當(dāng)然機(jī)械制造業(yè)的四個(gè)發(fā)展趨勢(shì)不是單獨(dú)的,它們是有機(jī)的結(jié)合在一起的,是相互依賴,相互促進(jìn)的。同時(shí)由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,也將會(huì)使它出現(xiàn)新的發(fā)展方向。前面我們看到的是機(jī)械制造行業(yè)其自身線上的發(fā)展。然而,作為社會(huì)發(fā)展的一個(gè)部分,它也將和其它的行業(yè)更廣泛的結(jié)合。21世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的重要性表現(xiàn)在它的全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造等。它將使人類不僅要擺脫繁重的體力勞動(dòng),而且要從繁瑣的計(jì)算、分析等腦力勞動(dòng)中解放出來(lái),以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動(dòng),智能化促進(jìn)柔性化,它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應(yīng)能力。當(dāng)然這一切還需要我們大家進(jìn)一步的努力。
在這個(gè)科技時(shí)代中,高技術(shù)產(chǎn)品種類繁多,生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程也各不相同,但不管何種產(chǎn)品,從原料加工到制成產(chǎn)品都是遵循一定的生產(chǎn)原理,通過(guò)一些主要設(shè)備及工藝流程來(lái)完成的。
因此,本次實(shí)習(xí)使我第一次親身感受了所學(xué)知識(shí)與實(shí)際的應(yīng)用,理論與實(shí)際的相結(jié)合,讓我們大開眼界,也算是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的一個(gè)初審吧!同時(shí)很大程度上也提高了動(dòng)手和動(dòng)腦的能力,同時(shí)也拓展了與同學(xué)的交際、合作的能力。在專業(yè)實(shí)習(xí)過(guò)程中,首先要了解其生產(chǎn)原理,弄清生產(chǎn)的工藝流程和主要設(shè)備的構(gòu)造及操作。其次,在專業(yè)人員指導(dǎo)下,通過(guò)實(shí)習(xí)過(guò)程見習(xí)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及開發(fā)等環(huán)節(jié),初步培養(yǎng)我們得知識(shí)運(yùn)用能力。概括起來(lái)有以下幾方面:
1、了解了當(dāng)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展概況,生產(chǎn)目的、生產(chǎn)程序及產(chǎn)品供求情況;
2、了解了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)格、包裝和使用要求;
3、在企業(yè)員工的指導(dǎo)下,見習(xí)生產(chǎn)流程及技術(shù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),鍛煉自己觀察能力及知識(shí)運(yùn)用能力;
4、一次設(shè)計(jì)要完整的做完,單單靠一個(gè)人的力量和構(gòu)思是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有小組的合作和團(tuán)結(jié)才能讓設(shè)計(jì)快速而高效的完成。小組成員的合作很重要,實(shí)習(xí)小組的氣氛很大程度上影響設(shè)計(jì)的進(jìn)度;
5、社會(huì)工作能力得到了相應(yīng)的提高,在實(shí)習(xí)過(guò)程中,我們不僅從企業(yè)職工身上學(xué)到了知識(shí)和技能,更使我們學(xué)會(huì)了企業(yè)中科學(xué)的管理方式和他們的敬業(yè)精神。感到了生活的充實(shí)和學(xué)習(xí)的快樂(lè),以及獲得知識(shí)的滿足。真正的接觸了社會(huì),使我們消除了走向社會(huì)的恐懼心里,使我們對(duì)未來(lái)充滿了信心,以良好的心態(tài)去面對(duì)社會(huì)。同時(shí),也使我們體驗(yàn)到了工作的艱辛,了解了當(dāng)前社會(huì)大學(xué)生所面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題,促使自己努力學(xué)習(xí)更多的知識(shí),為自己今后的工作奠定良好的基礎(chǔ);
6、增進(jìn)了我們的師生感情,從這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)的全過(guò)程來(lái)看,自始至終我們都服從老師的安排,嚴(yán)格要求自己,按時(shí)報(bào)到,注重安全。
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