TPY－100拖拉機鉆機在水利水電工程中的應用

張 強

（陜西核昌機電裝備有限公司，陜西 咸陽712000）

1 前言

根據(jù)目前水利水電勘測、丘陵、戈壁及叢林地區(qū)施工特點，為了加快用戶施工進度和減少用戶不必要的功能浪費，降低使用成本，我公司研制出一種操作簡單可靠，動作靈活，移動便利，滿足國際勘探市場施工標準（QHSE）的TPY－100拖拉機鉆機。本鉆機豐富了我公司的產(chǎn)品系列，拓展了公司鉆機系列產(chǎn)品的應用領域，為野外用戶在叢林、農(nóng)場，山地、丘陵等地區(qū)施工提供了全新的切實可行的解決方案。

2 鉆機的主要結(jié)構(gòu)、工作原理

2．1 主要結(jié)構(gòu)及技術參數(shù)

TPY－100型拖拉機鉆機主要由動力系統(tǒng)、變速箱、液壓系統(tǒng)、給進和起落裝置、回轉(zhuǎn)器、卡盤、卷揚機、塔架等八大部分組成，見圖1。該鉆機用拖拉機做底盤，采用整體搬遷，較傳統(tǒng)鉆機搬遷方便快捷、效率高。

圖1 鉆機結(jié)構(gòu)示意圖

2．1．1 動力系統(tǒng)

動力系統(tǒng)采用約翰迪爾（寧波）農(nóng)業(yè)機械有限公司奔野牌奔野304－2型輪式拖拉機（圖2），主要技術規(guī)格見表1。

圖2 奔野304－2拖拉機

表1 主要技術參數(shù)

續(xù)表）

續(xù)表）

2．1．2 變速箱

變速箱（圖3）結(jié)構(gòu)緊湊，分為一入三出，輸入部分由動力系統(tǒng)經(jīng)拖拉機傳遞給變速箱；輸出的第一部分帶動單聯(lián)齒輪油泵工作；第二部分帶動回轉(zhuǎn)器工作；第三部分帶動卷揚機工作，整個工作過程傳動平穩(wěn)，噪聲低。

圖3 變速箱實物圖片

2．1．3 液壓系統(tǒng)

圖4 液壓系統(tǒng)油路布置圖

液壓系統(tǒng)（圖4）由單聯(lián)齒輪泵、操縱閥、油缸、壓力表以及其它輔助配件構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單，便于操作和維修。

2．1．4 給進和起落裝置

給進和起落裝置（圖5）是油缸帶動滑輪架上下移動實現(xiàn)塔架的起落和卡盤的上下移動，結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定，功效時間快，操作方便。

圖5 給進起落實物圖片

2．1．5 回轉(zhuǎn)器

回轉(zhuǎn)器由一對弧形錐齒輪構(gòu)成，其作用是帶動鉆具回轉(zhuǎn)鉆進以及反轉(zhuǎn)時用于機械擰卸鉆桿、套管。

2．1．6 球夾卡盤

球夾式卡盤（圖6）利用鋼球窩卡住主動鉆桿進行起下鉆。

圖6 球卡盤實物圖片

2．1．7 卷揚機

卷揚機在分動箱的上部，可分別實現(xiàn)提升和下降等動作。

2．2 工作原理

TPY－100型拖拉機鉆機的工作原理是利用奔野304－2拖拉機原動力經(jīng)變速箱合理的動力輸出和分配，帶動鉆機回轉(zhuǎn)器、卷揚機及齒輪油泵工作；齒輪油泵工作通過改變操縱閥手柄的位置，控制鉆機的鉆進、鉆具的提升及塔架的起降等，通過調(diào)節(jié)操作閥的溢流閥手柄可使系統(tǒng)獲得不同的壓力。

3 主要特點及參數(shù)

3．1 主要特點

（1）鉆機變速范圍較大，輸出扭矩大；

（2）轉(zhuǎn)盤一機多用、大大減輕了工人的勞動強度，轉(zhuǎn)盤拆卸非常方便；

（3）利用給進油缸實現(xiàn)了液壓給進和起落，實現(xiàn)一件多用的作用；操縱安全、方便；

（4）采用農(nóng)用拖拉機裝載，搬遷容易，安裝迅速；

（5）機械和液壓結(jié)構(gòu)緊湊，手柄集中，操作方便。

3．2 主要參數(shù)

（1）開孔直徑 150mm

（2）不用轉(zhuǎn)盤沖擊鉆機 172mm

（3）終孔直徑 91mm

（4）鉆桿直徑 42mm

（5）鉆孔深度 100mm

（6）給進油缸行程 900mm

（7）齒輪油泵型號 CBN－E325ALPL

（8）鋼絲繩直徑 9．3mm

（9）拖拉機型號 奔野304－2

（10）總重量 2500kg左右

4 生產(chǎn)試驗情況

2009年6月TPY－100型拖拉機鉆機在吉林市豐滿區(qū)松花江江邊進行了不帶回轉(zhuǎn)器的試鉆（圖7）。該次試驗證明：鉆機能達到預期的各項技術性能參數(shù)，且結(jié)構(gòu)合理美觀。

圖7 TPY－100型拖拉機鉆機試鉆情況

5 結(jié)語

TPY－100型拖拉機鉆機經(jīng)過幾年來的實際應用，表現(xiàn)出鉆進效率高、投資小、輕便靈活、堅固耐用、機械化程度高、工人勞動強度低等優(yōu)點，并且受到了水電等工程單位的好評，必將有利于該鉆機的推廣和普及。

79參考文獻：

［1］ 成大先．機械設計手冊［M］．北京：化學工業(yè)出版社，1993．

［2］ 馮德強．鉆機設計［M］．中國地質(zhì)大學出版社，1993．