一種立軸式工程鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器設(shè)計(jì)

邱海巡 張雙娟 王 維

（廣東省地質(zhì)裝備中心技術(shù)科，廣州 510000）

隨著我國地質(zhì)勘探、工程建設(shè)以及農(nóng)田水利等事業(yè)的發(fā)展，人們對各種鉆探設(shè)備提出了更多的要求[1-4]。鉆機(jī)作為鉆探設(shè)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(yīng)中小型基礎(chǔ)工程施工的發(fā)展與需要，結(jié)合我國目前中小型基礎(chǔ)工程施工和危巖加固、邊坡治理以及基礎(chǔ)開挖等錨桿機(jī)鉆孔施工的特點(diǎn)，在原有GY-2H型回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)和研發(fā)了一種立軸式工程鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器，可有效提升主動(dòng)鉆桿的導(dǎo)向性。

1 鉆機(jī)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)簡介

設(shè)計(jì)的立軸式工程鉆機(jī)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(yīng)用了油缸加減壓和球卡式不停轉(zhuǎn)倒桿夾持器。首先，鉆進(jìn)時(shí)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過回轉(zhuǎn)套、立軸以及導(dǎo)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(shí)現(xiàn)不停鉆倒桿。最后，通過操縱多路換向閥，使油缸上下運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)加、減壓鉆進(jìn)和強(qiáng)力起拔[5]。

2 回轉(zhuǎn)系統(tǒng)工作原理及實(shí)現(xiàn)方式

立軸式工程鉆機(jī)具有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)功能[6]。當(dāng)鉆機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，立軸的導(dǎo)套尤其是下導(dǎo)套有可能被帶動(dòng)反轉(zhuǎn)而發(fā)生松動(dòng)，增加了鉆機(jī)故障率[7-10]。而本文設(shè)計(jì)的立軸式工程鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器能夠防止下導(dǎo)套反轉(zhuǎn)松動(dòng)，提高裝配可靠性，從而有效降低故障率。

立軸式工程鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器的剖視圖，如圖2所示。該回轉(zhuǎn)器的下導(dǎo)向組件包括下導(dǎo)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(dòng)。內(nèi)齒圈與定位套固定，由于內(nèi)齒圈的內(nèi)周與下導(dǎo)套齒輪臺(tái)的外周嚙合，因此內(nèi)齒圈能夠限制下導(dǎo)套相對立軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度[15]，從而防止下導(dǎo)套反轉(zhuǎn)松動(dòng)，提高裝配可靠性，有效降低故障率。

圖1 立軸式工程鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 立軸式工程鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器的剖視圖

本次設(shè)計(jì)的立軸式工程鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器在實(shí)際工作中已經(jīng)得到了有效應(yīng)用。在工廠、工業(yè)的應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，它的應(yīng)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(shí)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(jī)裝配可靠度和效率。

3 結(jié)語

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