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水平定向钻动力头的结构
编辑:高邮市恒辉机械有限公司  时间:2017-05-02

水平定向钻动力头的结构: 

车架用高强度螺栓连接成为一个整体车架。底盘的车架后端可两个蛙式支腿或 两个垂直的支腿,可有效降低支腿部分重量及简化结构,水平定向钻机工作时支腿支起,增强整车的 稳定性。底盘的行走减速机目前一般用进口的内藏式行星减速机(包括马达)或两点式变量马达减速机, 可进口帝人或其它厂家的产品,行走时能够实现行走快慢双速,输出扭矩大、结构紧凑。底盘的行走 装置主要包括履带张紧装置、 橡胶履带总成、驱动轮、导向轮、支重轮及行走减速机等组成。底盘的 橡胶履带有两种结构方式可选择,一可采用BRIGESTONE公司的整体式橡胶履带;二可采用 BERCO公司的组合式橡胶履带的结构,二者相比前者结构简单,节距较小,车架高度较低,但后者 强度高,可承受更大的载重量,损坏后可以更换,驱动轮、导向轮、支重轮、履带张紧装置都可直接 配套。底盘的履带张紧装置由张紧油缸、张紧弹簧、导向轮、油杯等组成。  
 水平定向钻机结构——发动机系统的结构
  水平定向钻机的发动机系统一般包括发动机、散热器,空滤器,消音器,燃油箱等。一般水平定 向钻机设计时发动机选用国外的John Deere增压水冷发动机或选用美国康明斯公司的增压中冷发动 机,为了适应不同用户的需求,也可选装国内的二汽东风的康明斯发动机及玉柴等厂的发动机。其水 散热器、空滤器等附件选用国产配套件,燃油箱自制。   2.3水平定向钻机结构——动力头的结构
  水平定向钻的动力头的结构一般由一个高速马达驱动减速机,由减速机驱动动力头,由减速箱输 出轴驱动钻杆转动,输出轴中空。动力头有以下功能:驱动钻杆钻头回转;承受钻进、回拖过程中产 生的反力;泥浆进入钻杆的通道。目前国内水平定向钻的动力头结构基本一样,不同点在于:减速机 的选型不一样:同吨位的水平定向钻选不到完全相同的减速机,所以各厂家的该减速比和性能参数有 所变动。动力头的减速比不一样:由于减速机传动比的改变,所以动力头的减速比也有变动。目前, 动力头的传动方式主要有链传动和齿轮传动;如CASE钻机的动力头的传动方式为链传动:链传动 的优点是结构简单,制造容易,缺点是传动平衡性差、寿命短、输出扭矩小。DITCH WITCH公司钻机的动力头的传动方式为齿轮传动;齿轮传动的优 点是传动平衡、使用寿命长、输出扭矩大;缺点是制造要求精度高。另外动力头推拉装置是动力头回 拉或进给运动的执行机构,一般由一对低速大扭矩马达驱动一对减速机,由减速机驱动链轮链条机 构,由链轮链条机构向动力头提供进给力或回拉力。动力头推拉装置目前各厂家不同,如DITCH WITCH公司的链轮条机构;该机构的优点是工作速度快,工作平稳,结构紧凑,成本适中。缺点是 链轮链条受力较大;CASE公司的链轮链条倍力机构;该机构的优点是链条受力是推拉的一半,工作 平稳;缺点是工作速度慢,结构尺寸大,成本高;国内廊坊双油缸机构。该机构的优点是回拖力大于 钻进力,成本较低;缺点是结构尺寸太大,工作的平稳性差,使用寿命低,不能用于自动化要求高和 自行走的机型上等。 
  水平定向钻机结构——钻杆装卸的结构
  目前水平定向钻机钻杆装卸机构 :该机构一般由钻杆、钻杆箱、钻杆起落、能伸出缩回的梭臂、 钻杆列数自动选择装置等组成。国内外各厂家的结构不尽相同,主要在钻杆的存取、输送上有差别, 有的采用人工存取钻杆,人工装卸钻杆方式作业不仅效率低而且增加了操作人员的劳动强度;有的采 用四连杆机构存取钻杆,但它们普遍利用弹簧的回缩力作为夹紧力,经常出现钻杆脱落等事故,工作 不可靠,不但影响作业效率,而且可能引起已 

钻孔的坍塌、埋钻等重大事故;有的采用旋转结构输送 钻杆,该机构可较方便地装卸钻杆,减轻操作者的劳动强度,提高工作效率。该机构采用柔性进给装 置,协调性较高。需对钻杆的升降、梭臂的伸缩、动力头的位置、装卸完成的检测等功能进行逻辑控制,实现多动作间的自动切换,控制系统采用先进 的PLC控制;总之,上述的动作过程及逻辑控制基本相似,以DITCH WITCH公司的最为先进,沟神的液压抓手、梭臂液压止动、丝扣油自动涂抹、列 数自动选择装置等功能,已被作为钻杆存取的速度、可靠性、效率方面的行业标准。   2.5水平定向钻机结构——虎钳的结构
  水平定向钻的虎钳位于钻机的前部,由前、后虎钳组成。前、后虎钳都可由液压油缸径向推动卡 瓦来夹持钻杆,且后虎钳可在液压油缸的作用下与前虎钳产生相对旋转,前后配合以便钻杆拆卸。国 内除沟神公司外各厂家的结构相似,沟神公司的整个虎钳是装在浮动支撑座上,以保护虎钳在钻杆装 卸时免受冲击。   2.6水平定向钻机结构——锚固装置的结构
  水平定向钻的锚固装置的作用是在作业时对整机起稳定、锚固作用,提高整机作业稳定性,该部 件位于整机的前端。目前各厂家普遍采用的是螺旋钻进机构;用低速大扭矩马达驱动螺旋杆,用液压 油缸施加推、拉力进行钻进或钻出,各厂家在具体结构上略有差别。另外,水平定向钻机锚固装置配 合整机外形的设计上,一般采用了两种方案:地锚阀放在锚固装置,结构布置方便,布管容易;后者 地锚阀另行放置如放在发动机罩内等,但彻底改变了主机的造型和外观。 
  水平定向钻机结构|——导向系统
  水平定向钻的目前导向系统有手持式跟踪系统和有缆式导向系统。前者经济,使用方便,但要操 作人员直接到达钻头上方的地面,易受地形、电磁干扰及探测深度的限制,多在中小型钻机上使用; 后者可跨越任意地形,不受电磁干扰,但复杂,使用麻烦,效率低,价格高。目前国内市场上主要有 DCI公司的Digitrak导向装置、雷迪公司的RD386型导向仪等,以DCI的应用最为广泛,精度和数据 处理速度更快,技术较为先进,用户反应较好。   2.8水平定向钻机结构——泥浆系统的结构
  水平定向钻的泥浆系统由随车泥浆系统与泥浆搅拌系统组成 泥浆搅拌系统用于泥浆混配、搅拌、向随车泥浆系统提供泥浆,随车泥浆系统将泥 浆加压,通过动力头、钻杆、钻头打入孔内,以稳定孔壁,降低回转扭矩、拉管阻力,冷却钻头。发 射探头,清除钻进产生的土屑等。随车泥浆泵采用液压马达驱动方式,选用FMC公司的活塞泥浆泵 或国产的衡阳的活塞泥浆泵,最大流量450L/min,泥浆流量大,可确保泥浆要求:泥浆搅拌系统的要求:搅拌系统应具有搅拌快速均匀、提供大流量泥 浆、可调节泥浆配比、搅拌与输送同时进行等功能,搅拌系统装置包括料斗、汽油机泵、搅拌罐、车载 泥浆泵、相关管路等,泥浆搅拌泵可选用日本等公司的产品。泥浆罐容量为500加仑和1000加仑两种 泥浆系统,用户还可选用两个泥浆罐并联,一个搅拌一个供应泥浆。

 

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