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旋挖钻机机锁杆带杆故障的成因及处理方法

  第39 卷20 0 8 年9 月工程机器遵堡箜塑婴壁竖堕塑三壑堕竺壁里垦竺型查墅李立敏1, 郑逢良, , 于庆达z( 1. 郑州宇通重工有限公司; 2. 天津和盛基业兴办机器有限公司)机锁杆是旋挖钻机常常行使的一种钻杆。 机锁杆( 以4 节杆为例, 睹图1)是由4 节直径巨细不等的钢管和焊接正在其上的外里键构成的, 其各节杆名称从外向内次第界说为: 第l节杆; 第2节杆; 第3节杆; 第4 节杆。 每节钻杆的外键正在钻杆全长目标不是完好的线型板式构造, 而是具有众个加压点; 除第4 节钢管外, 每节钻杆下端部都焊接有花管, 花管内焊接有内键, 这些构造特色使机锁杆可能转达更大的轴向加压力, 是以可能正在砂层、 卵砾石层、 硬...

  第39 卷20 0 8 年9 月工程机器遵堡箜塑婴壁竖堕塑三壑堕竺壁里垦竺型查墅李立敏1, 郑逢良, , 于庆达z( 1. 郑州宇通重工有限公司; 2. 天津和盛基业兴办机器有限公司)机锁杆是旋挖钻机常常行使的一种钻杆。 机锁杆( 以4 节杆为例, 睹图1)是由4 节直径巨细不等的钢管和焊接正在其上的外里键构成的, 其各节杆名称从外向内次第界说为: 第l节杆; 第2节杆; 第3节杆; 第4 节杆。 每节钻杆的外键正在钻杆全长目标不是完好的线型板式构造, 而是具有众个加压点; 除第4 节钢管外, 每节钻杆下端部都焊接有花管, 花管内焊接有内键, 这些构造特色使机锁杆可能转达更大的轴向加压力, 是以可能正在砂层、 卵砾石层、 硬岩下层等更纷乱的地质条款下告终钻孔事情。不过, 正在施工时, 假使操作不妥或因其它来历,机锁杆会爆发“带杆” 窒碍, 假使对“带杆” 窒碍治理不妥, 进而会生长为“塞杆” ( 相邻的两节钻杆被塞连正在一齐, 彼此之间不行转动和轴向滑动)窒碍, 连锁窒碍响应会毁伤钻杆从而重要影响施事情用, 因而正在施工现场中最恐慌闪现“带杆” 窒碍。 以下是咱们从事情中总结出的“带杆” 窒碍的来历领会和处理程序, 供行使单元参考。1“带杆” 窒碍的判定平常的钻杆屈曲经过为: 正在钻进停止且统统解锁后提钻, 主卷扬钢丝绳提拔, 4 杆带着钻具一齐向上提拔, 同时4 杆向3杆内缩进。 当被提拔的4 杆统统缩进入3杆内时, 装配正在4 杆上的弹簧托盘将3杆托起, 带着3杆一齐上升, 向2杆内缩进。 云云连接, 直到各节内杆整体缩进其外杆, 即4、 3、 2各节杆整体屈曲进入到l杆, 连接提拔, l杆也被弹簧托盘托起, 正在动力头内键套内滑动上升, 直至钻杆和钻具整体从桩孔中提出地面。 假使闪现下列景况就可能讯断为爆发了“带杆” 窒碍。( 1)正在平常提钻经过中, 因为每提拔约一节杆长的隔断, 弹簧托盘就又托起了一节钻杆。 也便是说, 每提拔约一节杆长的隔断就又有一节钻杆的重圈1机锁杆构造图量通过提拔钢丝绳效力到钻机上, 因而每提拔约一节杆长的隔断, 钻机就向桩孔目标做一次前倾( “颔首” )。 假使提拔隔断赶过了一节杆长, 钻机还没“颔首” , 就注解一经爆发了“带杆” 。作家简介: 李立敏( 19 8 0 一), 女, 河南省周口区域沈丘县人, 助理工程师, 工学学士, 磋议目标为机器筑制。一6 3万方数据 工程机器( 2)提钻时, 1杆以外的任何一节杆从随动架上“冒” 出。( 3)刚出手提钻杆时就觉察第1节钻杆出手上升。2“带杆” 窒碍来历领会钻机正在钻孑L 功课时, 钻杆要将动力头的两个效力力转达给钻具, 一个是圆周目标的旋挖转矩爆发的圆周力; 另一个是轴向的加压力。 把这两个效力力从第1节钻杆转达给第2节钻杆、 第3节钻杆和第第4 节钻杆, 第4 节钻杆转达给钻具。 这两个效力力的转达是靠外面一节杆下部的内键和其内部一节杆的外键彼此效力告终的, 便是说正在加压钻进时各节杆之间是锁死的。 因而, 正在提钻之前务必对钻杆举行解锁。 解锁设施如下: 起首, 操作加压液压缸上提动力头, 也便是将桩孔中的刚才袪除加压力的各节钻杆从外向内稍稍提起, 使各节钻杆加压点处外节杆内键下端面与其内节杆外键承压面稍稍分开, 袪除摩擦力, 便于解锁。 然后驾御动力头反转2~3转。 机锁杆的解锁是由外向内举行的。 即动力头和各节杆的解锁规律是: 动力头与1杆_ + 1杆与2杆_ 2杆与3杆_ + 3杆与4 杆, 次第举行。 爆发“带杆” 往往是因为反转解锁未到位( 反转转数不足), 3杆与4 杆还没解开锁就提钻。 钢丝绳牵引4 杆, 4 杆通过没解开锁处的加压点将3杆带起。 因为2杆与3杆解开了锁, 故4 杆带着3杆进入2杆( 隔杆缩进)。 连接提钻, 4 杆带着3杆穿过2杆连接上升。 请防备: 当3杆的下端面分开了2杆内键的上端面( 也便是说2、3杆的内、 外键正在轴向脱开了槽)时, 塞杆窒碍就有可以爆发了。 连接提钻, 3杆就会从钻机随动架上“冒” 出。 凡是景况下, 机手会察觉爆发了“带杆” ; 假使没有察觉, 还连接提钻, 那么3杆被带着连接上升, 冒出随动架片面越来越众。 4 杆不竭被提拔, 装配正在4 杆下部的弹簧托盘托起2杆向1杆内进入,直到2杆整体进入l杆内, 弹簧托盘又托起1杆穿过动力头键套上升到钻具提出孔口抵达卸渣处所为止。 此机缘手正在驾御钻杆转动时觉察3、 4 杆不转, 由于2、 3杆的内、 外键已被脱开, 动力头传来的转矩已不行通过2杆的内键传给3杆。以上景况的发保存正在肯定的人工身分。 大无数钻机短缺判定钻杆统统解锁的有用监控摆设, 首要倚赖操作职员的主观判定。 正在差别的地质条款下, 地- - 64- - 第39 卷20 0 8 年9 月层对钻斗的阻力存正在分别, 正在反转动力头时, 反转圈数有所差别, 酿成加压点无法错开解锁, 是以从外外很难判定是否统统解锁, 正在这种景况下就必要操作职员有充分的施工体味, 同时也有待于构造策画的进一步完整。3“带杆” 窒碍的处理及避免方式( 1)假使由本文第1片面中景色( 1)讯断爆发“带杆” 窒碍, 则登时放弃提钻, 迂缓下放钻杆至钻具落到孔底操作面为止( 钢丝绳松驰); 操作动力头反转2~3转解锁, 再从头提钻。( 2)假使有雷同第l片面( 1)、 ( 3)中的“带杆”景色爆发, 可按以下设施治理:1)迂缓下放钻杆至3杆外键下端面际遇2杆内键上端面, 这时3杆不再消浸( 钢丝绳缓和), 放弃放杆;2)再稍稍提钻约2~10m in , 或驾御动力头下行约210姗, 方针是把3杆外键下端面和2杆内键上端面稍稍分开;3)迂缓驾御动力头做一个目标扭转, 这时动力头驱动1杆, 1杆又驱动2杆做一个目标的迂缓转动, 同时屡屡做下放、 提起, 再下放、 再提起的作为,方针是将被带起的3杆的外键槽与2杆的内键瞄准并插入, 故下放和上提钻杆的幅度不宜过大。 直到2、 3杆的内、 外键人槽( 能连接下放3杆)为止;4 )下放钻杆到提钻前处所, 然后驾御动力头反转23转解锁, 再从头提钻。( 3)遵从上述操作, 不会对钻杆酿成大的毁伤。钻杆仍能连接事情, “带杆” 后切忌以下两种操作:1)机手觉察“带杆” 后, 试图用疾速放绳( 下放钻杆)的方式把被带起的内、 外键脱槽的3杆砸进2杆。 结果上, 很难瞄准从头人位, 由于被带起的3杆的外键槽已与2杆的内键脱开错位, 因而, 当3杆砸下来时, 其外键下端面与2杆内键上端面彼此碰撞啃削, 3杆外键进入2杆内键内, 3杆将2杆花管撑出120。 漫衍的3个饱包, 酿成“塞杆” 窒碍, 钻杆损坏, 不行连接事情;2)机手觉察“带杆” 后, 将钻具提出桩孔口卸掉, 然后反转钻机让钻杆对着平整、 硬实的地面, 提钻杆至肯定高度, 顿然疾速放杆, 钻杆方头砸正在地面上, 念用这种方式把露鄙人面的4 杆墩进3杆, 结果4 杆外键加压点墩进3杆内键, 将3杆花管撑出万方数据 第39 卷20 0 8 年9 月工程机器120。 漫衍的3个饱包, 酿成“塞杆” 窒碍。 钻杆损坏,不行连接事情。为制止因为“带杆” 而酿成的钻杆损坏, 正在机锁式钻杆上可能加装“防带杆损坏装配” 。 该装配不是制止因为正在不统统解锁的景况下提钻而爆发的“带杆” 窒碍, 而是确保爆发了“带杆” 后钻杆不至于被损坏, 因而即使装配了该装配, 正在操作钻杆时也要庄重按解锁操作和提钻防备事项举行功课, 尽量避免“带杆” 的爆发。 一朝察觉了“带杆” , 应顿时放弃提钻。 然后按法式的解锁、 提钻操作条件将钻杆从头下放到提钻前的处所, 待统统解锁后再提钻。4 停止语综上所述, 正在施工中, 一朝操作不妥, 就有可以发活力锁杆“带杆” 景色, 只须确切治理“带杆” 景色,“带杆” 窒碍就会大大低浸, 可能有用地伸长钻杆的行使寿命, 升高钻机的施事情用。 别的咱们也应致力厘正钻杆的策画构造, 简化钻杆的行使方式, 从策画的泉源大将爆发“带杆” 窒碍的可以性低浸, 升高钻杆的收效, 争取双赢。通讯地方: 郑州市华夏区冉屯东道23号郑州宇通重工有限公司桩工技能部( 4 50 0 51)( 收稿日期: 20 0 8 - 0 5- 0 6)迟峰, 张涛, 吕爱民( 山东临沂工程机器有限公司)摘要: 新策画的某型号装载机后车架, 正在做台架试验经过中闪现了断裂, 针对这一景况, 用美邦大型有限元领会软件N A S T R A N 对该构造举行了强度领会。 说明了用有限元法对后车架举行强度领会的筑模经过, 并对领会结果举行了领会。 结果注脚, 因为后车架策画存正在缺陷, 从而导致某应力集合处应力过高, 况且应力过高点是正在焊缝部位, 这就越发增大了断裂的可以性, 注解后车架存正在策画缺陷是导致其断裂的首要来历。 孝4 - x 于这一景况, 策画了一种新型构造, 新构造一方面避免了正在症结部位存正在焊缝, 同时低浸了最大应力值。 经再一次领会注脚, 新构造强度比原构造有了很大升高, 外面上满意策画条件。 正在其加入市集往后, 新型后车架并未爆发断裂景色, 从而注脚查寻找的断裂来历确切, 对原构造的改正合理。 同时也注脚所扶植的有限元模子实用, 领会结果牢靠。症结词: 装载机: 后车架; 有限元; N A S T R A N装载机构造件由事情装配、 前车架和后车架3大片面构成, 后车架上安顿有驾驶室、 策动机、 变矩器、 后桥、 前后配重以及其余小的零部件。 后车架是装载机的症结部件, 首要由钢板焊接而成, 受力纷乱, 袭击系数较高; 同时, 后车架正在全数装载机部件中价值也较高, 是以, 合理策画后车架是至合紧张的。近期策画的某种型号的后车架正在台架试验中爆发断裂, 公司向导对此题目高度珍贵, 从各方面临此题目做了侦察, 本文从有限元静强度方面临该构造失效来历做了领会。 领会注脚, 后车架策画存正在缺陷是导致后车架断裂的基础来历。 来历寻找后对该构造做了厘正, 厘正后的构造应力比原构造应力大大低浸, 况且避免了正在症结部位存正在焊缝。 厘正后的构造正在实质功课中没有闪现题目, 从而外明领会出的失效来历是确切的, 避免了正在批量坐蓐中酿成重要亏损。1原构造几何模子与捣乱景况原后车架首要是由钢板焊接而成, 其构造如图16 5万方数据

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