旋挖鉆機(jī)鉆桿類(lèi)型介紹:構(gòu)造與加壓原理等
鉆桿是旋挖鉆機(jī)關(guān)鍵的“硬件”,承受鉆進(jìn)扭矩負(fù)載、軸壓、震動(dòng)、沖擊、擠壓、偏孔別鉆桿的各種應(yīng)力,工況極其惡劣,因此旋挖鉆桿的故障率是旋挖鉆機(jī)中較高的。下面與您分享旋挖鉆機(jī)鉆桿的類(lèi)型:
一、摩阻桿
旋挖鉆頭底端的鉆齒剪切破碎巖土產(chǎn)生扭矩負(fù)載→鉆桿鍵條產(chǎn)生摩擦阻力→傳遞動(dòng)力頭輸出的加壓力。
由于摩阻鉆桿是靠摩擦來(lái)傳遞加壓力,即使在扭矩最大負(fù)載工況下,最大扭矩除以鉆桿半徑,再乘以鋼的摩擦系數(shù),例如220主機(jī),使用440mm外徑摩阻桿,其扭矩最大負(fù)載時(shí)可傳遞的最大加壓力也不到120kN。
因其摩阻桿軸壓小,相比于機(jī)鎖桿其壁厚及管徑尺寸降低,因此,摩阻桿比機(jī)鎖桿可多出一節(jié)至兩節(jié),增了鉆深能力。
1、摩阻桿構(gòu)造:摩阻桿與機(jī)鎖桿最大的區(qū)別在于鍵條結(jié)構(gòu),摩阻桿的鍵條通直到底。
由于摩阻桿輸出的軸壓相對(duì)低,因此芯節(jié)直徑及其他節(jié)壁厚尺寸降低,因此在相同直徑下,摩阻桿比機(jī)鎖桿多出一節(jié)鉆桿。其他部位如扁頭、法蘭、上部擋套、轉(zhuǎn)環(huán)、下管、流水盤(pán)、彈簧、彈簧托盤(pán)、方頭基本一致。
2、摩阻桿傳遞軸壓原理:鉆斗底部的鉆齒切削巖土,形成扭矩負(fù)載,即反作用力,輸出扭矩的鉆桿遇到反作用力后,便形成了正壓力,即摩擦力,通過(guò)摩擦阻力傳遞加壓力。因此,摩阻鉆桿須依靠鉆斗負(fù)載才能傳遞軸壓,同時(shí),鉆斗負(fù)載的大小決定著加壓力大小,例如打滑時(shí)便無(wú)法傳遞加壓力。
3、摩阻桿選配:第四系松散/塑性地質(zhì),例如:流塑淤泥、軟塑/可塑的黏士、粉質(zhì)黏土、松散/稍密/中密的粉土、亞砂土、細(xì)砂、粗砂、礫石、卵石、漂石等,全風(fēng)化巖層,個(gè)別強(qiáng)風(fēng)化巖層,地質(zhì)強(qiáng)度(極限承載力)低于500kPa可選配摩阻鉆桿;此外深樁,機(jī)鎖鉆桿不夠鉆深時(shí),可以選配摩阻桿,但前提是滿足巖土強(qiáng)度鉆進(jìn),或改為研磨式鉆進(jìn)。
4、摩阻鉆桿優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):摩阻鉆桿提鉆/下鉆速度快,鉆深能力強(qiáng),無(wú)需尋找鎖點(diǎn)及解鎖,帶桿幾率低,可提升施工效率及滿足鉆深等;
缺點(diǎn):打滑、輸出軸壓低,鉆齒接地比壓低,不易剪切破碎較硬地質(zhì)。
二、機(jī)鎖桿
通過(guò)鉆桿上的凹形鍵條互扣,形成硬性連接,傳遞加壓力,不再依靠鉆斗負(fù)載影響。
與摩阻鉆桿相比,可傳遞更大的軸壓,只要整機(jī)質(zhì)量及重心合理,理論上可以輸出合理設(shè)定的最大加壓力。
1、機(jī)鎖桿構(gòu)造:機(jī)鎖桿的關(guān)鍵在于鍵條結(jié)構(gòu),驅(qū)動(dòng)鍵與機(jī)鎖臺(tái)互扣機(jī)鎖,形成剛性連接,將油缸或卷?yè)P(yáng)輸出的軸向加壓力全部傳遞到鉆斗。此外,由于機(jī)鎖桿輸出及承受軸壓大,因此其管徑及壁厚尺寸增加,這也是機(jī)鎖桿標(biāo)配為四節(jié)的原因。
其他部位如扁頭、法蘭、擋套、轉(zhuǎn)環(huán)、下管、流水盤(pán)、彈簧、彈簧托盤(pán)、方頭部位基本一致。
2、機(jī)鎖桿加壓原理:動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)鍵或鉆桿下管驅(qū)動(dòng)鍵正轉(zhuǎn)向下,在鉆斗負(fù)載作用下,驅(qū)動(dòng)鍵與機(jī)鎖點(diǎn)互扣機(jī)鎖,形成剛性連接傳遞軸壓。
3、快速尋找鎖點(diǎn):
①鉆機(jī)具備動(dòng)力頭高低速功能,倒渣、尋找鎖點(diǎn)時(shí)可使用高速升/降,實(shí)現(xiàn)快速尋找鎖點(diǎn)。
②在反轉(zhuǎn)解鎖時(shí),參照桅桿標(biāo)記當(dāng)前動(dòng)力頭位置,二次下鉆時(shí),將動(dòng)力頭提前提升至標(biāo)記位置,實(shí)現(xiàn)快速機(jī)鎖。
③動(dòng)力頭機(jī)鎖到達(dá)桅桿底端時(shí),需重新提升動(dòng)力頭與下一道機(jī)鎖點(diǎn)機(jī)鎖,由于管體隱蔽在內(nèi)部(除第一節(jié)) ,動(dòng)力頭提升高度可參照第一節(jié)1號(hào)至2號(hào)加壓臺(tái)間距。
4、機(jī)鎖桿解鎖:機(jī)鎖臺(tái)行程大于驅(qū)動(dòng)鍵長(zhǎng)度,因此鉆桿轉(zhuǎn)環(huán)為懸空狀態(tài),解鎖前上提動(dòng)力頭消除懸空行程,同時(shí)也降低驅(qū)動(dòng)鍵與鎖點(diǎn)的摩擦力;解鎖前應(yīng)在鉆斗有鉆進(jìn)負(fù)載時(shí)反轉(zhuǎn),通過(guò)鉆頭阻力固定芯節(jié),其他節(jié)鉆桿及動(dòng)力頭反轉(zhuǎn),各驅(qū)動(dòng)鍵與鎖點(diǎn)分離,回位到鍵槽位置中。
5、解鎖順序:當(dāng)機(jī)鎖桿全部伸出后,解鎖時(shí)理論上芯節(jié)是被固定的。因此,除了芯節(jié)桿外,其余三節(jié)桿中第一節(jié)桿質(zhì)量最大,其摩擦阻力也最大。因此,解鎖順序由內(nèi)而外:鉆斗提供阻力(旋轉(zhuǎn)底關(guān)閉與巖土、鉆頭直徑及單斗鉆深有關(guān))→固定芯節(jié)→第三節(jié)與芯節(jié)解鎖→第二節(jié)與第三節(jié)解鎖→第一節(jié)與第二節(jié)解鎖→動(dòng)力頭與第一節(jié)解鎖。機(jī)鎖與解鎖順序一樣,都是由內(nèi)而外:第三節(jié)→第二節(jié)→第一節(jié)→動(dòng)力頭。
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小博
2018-11-06
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