旋挖鉆機(jī)的基本構(gòu)造及工作原理

1、旋挖鉆機(jī)的基本構(gòu)造及工作原理結(jié)合目前國內(nèi)市場需求情況，由北京市三一重機(jī)有限公司獨(dú)立研發(fā)生產(chǎn)的旋挖鉆機(jī)于2003 年 3 月 1 日成功下線，目前已經(jīng)形成 SR280、 SR330、 SR250、SR220C、SR200C、SR150 及SR130C等系列化產(chǎn)品投入市場，穩(wěn)居市場占有率第一位。第一節(jié) 概述SR 系列旋挖鉆機(jī)是北京市三一重機(jī)有限公司獨(dú)立研發(fā)的新一代地基基礎(chǔ)施工機(jī)械產(chǎn) 品，在設(shè)計(jì)和制造上吸取了國內(nèi)外著名品牌產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，主要性能達(dá)到國際同類產(chǎn)品水平。 關(guān)鍵零部件均采用國際知名品牌的產(chǎn)品，確保了整機(jī)的高可靠性。SR 系列旋挖鉆機(jī)可廣泛應(yīng)用于城市高層建筑、鐵路、公路、 橋梁等樁基礎(chǔ)工程的鉆

2、孔灌注樁成孔的施工， 具有成樁 速度快、施工效率高、環(huán)保節(jié)能等特點(diǎn)，在地基基礎(chǔ)行業(yè)樹立了新的民族品牌。SR 系列旋挖鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)從功能上分，主要包括底盤和工作裝置兩大部分。從使用底盤 的不同又可分為履帶式和汽車底盤式兩種規(guī)格，SR130、SR150、SR200C、SR220C、SR220R、SR250 SR280R SR280C SR350旋挖鉆機(jī)等皆采用了液壓伸縮履帶式底盤，而SRC108采用了汽車底盤，使產(chǎn)品具有機(jī)動(dòng)性強(qiáng) 遠(yuǎn)距離移位便捷的優(yōu)勢。SR系列旋挖鉆機(jī)的工作裝置主要包括變幅機(jī)構(gòu)、桅桿、主、輔卷揚(yáng)、動(dòng)力頭、隨動(dòng)架、 加壓裝置、鉆桿、鉆具等（詳見 “機(jī)械結(jié)構(gòu)章” ）。采用了平行四邊形變幅

3、機(jī)構(gòu)、自行起落 折疊式桅桿； 自動(dòng)控制監(jiān)測主機(jī)功率、 回轉(zhuǎn)定位及安全保護(hù)； 自動(dòng)檢測、 調(diào)整鉆桿的垂直度； 鉆孔深度預(yù)置和監(jiān)測等新技術(shù)。 彩色顯示屏直觀顯示工作狀態(tài)參數(shù)， 整機(jī)操縱上采用先導(dǎo)控 制、負(fù)荷傳感， 最大限度地提高了操作的方便性、 靈敏性和安全舒適性， 充分實(shí)現(xiàn)了人、 機(jī)、 液、電一體化。SR 系列旋挖鉆機(jī)所配套的短螺旋鉆頭、普通鉆斗、撈沙鉆斗等鉆具，可鉆進(jìn)粘土層、 沙礫層、卵石層和中風(fēng)化泥巖等不同地質(zhì)。第二節(jié) 工作原理旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔工藝旋挖成孔首先是通過鉆機(jī)自有的行走功能和桅桿變幅機(jī)構(gòu)使得鉆 具能正確的就位到樁位， 利用桅桿導(dǎo)向下放鉆桿將底部帶有活門的桶式鉆頭置放到孔位，鉆機(jī)動(dòng)力

4、頭裝置為鉆桿提供扭矩、加壓裝置通過加壓動(dòng)力頭的方式將加壓力傳遞給鉆桿鉆頭， 鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土 , 并直接將其裝入鉆頭內(nèi) , 然后再由鉆機(jī)提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提 出孔外卸土 , 這樣循環(huán)往復(fù) , 不斷地取土、卸土 , 直至鉆至設(shè)計(jì)深度。對(duì)粘結(jié)性好的巖土層 , 可采用干式或清水鉆進(jìn)工藝。而在松散易坍塌地層 , 則必須采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)工藝。旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)工藝與正反循環(huán)鉆進(jìn)工藝的根本區(qū)別是, 前者是利用鉆頭將破碎的巖土直接從孔內(nèi)取出 , 而后者是依靠泥漿循環(huán)向孔外排除鉆渣。精選第三節(jié)機(jī)械系統(tǒng)的基本構(gòu)造一、機(jī)械結(jié)構(gòu)：SR系列旋挖鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)從功能上分，分為底盤和工作裝置兩大部分。鉆機(jī)的主要部件有：

5、 底盤（行走機(jī)構(gòu) 、底架、上車回轉(zhuǎn)）、工作裝置（變幅機(jī)構(gòu)、桅桿總成、主卷揚(yáng)、輔卷?xiàng)睢?動(dòng)力頭、隨動(dòng)架、鉆桿、鉆具等加壓）。圖1 SR系列旋挖鉆機(jī)結(jié)構(gòu)圖1、底盤2、變幅機(jī)構(gòu)3、桅桿總成4、隨動(dòng)架5、動(dòng)力頭6、鉆桿7、鉆具8、主卷揚(yáng)9、 輔卷揚(yáng)二、底盤底盤是鉆機(jī)工作裝置部分的安裝基礎(chǔ)，由行走 機(jī)構(gòu)、底架、上車回轉(zhuǎn)組成，見圖2。 行走機(jī)構(gòu)的功能是實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)的行走和移位。主要由液壓馬達(dá)、減速機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪及張緊裝置、 履帶、承重輪、托鏈輪、導(dǎo)向輪等部件組成。行走裝置通過液壓系統(tǒng)控制，可實(shí)現(xiàn)前行、后 行、左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、原地水平旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作。行走機(jī)構(gòu)的履帶具有張緊度調(diào)節(jié)功能。當(dāng)履帶過于松弛時(shí)，影響正常工作，需適

6、時(shí)調(diào)整其張緊度。調(diào)整履帶張緊度時(shí)，用手壓黃油泵向張緊裝置的張緊油缸注油口注入適量油脂。張緊油缸的注油口位置如圖“ A”處。底架用于安裝和支承履帶行走機(jī)構(gòu)，內(nèi)部裝有液壓油缸、液壓系統(tǒng)的“中心回轉(zhuǎn)接頭”。上車的液壓系統(tǒng)的工作壓力油液通過“中心回轉(zhuǎn)接頭”傳輸?shù)铰膸凶邫C(jī)構(gòu)和履帶伸縮機(jī)構(gòu)。通過液壓油缸的伸縮運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了履帶行走機(jī)構(gòu)的展寬和縮回。這一功能使鉆機(jī)在工作時(shí)展寬兩履帶的外邊距，提高了整機(jī)工作的穩(wěn)定性；在車載運(yùn)輸時(shí)縮回履帶， 減小整機(jī)寬度，適應(yīng)了公路交通法規(guī)的要求?；剞D(zhuǎn)臺(tái)是工作裝置部分的安裝基礎(chǔ)，發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)、駕駛室、變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、配 重等部件直接安裝在其上。圖2 SR系列旋挖鉆機(jī)底盤1

7、、 SR130/150型旋挖鉆機(jī)底盤型號(hào)為 SY230R采用的是三一集團(tuán) SY230成熟的挖掘機(jī)底盤 改制而成。動(dòng)力系統(tǒng)（發(fā)動(dòng)機(jī)）采用的是目前國際上先進(jìn)的動(dòng)力裝置之一的康明斯 6BTA5.9-C型渦輪增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，它能夠自感應(yīng)負(fù)載變化，并相應(yīng)調(diào)整功率的大小。2、SR200型旋挖鉆機(jī)底盤型號(hào)為 SY310R采用三一集團(tuán)SY310成熟的挖掘機(jī)底盤改制而成。 動(dòng)力系統(tǒng)（發(fā)動(dòng)機(jī)）采用的是康明斯的超強(qiáng)力、大扭矩、電控、直噴、渦輪增壓、中冷型 QSB5.9-240型柴油機(jī)，可在高海拔地區(qū)工作。3、 SR220C型和SR250型旋挖鉆機(jī)底盤型號(hào)為 CAT330C采用CAT C 9電噴渦輪增壓中冷柴 油發(fā)動(dòng)

8、機(jī)，也是目前國際上最先進(jìn)的動(dòng)力裝置之一。能夠感應(yīng)負(fù)載變化，并相應(yīng)調(diào)整輸出功率的大小。該發(fā)動(dòng)機(jī)噪音低，振動(dòng)小，環(huán)保高效，性能穩(wěn)定可靠。SR420三、工作裝置工作裝置包括變幅機(jī)構(gòu)、桅桿總成、隨動(dòng)架、動(dòng)力頭、主卷揚(yáng)、輔卷揚(yáng)、加壓裝置、鉆桿、鉆具等。1、變幅機(jī)構(gòu)變幅機(jī)構(gòu)是桅桿的安裝部件。由動(dòng)臂、三角架、支撐桿、變幅油缸、桅桿油缸等組成，見圖3。通過變幅油缸、桅桿油缸的作用，可以使桅桿遠(yuǎn)離或靠近機(jī)體和改變桅桿前后傾角，調(diào) 節(jié)桅桿的工作幅度或運(yùn)輸狀態(tài)的整機(jī)高度。圖3 SR系列旋挖鉆機(jī)變幅機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)臺(tái)一動(dòng)臂一支撐桿一三角架通過銷軸鉸接，組成一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)。 當(dāng)變幅油缸伸縮而改變工作幅度時(shí)，桅桿和三角架只作

9、上下平行移動(dòng)。滿足了桅桿平移，升降的工況要求。2、桅桿總成桅桿總成由桅桿和滑輪架組成，見圖4。桅桿是鉆機(jī)的重要機(jī)構(gòu)，是鉆桿、動(dòng)力頭的安裝支承部件及其工作進(jìn)尺的導(dǎo)向部件。其上裝有加壓油缸，動(dòng)力頭通過加壓油缸支承在桅桿上， 桅桿左右兩側(cè)有矩形導(dǎo)軌， 對(duì)這兩個(gè)工作 機(jī)構(gòu)（動(dòng)力頭、隨動(dòng)架）的工作進(jìn)尺起導(dǎo)向作用。圖4 SR系列旋挖鉆機(jī)桅桿桅桿為三段可折疊式，分為上段、中段、下段，運(yùn)輸狀態(tài)時(shí)，將上段、下段折疊安裝，以減 小運(yùn)輸狀態(tài)時(shí)整機(jī)長度?；喖芙Y(jié)構(gòu)如圖 5，安裝于桅桿的頂端，工作時(shí)用螺栓與桅桿聯(lián)接。滑輪架上的主卷揚(yáng)滑輪和輔卷揚(yáng)滑輪用以改變卷揚(yáng)鋼絲繩運(yùn)動(dòng)方向，是提升、下降鉆桿和物件起吊的重要支撐部件?；?/p>

10、輪架為折疊式，運(yùn)輸時(shí)與桅桿鉸接聯(lián)接，以降低運(yùn)輸狀態(tài)時(shí)整機(jī)的高度。精選圖5 SR系列旋挖鉆機(jī)滑輪架3、隨動(dòng)架隨動(dòng)架是鉆桿工作的輔助裝置，結(jié)構(gòu)如圖6，一端裝有軸承并與鉆桿螺栓聯(lián)接，對(duì)鉆桿起回旋支承作用；另一端設(shè)有導(dǎo)槽與桅桿兩側(cè)導(dǎo)軌滑動(dòng)聯(lián)接，運(yùn)行于桅桿全長，是鉆桿工作的導(dǎo)向部件，扶持鉆桿正常工作。圖6 SR系列旋挖鉆機(jī)隨動(dòng)架4、動(dòng)力頭動(dòng)力頭是鉆機(jī)最重要的工作部件，結(jié)構(gòu)如圖7,它由液壓馬達(dá)、減速機(jī)、動(dòng)力箱、緩沖裝置、滑移架、聯(lián)接板、壓盤組成。動(dòng)力箱內(nèi)有一組與回轉(zhuǎn)支承固定在一起的齒圈，齒圈與 輪轂固定，輪轂內(nèi)壁有三組驅(qū)動(dòng)鍵。圖7 SR系列旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭在回轉(zhuǎn)支承的支撐緩沖裝置的作用：當(dāng)鉆孔深度超過 第一

11、層鉆桿的長度 時(shí)，下鉆桿時(shí)會(huì)沖擊液壓馬達(dá)的高速旋轉(zhuǎn)通過減速機(jī)減速以后，減速機(jī)的動(dòng)力輸入給動(dòng)力箱中的齒輪軸，齒 輪軸小齒輪與齒圈嚙合，形成最后一級(jí)減速。與輪轂固定在一起的齒圈, 下被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，輪轂上的鍵驅(qū)動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)鉆孔工作的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力頭，特別是卡鉆時(shí)的意外情況，沖擊力更大，此時(shí)緩解對(duì)動(dòng)力頭的沖擊，保護(hù)動(dòng)力頭不受到損壞。滑移架是動(dòng)力頭的導(dǎo)向部件，通過聯(lián)接板和銷軸與動(dòng)力箱固定，在對(duì)鉆孔加壓和對(duì)動(dòng)力頭起拔工況時(shí)，沿桅桿導(dǎo)軌導(dǎo)向。壓盤的作用是鉆斗上提時(shí)與鉆斗上的碰塊相撞，打開鉆斗卸渣。SR220C旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭匹配兩種輸出轉(zhuǎn)速：一種是低速大扭矩，用于正常成孔作業(yè)；另一種是高速小扭矩，用于空

12、載卸土。兩種轉(zhuǎn)速通過液壓系統(tǒng)進(jìn)行切換，切換時(shí)有3秒滯后延時(shí)。其它鉆機(jī)沒有高速甩土功能。5、主卷揚(yáng)卷揚(yáng)由液壓減速機(jī)構(gòu)、卷筒、卷揚(yáng)支座、鋼絲繩、繩套等組成，結(jié)構(gòu)如圖8。主卷揚(yáng)的功能是提升或下放鉆桿，是鉆機(jī)完成鉆孔工作的重要組成部分，其提升和下放鉆桿的工作由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)和控制。 在鉆機(jī)進(jìn)行成孔工作時(shí)， 須打開主卷揚(yáng)制動(dòng)器； 使系統(tǒng)中主卷揚(yáng)馬達(dá) 進(jìn)、回油通道互相導(dǎo)通，卷揚(yáng)機(jī)系統(tǒng)處于浮動(dòng)狀態(tài)， 這樣才能操作加壓油缸對(duì)鉆桿進(jìn)行加壓， 以便鉆桿順利進(jìn)行鉆進(jìn)。圖8 SR系列旋挖鉆機(jī)主卷揚(yáng)6、輔卷揚(yáng)輔卷揚(yáng)由液壓減速機(jī)構(gòu)、卷筒、卷揚(yáng)支座、鋼絲繩、繩套等組成。輔卷揚(yáng)置于三角架內(nèi)， 其功能是吊裝鉆具以及其他不大于額定

13、起重量的重物，是鉆機(jī)進(jìn)行正常工作的輔助起重設(shè) 備。7、加壓裝置加壓裝置由加壓油缸和動(dòng)力頭總成組成。 加壓油缸固定于桅桿上，加壓油缸活塞桿連接于動(dòng)力頭滑移架上。8、鉆桿部分：一、鉆桿的類型根據(jù)鉆孔時(shí)采用的鉆進(jìn)加壓方式不同，鉆桿分為三種類型：摩擦加壓式鉆桿（簡稱：摩擦桿）、機(jī)鎖加壓式鉆桿（簡稱：機(jī)鎖桿，又稱：凱式鉆桿）和組合加壓式鉆桿（簡稱：組合 桿）。摩擦式鉆桿（見圖 1 ）一般用于較軟地層的鉆孔施工，可鉆進(jìn)淤泥層、泥土、（泥）砂層、卵（漂）石層。摩擦式鉆桿一般制成 5節(jié)，14節(jié)桿每節(jié)鋼管長13米。鉆孔深度可達(dá) 60米左右。1、扁頭2、一桿擋環(huán)3、第一節(jié)鉆桿4、第二節(jié)鉆桿5、第三節(jié)鉆桿6、第四節(jié)

14、鉆桿7、第五節(jié)鉆桿8、減振器總成9、一桿外鍵10、一桿內(nèi)鍵11、彈簧座（托盤）12、鉆桿彈簧13、方頭14、銷軸圖1摩擦式鉆桿機(jī)鎖式鉆桿（見圖 2和圖3）不但可用于軟地層，也可用于較硬地層施工。 機(jī)鎖式鉆桿可鉆 進(jìn)淤泥層、泥土、（泥）砂層、卵（漂）石層和強(qiáng)風(fēng)化巖層。 機(jī)鎖式鉆桿一般制成 4節(jié)，1，3節(jié)桿每節(jié)鋼管長13米。鉆孔深度可達(dá) 50米左右。1、扁頭2、一桿擋環(huán)3、第一節(jié)鉆桿4、第二節(jié)鉆桿5、第二節(jié)鉆桿6、第四節(jié)鉆桿7、減振器總成 &一桿外鍵9、一桿內(nèi)鍵10、彈簧座（托盤）11、鉆桿彈簧12、方頭13、銷軸圖2固定點(diǎn)分段加壓式機(jī)鎖式鉆桿二、鉆桿結(jié)構(gòu)1、結(jié)構(gòu) 名詞解釋“鉆桿節(jié)桿號(hào)”：旋挖鉆機(jī)

15、鉆桿是由數(shù)節(jié)直徑大小不等的鋼管和內(nèi)外鍵制成的桿套裝而成, 其各節(jié)桿的名稱從外向里分別定義為：第1節(jié)桿；第2節(jié)桿；第3節(jié)桿。鉆桿結(jié)構(gòu)如圖5 （摩擦桿）旋挖鉆機(jī)鉆桿通常為直徑大小不等的多節(jié)無縫圓鋼管套裝構(gòu)成，每節(jié)桿鋼管的外圓按 120 均布焊有通長外鍵； 除最里邊一節(jié)桿外， 每節(jié)桿下管（長度5001000 mm）鋼管內(nèi)圓弧面上 都焊接（或安裝）了內(nèi)鍵（內(nèi)鍵長度 500900 mm）,形成120。均布的三個(gè)內(nèi)鍵槽，與其相a屮炸-萱Cb）紅）鄰內(nèi)桿的外鍵配裝，留有足夠的間隙，使外鍵能在內(nèi)鍵槽內(nèi)全長自由伸縮滑動(dòng)；除1桿外每節(jié)桿的上端部都焊接（或安裝）有擋環(huán)；（a）鉆桿收縮狀態(tài)（b）鉆桿斷面結(jié)構(gòu)（c）鉆桿

16、伸出狀態(tài)圖5摩擦桿結(jié)構(gòu)圖外鍵的作用：傳遞旋挖扭矩和加壓力；內(nèi)鍵的作用：（1）傳遞旋挖扭矩和加壓力，（2）與相鄰內(nèi)桿鋼管的徑向定位；擋環(huán)的作用：（1）與相鄰?fù)鈼U鋼管的徑向定位，（2）該桿完全從其外桿向下伸出時(shí)，擋環(huán)被其外桿內(nèi)鍵上端面擋住，阻止該桿從其外桿下管滑落脫出。 摩擦桿各節(jié)桿上的外鍵是焊在鋼管上圓周120 均布的 3 條（或 6 條）通長鋼條， 無臺(tái)階（無加壓點(diǎn)）。機(jī)鎖桿各節(jié)桿上的外鍵是焊在各節(jié)桿鋼管上圓周120均布的 3 條（或 6 條）帶有加壓端面（有臺(tái)階）或齒面的鋼條。最里邊一節(jié)桿上端部焊裝有扁頭， 其與提引器相連接， 通過旋挖鉆機(jī)的主卷揚(yáng)、 鋼絲繩將鉆 桿吊起。 其下端部焊裝有方頭

17、， 由它將動(dòng)力頭傳來的旋挖扭矩和加壓力傳遞給鉆具。 在該桿 的下部還裝有減振彈簧和彈簧座（托盤） ，該兩零件托著其它各節(jié)鉆桿，在提、放鉆桿操作 時(shí)減小其它各節(jié)鉆桿的慣性沖擊，對(duì)提引器、鋼絲繩和主卷揚(yáng)等零部件起緩沖保護(hù)作用。第 1 節(jié)桿上端部焊（裝）有可與隨動(dòng)架的滾動(dòng)支撐連接的法蘭盤，通過螺栓與隨動(dòng)架連接； 在其上部安裝有橡膠減振環(huán)，以減小鉆桿對(duì)動(dòng)力頭的沖擊。2、鉆桿的提升和伸放 鉆桿在完全縮進(jìn)狀態(tài)被安裝到旋挖鉆機(jī)上， 整根鉆桿的重量通過最內(nèi)一節(jié)桿的扁頭和提引器 相連接作用在主卷揚(yáng)鋼絲繩上。 最內(nèi)一節(jié)桿通過焊接 （或安裝） 在其上的圓盤和安裝的彈簧、 彈簧座（托盤）將其它各節(jié)桿托起（彈簧座的外徑

18、與一桿鋼管外徑相同） 。 鉆桿下放（伸出） ：鋼絲繩下放，鉆桿由于自重整體下降， 1 桿在動(dòng)力頭內(nèi)鍵套內(nèi)滑動(dòng)下降。 當(dāng) 1 桿上的減振環(huán)碰到動(dòng)力頭上平面時(shí)， 1 桿被動(dòng)力頭托住，停止下降；鋼絲繩繼續(xù)下放， 其余各節(jié)桿在重力作用下一起繼續(xù)下降。當(dāng)?shù)?節(jié)桿的擋環(huán)碰到 1 桿下管內(nèi)鍵上端面時(shí)， 2桿被 1 桿擋住， 停止下降；鋼絲繩繼續(xù)下放， 其余各節(jié)桿在重力作用下一起繼續(xù)下降。 當(dāng)?shù)?3 節(jié)桿的擋環(huán)碰到 2 桿下管內(nèi)鍵上端面時(shí)， 3 桿被 2 桿擋住，停止下降。如此繼續(xù)，直到各 節(jié)桿全部伸出， 將安裝在最里邊一節(jié)桿方頭上的鉆具下放到孔底。 由此可見， 各節(jié)鉆桿的伸 出（下放）是由外向里進(jìn)行的。鉆桿

19、提升（縮進(jìn)） ：（以 5 節(jié)桿為例）每次鉆進(jìn)結(jié)束后，鋼絲繩提升， 5 桿帶著鉆具一起向上 提升，同時(shí) 5 桿向 4桿內(nèi)縮進(jìn)。當(dāng) 5 桿完全進(jìn)入 4桿內(nèi)時(shí)，安裝在 5桿上的彈簧座（托盤） 將 4 桿托起， 帶著 4 桿一起上升， 同時(shí) 4 桿、 5 桿一起向 3 桿內(nèi)縮進(jìn)。 如此繼續(xù)， 直到 5、4、3、2 各節(jié)桿全部縮進(jìn) 1 桿內(nèi)，并且 1 桿也被彈簧座托起在動(dòng)力頭內(nèi)鍵套內(nèi)滑動(dòng)上升，直至 鉆桿和鉆具全部提出地面。 由此可見，各節(jié)鉆桿的提升（縮進(jìn)）是由內(nèi)向外進(jìn)行的。三、鉆桿扭矩傳遞和加壓原理鉆機(jī)在鉆孔作業(yè)時(shí)， 鉆桿要將動(dòng)力頭的兩個(gè)作用力傳遞給鉆具， 一個(gè)是圓周方向的旋挖扭 矩M （圓周力F）;另

20、一個(gè)是軸向的加壓力 N。把這兩個(gè)作用力從第1節(jié)鉆桿傳遞給第2節(jié)鉆 桿；第2節(jié)鉆桿傳遞給第3節(jié)鉆桿最末一節(jié)鉆桿傳遞給鉆具。這兩個(gè)作用力的傳遞是靠外面一節(jié)桿下部的內(nèi)鍵和其里面一節(jié)桿的外鍵相互作用完成的。由于摩擦桿和機(jī)鎖桿加壓力傳遞的作用原理不同，故分開論述。下面均以第 1、2節(jié)鉆桿為例論述各節(jié)鉆桿傳遞旋挖扭矩 和加壓力的原理。摩擦式鉆桿（見圖 6）精選圖6 (a)是鉆桿在非工作狀態(tài)的示意圖。120。均布的三條通長外鍵和120R豐工憂態(tài)示意展壯)正轉(zhuǎn)-旋抓加丘狀赫勰圖6摩擦桿扭矩傳遞和加壓原理示意圖均布的三組內(nèi)鍵分別焊接在2桿鋼管外圓和1桿鋼管內(nèi)圓上，3 2是內(nèi)外鍵單邊間隙。圖6 ( b)是鉆桿在旋

21、挖、加壓狀態(tài)的示意圖。動(dòng)力頭通過其內(nèi)鍵套的鍵齒將旋挖扭矩M傳遞給1桿，1桿轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)右側(cè)內(nèi)鍵頂上2桿外鍵后(見圖6 (b)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，把扭矩傳遞給了 2桿。2桿轉(zhuǎn)動(dòng)，把扭矩傳遞給3桿，加壓力是靠內(nèi)外鍵側(cè)的摩擦傳遞的。傳遞的加壓力(N的大小計(jì)算如下：假設(shè)：(1)鉆桿、鉆具承受孔底土石料的負(fù)載反扭矩為：Mf=22tm；(2) 1、2桿扭矩傳遞作用半徑為：R=195伽=0.195m；(3) 鋼-鋼摩擦系數(shù)為：k=0.11 (在有泥漿潤滑條件時(shí));貝F 圓周力=M/R=22/0.195=112.82(t), F正壓力=F 圓周力=112.82(t);f 摩擦力=kx F 正壓力=0.11 X 112.82

22、=12.41(t);N= f 摩擦力=12.41(t)以上是以SR220C旋挖鉆機(jī)為例，并且假定負(fù)載反扭矩與其最大輸出扭矩相等，即Mf=M=22tm計(jì)算的加壓力。實(shí)際上負(fù)載反扭矩比機(jī)器的最大輸出扭矩要小得多，因?yàn)檩^松軟的泥砂地層不會(huì)對(duì)鉆具形成多大的負(fù)載反扭矩；較硬實(shí)的風(fēng)化巖層鉆具截齒在上邊打滑，不易進(jìn)尺，也不能形成多大的負(fù)載反扭矩。負(fù)載反扭矩小t F圓周力小t F正壓力小t f摩擦力小t N加壓力小，所以摩擦式鉆桿傳遞的加壓力很小。摩擦式鉆桿的進(jìn)尺加壓力主要來自于最末一節(jié)鉆桿和鉆具的自身重量(0 440-5 X 13m摩擦桿的第5節(jié)桿重量為：1.8t左右，一個(gè)$ 1.5m的 撈砂鉆斗的重量為：2t左右，加起來共3.8t左右)。加壓油缸提供給動(dòng)力頭的加壓力雖然很大 （20t ），但經(jīng)過動(dòng)力頭內(nèi)鍵套鍵齒側(cè)與 1 桿外鍵側(cè) 的摩擦傳遞