程建波

（重慶探礦機械廠 技術(shù)中心，重慶 400030）

1 工地灌漿施工現(xiàn)狀

在水電局基礎(chǔ)施工中深孔灌漿時，以前都是利用鉆機的最低轉(zhuǎn)速使鉆桿轉(zhuǎn)動，同時注入水泥漿溶液進行灌漿。這樣灌漿的轉(zhuǎn)速太高，孔內(nèi)出現(xiàn)事故機率較大，而且使泥漿的原有成份很容易改變，影響灌漿的質(zhì)量，從而使工程達不到預想的目標，另外，在施工時頻繁改變鉆機的速度非常麻煩，增加勞動強度，影響工程進度。這些一直是施工中一些未能完全解決的問題。因此，在不改變泥漿成份和灌漿過程中不讓鉆桿在井內(nèi)凝固以及避免更多的孔內(nèi)事故，需要一個較低的轉(zhuǎn)速來改變這一狀況。

我廠生產(chǎn)的XY－2型鉆機和XY－2B型鉆機正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速為65和57r／min，反轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速為51和45r／min，用此速度來灌漿就有些偏高，容易使泥漿成份發(fā)生改變，也容易磨損孔口密封器，有時還會發(fā)生孔內(nèi)事故。經(jīng)過我廠的技術(shù)人員對施工現(xiàn)場進行考察，并對現(xiàn)場施工人員的要求作了記錄，作了一個系統(tǒng)的分析，了解到他們是需要一種能夠在鉆井一段完成后，就能實現(xiàn)一段低速灌漿目的，而且轉(zhuǎn)速最好低于20r／min的灌漿輔助裝置。結(jié)合這些要求，針對我廠生產(chǎn)的XY－2型鉆機和XY－2B型鉆機的結(jié)構(gòu)，設(shè)計了一種符合要求的分動力裝置。

2 結(jié)構(gòu)簡介和工作原理

2.1 機械部分

此輔助裝置在不改變我廠的XY－2型鉆機和XY－2B型鉆機原有的機械系統(tǒng)的情況下，是在分動箱觀察窗口上增設(shè)了一傳動箱，主要結(jié)構(gòu)如圖1中所示。

圖1

傳動箱體與油馬達連接，在傳動箱內(nèi)設(shè)置有輸入軸、過橋軸和輸出軸，設(shè)置在輸入軸上的輸入齒輪能與設(shè)置在過橋軸上的過橋齒輪嚙合，過橋齒輪能與設(shè)置在輸出軸上的輸出齒輪嚙合，輸出齒輪與鉆機分動箱體內(nèi)的一傳動齒輪嚙合。當鉆機鉆井時，就脫開齒輪，使用鉆機的自身的傳動機構(gòu)，在輸入齒輪上設(shè)置撥叉和撥叉操縱柄，通過轉(zhuǎn)動撥叉操縱柄，使撥叉帶動輸入齒輪在輸入軸上作軸向移動，來控制和過橋齒輪嚙合或脫開。當鉆機在灌漿施工時，就使齒輪嚙合，并把鉆機變速箱齒輪開在空檔位，利用此分動機構(gòu)傳遞動力給動力頭。

分動裝置與鉆機的安裝結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.2 液壓部分

此輔助裝置在不改變我廠的XY－2型鉆機和XY－2B型鉆機原有的液壓系統(tǒng)的情況下，利用自身的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包含了鉆機的液壓操縱裝置、液壓油箱兩個部件，主要結(jié)構(gòu)如圖3中所示。

圖2

圖3

油馬達設(shè)置進油管路和回油管路，進油管路以原操縱閥上現(xiàn)有的一空位通過油管連接到驅(qū)動馬達進油口上，回油管路通過油管連接在油馬達的出油口與液壓油箱之間，將油馬達內(nèi)的液壓油通過回油管路回流到液壓油箱內(nèi)。當把鉆機的機械部分換在相應(yīng)的檔位上時，就可以通過鉆機操縱閥，操作鉆機使回轉(zhuǎn)器帶動鉆桿低速運轉(zhuǎn)，并可以通過調(diào)節(jié)加壓控制閥來控制轉(zhuǎn)速，從而達到施工要求。

2.3 技術(shù)參數(shù)

轉(zhuǎn)速：1檔0～6r／min 2檔0～21r／min

扭矩：2600Nm

2.4 技術(shù)特點

此分動力裝置充分利用鉆機原有的液壓裝置和動力裝置，增加的部件不多，在原有鉆機結(jié)構(gòu)上改動較小，使其結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕，移動和拆卸都很方便。根據(jù)用戶的實際需要配置，靈活性很大，使鉆機的成本得以控制，該種鉆機具有較強的市場競爭力。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

工地上施工對于不同的地層需要不同濃度的漿料溶液進行灌漿，也就造成了需要鉆機在灌漿時輸出不同的轉(zhuǎn)速，方便施工工人進行控制。此分動裝置分別設(shè)有0～6和0～21r／min兩檔轉(zhuǎn)速，通過對鉆機自身裝置的控制，就能夠在不同的地層灌漿時調(diào)整需要的轉(zhuǎn)速。

此速度是由此分動裝置相嚙合的齒輪組的傳動比決定，轉(zhuǎn)速能低于20r／min。在施工時，可根據(jù)不同漿料的配比濃度和灌漿的工藝需要，通過對鉆機的液壓裝置的控制和調(diào)節(jié)，可以控制進入油馬達油液的壓力或流量，達到調(diào)速目的，使鉆機在灌漿時可達到3、5和10r／min等滿足工地實際需要的轉(zhuǎn)速，達到鉆機的灌漿施工要求。

現(xiàn)在使用了此分動力裝置后，孔內(nèi)事故幾率減少了很多，也達到了施工灌漿低速轉(zhuǎn)動要求，減少了灌漿輔助時間，在同一孔的施工時間比以前加快了3～4天，提前了總的工程完工時間，得到了施工單位的很好的評價，既為他們解決了多年來未解決的問題，也為施工單位提高了工作效率，現(xiàn)在該分動力裝置在灌漿施工中得到了較廣泛的運用。

4 結(jié)論及建議

（1）鉆機在鉆井工作時，必須脫開此分動裝置的齒輪嚙合，拆掉鉆機操縱閥上的給進油液，并用堵頭堵上操縱閥上孔口；

（2）鉆機在施工灌漿時，必須脫開鉆機的變速箱齒輪嚙合，讓鉆機在空檔位上，由該動裝置為給進動力；

（3）安裝此分動箱時，注意齒輪與鉆機分動箱齒輪安裝距必須控制準確，在加工箱體時就必須控制好安裝尺寸距離，以防造成安裝誤差；

（4）鉆機在施工灌漿時，根據(jù)需要調(diào)整鉆機的分動箱齒輪二檔嚙合，使鉆機在不同檔位上，讓此分動力裝置輸出高、低兩檔速速。