趙國臣，保紅兵，劉 陽，李根營，張 力，宋 雨，丁 盛

（徐州徐工基礎工程機械有限公司，江蘇 徐州 221004）

1 前 言

XZ5000水平定向鉆機是目前國內生產的智能化程度最高的特大噸位水平定向鉆機，其設計及制造在國內處于技術領先水平，適應于我國絕大部分地區(qū)各種地質條件的非開挖工程施工，適用于特大直徑、超長距離的管道穿越，主要用于能源輸送主干線中穿越鐵路、公路、河流等大型施工工程。

國外生產水平定向鉆機的主要制造商有美國VERMEAR公司、AUGERS公司，德國的PRIME公司，瑞士的TT公司等；國內水平定向鉆機制造商有徐工基礎北京土行孫、深圳鉆通、上海谷登等。

2 主要技術參數

XZ5000水平定向鉆機的主要參數如下。

發(fā)動機功率（kW） 132（主機） 788（動力站）

最大推拉力（kN） 5000

最大推拉速度（m/min） 28

最大扭矩（Nm） 160000

最大旋轉速度（r/min） 90

主機重量（t） 55

外形尺寸（L×W×H）（m） 18×3.3×3.6

行走速度(km/h) 0.9

3 技術特點

XZ5000水平定向鉆機是目前國內技術水平最先進的定向鉆機，其性能參數超越了進口鉆機，現將該產品的技術特點詳述如下。

1）雙動力系統 采用進口原裝大功率電噴雙動力系統，并配備了為徐工水平定向鉆機專有施工工況而開發(fā)的發(fā)動機極限功率控制系統，任一發(fā)動機，均可以完成鉆機的全部動作，施工安全性好。

2）高壓大流量多泵合、分流控制技術 根據施工工況的不同，可將發(fā)動機的輸出功率進行不同比例的分配，實現鉆機旋轉及推拉兩種主動作的功率分配合理，發(fā)動機的功率利用更高、更有效，鉆機的施工效率高，可有效降低機器的燃油消耗，并節(jié)省施工時間。

3）動力頭全程位置檢測技術 可以隨時監(jiān)測動力頭所在位置，為裝卸鉆桿提供了準確定位，為我國非開挖鉆機事業(yè)自動化水平及安全保護奠定了理論及技術基礎。

4）數字式壓力調整技術 傳統的鉆機壓力均采用模擬調壓技術，存在著壓力不能預先設定，設定的數值不能顯示，壓力設定操作復雜，設定的壓力影響發(fā)動機轉速等問題。采用數字式壓力調整技術的鉆機，不僅操作簡單、方便，還可以預設壓力值，避免其它因素的影響。

5）整體浮動式芯軸技術 動力頭主軸是水平定向鉆機的動力輸出件，鉆機的鉆進、回拖和泥漿的輸送等功能都依靠它實現，整體式芯軸耐磨性能好、承載能力高，產品可靠性高采用此技術可提高動力頭的性能與可靠性，從而提高水平定向鉆機的整機質量及可靠性。

6）主油路全部采用節(jié)能的閉式液壓系統 為保證液壓系統的清潔度，專門在閉式系統的泵、馬達之間，安裝了大流量的高壓過濾器，保證貴重元器件的長久使用。

7）三徑向油缸夾緊技術 傳統的虎鉗，在外載荷較大時，已經不能適應用戶的使用，經常出現卸不開鉆桿的情況，這是由于油缸的夾緊力有限，且受油缸的數量及結構尺寸的限制，鉆桿夾緊力受到限制，為了虎鉗工作的可靠，需要增加夾緊力，從而保證卸桿的可靠。

8）溫控散熱技術 在寒冷地區(qū)及機器剛啟動時，并不對液壓系統進行散熱，只有到工作用液壓油達到一定的溫度時，才開啟液壓油散熱風扇，對系統進行散熱，可使系統始終工作在效率最高點。

9）液壓油泄漏保護功能 當液壓系統泄漏時，系統監(jiān)測液壓油的狀況并會及時停機，防止液壓系統的損傷。

10）雙油缸推拉鉆架滑移技術 傳統的超大噸位鉆機的角度調節(jié)，使用動力頭推拉鉆架滑移，操作危險性大，且使用故障點多，操作復雜、危險性大，調節(jié)過程中需要多人才能完成。使用雙油缸推拉鉆架滑移，只需要一人，就可以簡單、安全地完成操作，該技術是為適應施工者調節(jié)鉆機的工作角度而開發(fā)的功能。

4 施工案例

XZ5000水平定向鉆機先后成功參與完成多項工程建設：吉林省長春市城市輸油管道鋪設工程，穿越長度1250m，管線直徑為1016mm；遼寧省盤錦市跨遼河天然氣管道鋪設工程，穿越長度2300m，管線直徑為610mm；馬來西亞跨海電纜鋪設工程，穿越長度1600m，管線直徑為610mm等等。

在施工過程中XZ5000水平定向鉆機采用鉆桿柔性夾持、弧形可轉虎牙技術，卸扣扭矩大，施工可靠性更高；采用多PLC及全電控控制技術，整機操作簡單，自動化程度高；采用自動定旋轉速度鉆進、自動定扭矩鉆進、自動定推拉速度鉆進、自動定推拉力鉆進及多種模式混合控制的自動鉆進技術，率先解決了長期以來制約國內水平定向鉆機發(fā)展的技術瓶頸，為國產定向鉆機的技術提升奠定了理論及制造基礎。

XZ5000水平定向鉆機已被客戶充分認可，縮小了我國與國際先進非開挖設備制造上的差距，加快了我國非開挖機械技術的發(fā)展。