呂祥利，黃江

(張家口中地裝備探礦工程機(jī)械有限公司，河北 張家口 075026)

新型鉆機(jī)底座快速聯(lián)接裝置的研制

呂祥利，黃江

(張家口中地裝備探礦工程機(jī)械有限公司，河北 張家口 075026)

鉆機(jī)底座是鉆井工程最重要的基礎(chǔ)部件，其結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性直接決定了鉆井施工的效率、安全性及綜合成本。作者根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合野外施工的不同工況，針對施工單位對鉆機(jī)底座的要求越來越高的情況，特設(shè)計一種鉆機(jī)底座快速聯(lián)接裝置，確保鉆機(jī)底座(平臺)便捷與實(shí)用。

鉆機(jī)；底座；聯(lián)接裝置；研制

1 前言

“十三五”時期，國土資源鉆采定位是向“三深一土”的科技戰(zhàn)略方向發(fā)展。為保護(hù)生態(tài)環(huán)境，嚴(yán)守耕地紅線，提倡綠色勘探，這是地勘單位未來一段時間內(nèi)的工作重點(diǎn)。同時，對地勘裝備的綜合要求越來越高。隨著勘探方向的轉(zhuǎn)移，勢必造成地勘單位對高底座的需求增加，僅2017年張?zhí)焦揪秃炗喠硕嗖裤@機(jī)高底座訂單，并陸續(xù)交付用戶。

2 常規(guī)底座連接裝置

改進(jìn)前常規(guī)底座的共性就是“傻、大、笨”，并且各模塊單元聯(lián)接均采用銷軸耳板形式，平鋪長度多達(dá)十幾米，見圖1。

圖1 常規(guī)底座連接形式

這種結(jié)構(gòu)本身對各組連接孔的形位公差要求較嚴(yán)，相對較大結(jié)構(gòu)件而言往往難以保證加工精度，加上這些底座都是定制式小批量生產(chǎn)，不可能上成套工裝或組焊后再機(jī)加工完成，勢必造成產(chǎn)品互換性差，給后期安裝工作帶來一定的難度。組裝時，通常使用千斤頂就是用手動游車起吊，不僅勞動強(qiáng)度大，而且安裝質(zhì)量難以保證。如果在運(yùn)輸過程中發(fā)生磕碰或使用中發(fā)生局部變形，對野外而言，進(jìn)行再次組裝的難度就可想而知。此外，在底座平臺組裝起來后，因底座不能調(diào)節(jié)，還可能造成鉆塔底腳與底座安裝的困難，從而引起鉆塔底腳差之毫厘導(dǎo)致鉆塔天車中心謬以千里的現(xiàn)象。也可能發(fā)生鉆機(jī)與底座安裝位置不對，造成孔口、鉆機(jī)回轉(zhuǎn)、天車中心三點(diǎn)不在一線的現(xiàn)象，影響正常鉆進(jìn)工作。

3 新型底座連接裝置

由于常規(guī)底座連接裝置的上述缺陷，我們專門設(shè)計了一種鉆機(jī)底座快速連接裝置，見圖2。

圖2 新型底座連接形式

從圖2中可以看出，底座連接采用幾組新型連接結(jié)構(gòu)代替原來銷軸、耳板連接。避免了圖1所示結(jié)構(gòu)存在的各種問題，不僅降低了生產(chǎn)制造成本，而且更方便野外組裝及維修。

3.1 結(jié)構(gòu)簡介

新設(shè)計的鉆機(jī)底座快速連接裝置(圖 3)，其中左夾持體(序2)、右夾持體(序4)，通過長螺栓(序5)及螺母(序8)連接在一起。左夾持體上裝有夾緊螺栓(序1)，螺母(序14)與壓緊塊(序9)通過軸用擋圈(序18)組合在一起。壓緊塊(序10)與定位銷(序3)通過過盈配合，與右夾持體(序4)組合在一起。圖中序6為支撐套，起保證左、右夾持體在使用過程中的對中性的作用，序7為開口墊板，序16為鐵鏈，序17為螺釘。通過以上各個零件的簡單組合，就能很容易地完成不同部件、相同結(jié)構(gòu)(或同類型鋼)的連接。

圖3 新型底座快速連接裝置

3.2 工作原理

本結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點(diǎn)是長螺栓(序5)六方外徑小于序6為支撐套外徑，很方便對左、右夾持體進(jìn)行組合與拆分。這種快速聯(lián)接裝置在使用時，首先將序7開口墊板取出，把左、右夾持體(及其附件)分別置于被連接件兩側(cè)，找到適當(dāng)位置后，插上序7開口墊板，再將螺母(序8)擰緊。旋緊夾緊螺栓(序1)，在螺母(序14)的作用下，與壓緊塊(序9)、壓緊塊(序10)把被連接工件牢牢的連接在一起。當(dāng)拆卸時，擰松夾緊螺栓(序1)，再將螺母(序8)擰松一點(diǎn)，取下序7開口墊板，這時，左、右夾持體(及其附件)就很方便地打開了。另外，壓緊塊(序9)、壓緊塊(序10)的形狀、大小、結(jié)構(gòu)可根據(jù)被加持零件的情況而適當(dāng)調(diào)整。

3.3 裝置特點(diǎn)

(1)該裝置快速裝卡，確保鉆機(jī)平臺在組裝過程中的快捷方便，安全可靠。

(2)該裝置代替底座長度方向的銷軸、耳板連接的方式，結(jié)構(gòu)簡單，降低制造成本。

(3)該裝置方便野外生產(chǎn)現(xiàn)場鉆機(jī)底座的組裝與調(diào)整，降低工人勞動強(qiáng)度，提高組裝效率。

(4)該裝置的使用，確保野外作業(yè)現(xiàn)場的人身及設(shè)備安全。

4 結(jié)語

該產(chǎn)品已于2017年8月研制完成，并于8月19日在北京鐵路局張家口南站工務(wù)段模擬斷裂道軌現(xiàn)場進(jìn)行性能試驗(yàn)。張家口南站工務(wù)段對這項(xiàng)產(chǎn)品很感興趣，并提出進(jìn)一步合作愿望，有望以后在鐵路軌道斷裂救援方面起到關(guān)鍵作用。這項(xiàng)技術(shù)也必將在張?zhí)焦疽院蟠笮豌@機(jī)底座生產(chǎn)中得以推廣應(yīng)用，為廣大施工單位提供更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

2017-09-10

呂祥利(1963-)，男，畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)，現(xiàn)任張家口中地裝備探礦工程機(jī)械有限公司副總工程師，技術(shù)中心主任，高級工程師，主要從事巖心鉆機(jī)、水井鉆機(jī)等的開發(fā)設(shè)計工作。Tel：13603133756，E-mail：ztsjb0313@sina.com。

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