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旋挖钻机拉杆销轴拆卸困难原因分析及对策

旋挖钻机拉杆销轴拆卸困难原因分析及对策

产品标签:旋挖钻机

 
旋挖钻机是近年来发展很快的建筑工程桩基基础施工机械之一。无论号称“绿色奥运,人文奥运”的2008北京奥运主会场馆建设工地,还是祖国西部高寒地区环保要求特殊的青藏铁路施工线,均有旋挖钻机的身影出现。由于该设备集环保、节能、高效及智能控制于一身,德国的宝峨、英国的BSP、意大利的迈特、CMV、NCB、卡萨格兰蒂等世界知名企业,均有各自特长产品进入了中国目前容量还不算太大钻机的销售市场。国内实力雄厚的企业当然不甘示弱,纷纷进行该类产品的开发、制造。随着京沪高速铁路建设序幕的即将拉开,势必迎来旋挖钻机销售的又一高潮。
  
  纵观大中型旋挖钻机(长距离转场或运输时,钻杆必须从钻桅上卸下另行放置)的作业准备过程,施工之前必须做的工作,就是把分段放置的钻桅对接成一体,然后依次完成加压油缸缸杆与动力头加压支耳之间销轴的连结,钻杆、钻头的安装。而在钻桅主段(中部与钻桅变幅油缸铰接)与下段对接过程中,需要利用钻桅变幅油缸和铰接在三角架、钻桅下段之间的拉杆才能完成。经调查,无论钻桅的对接还是拆分,都会遇到拉杆下铰点、钻桅下段与其连接销轴的连接或拔除。在实际操作过程中,由于各种原因,很容易造成该销轴装、卸的困难,几乎每次操作非大锤敲击不可,费工费时,另工人头疼不己。
  
  经过观察发现,大多数旋挖钻机由其三角架、动臂、变幅拉杆、转台组成一个平行四边形机构,在三角架变幅范围内,无论其下方变幅油缸的长度如何变化,安装在三角架上的所有部件,连同三角架始终在做平面运动。长途转场(运输)期间,确保运载车辆顺利通过桥、涵等建筑物,钻机的钻杆、钻头被卸下另行转运。动力头、变幅机构(包括动臂、变幅拉杆、三角架)、钻桅的位置见图1。为了便于叙述,设三角架与变幅拉杆连结铰点为a,与动臂连结铰点为b,动臂与转台连结铰点为c,转台与变幅拉杆连结铰点为d,三角架与钻桅主段连结铰点为e,钻桅主段与钻桅下段连结铰点为f,钻桅下段与拉杆连结铰点为g,拉杆的另一铰点与a点重合。
  
  在把钻桅主段与钻桅下段对接成一体的过程中,首先钻桅变幅油缸逐步伸长。此时钻桅主段在绕着通过e点且垂直于纵向平面的轴线转动,f点绕着e点作圆周运动,g点一方面要保持与f点的距离恒定,另一方面还要绕着a点作圆周运动,实际上g点运动的轨迹是一种复合运动的结果。随着钻桅变幅油缸长度不断的增长,图1中a、e、f、g点所组成四边形各边之间的夹角在不停的改变,一旦钻桅主段与钻桅下段导轨的对应平面重合,则可把所述两段钻桅连结成一体,继而可进行拉杆、钻桅下段之间连接销轴的拆除,安装钻杆、钻头后,即可进入施工作业程序。当钻桅主段与钻桅下段连结成一体时,a、e、g点就构成一个稳固的三角形(见图2)。从理论上讲,此时钻桅变幅油缸的长度是恰到好处的,三角形的三个铰点除部件本身重力外,无任何附加作用力,拆除拉杆与钻桅下段之间的连接销轴轻而易举。但是,在实际使用过程中并非如此。
  
  无论对接的两段钻桅之间采用螺栓还是销轴的连接形式,其孔与螺栓(销轴)之间都留有一定的间隙,从理论上讲,只有在两段钻桅连接孔轴线完全重合时,才能安装连接件(螺栓或销轴)。工人在实际操作过程中,两段钻桅连接孔只要能穿入连接件,钻桅变幅油缸的长度就停止伸长,当旋紧螺栓或固定完毕销轴时,该油缸于钻桅主段连接铰点及e、g、a三铰点之间,均会产生附加作用力。如果两段钻桅之间采用螺栓对接,一旦钻桅下段与拉杆之间连接销轴拆除,该螺栓还得再次拧紧。在两段钻桅连接孔轴线完全重合后,油缸大腔如果继续供油,完成钻桅对接后,上述四铰点仍然会遗留有附加作用力。一旦其附加作用力产生后,由于液压系统对油缸长度的微量控制不够理想,目前还很难通过液压操作完全消除附加作用力。再加上钻机操作手不太熟练,装、卸销轴时,使用大锤敲击是目前该结构必然的结果。
  
  综上所述,为了避免对接两段钻桅时二次拧紧螺栓,可以采取钻桅变幅油缸的长度比理想尺寸“稍过剩”,使拉杆承受一定的压力,当该螺栓拧紧到规定的力矩后,再回缩钻桅变幅油缸缸杆的方法,解决该难题。为了实现这一目的,必须把钻桅下段与拉杆之间连接孔,由圆形改成长圆形结构。长圆孔的实际可分布区域如图3所示。宽度(设为B)同现有圆孔的直径,其长度(设为L)由钻桅变幅油缸最小可控行程(由液压系统控制元件调节精度决定),该油缸与钻桅主段连接铰点到e点及g点到e点的距离的比值确定。只要该长度L选择的合理,则可彻底攻克目前拉杆与钻桅下段之间,连接销轴存在装、卸困难的顽症。
  
  如果采取钻桅变幅油缸的长度比理想尺寸“稍欠缺”的方法,同样也可以解决该难题,只是其长圆孔的分布区域稍有不同,对于螺栓连接结构,必须对其进行二次拧紧。
本文关键字:旋挖钻机
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