【正文】 ：活塞截面的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 , 對(duì)于實(shí)心桿： 464dI ?? 4m l：活塞桿的安裝距離， m。 活塞內(nèi)徑與活塞桿外徑采用 H7/k6 配合，活塞外徑與缸筒內(nèi)徑采用 H8/f7 配合，活塞桿與導(dǎo)向套采用 H7/n6 配合。 （ 3） 有可靠的密封性。 據(jù) 公式 (31)得 BC= ③ 計(jì)算液壓缸行程： S maxmin mml mm?? 由運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，可知 max min l mm??? ? ? 據(jù)表 《液壓缸活塞行程第三系列》對(duì)行程 S 進(jìn)行圓整得 S=634mm 求變幅油缸的最大載荷 經(jīng)簡(jiǎn)單力學(xué)分析可知，當(dāng)桅桿處于水平位置時(shí)，且動(dòng)力頭在最左短時(shí)油缸推動(dòng)桅桿所需力最大，其簡(jiǎn)圖如圖 3— 2 所示 . 圖 3— 2 1G為兩個(gè)夾持器重量約為 4000N，離 A 點(diǎn)距離1l約為 1m 2為桅桿重量約為 9000N，離 A 點(diǎn)距離2l約為 3為桅桿上油缸重量約為 2020N，離 A 點(diǎn)距離3l約為 4G為兩個(gè)液壓馬達(dá)的重量約為 2020N，離 A 點(diǎn)距離4l約為 3m 5動(dòng)力頭的重量約為 3000N，離 A 點(diǎn)距離4l 據(jù) 公式 (31)得 cosCBA?= ? 由理論力學(xué)可知()AM?=0 22 33 4 54 11( ) cos 0GlGlGGlGlFABABC????? ?? （ 32） 式中： F 為液壓缸在圖示位置時(shí)所受的負(fù)載 。 = ABD 據(jù) 公式 (31)得 BC= ② 當(dāng) AC 與水平線(xiàn)成最大夾角 30176。 ，?CAB=120176。 變幅油缸缸工作要求安全性高、能夠提供雙向驅(qū)動(dòng)力且大量加工經(jīng)濟(jì)，通過(guò)表 31 的比較選用活塞式液壓缸 。經(jīng)過(guò) 上述分析和對(duì)比可見(jiàn)， SM5 的變幅機(jī)構(gòu)是一種性能較好的變幅機(jī)構(gòu)，所以決定選擇 SM5 的變幅機(jī)構(gòu)為所需設(shè)計(jì)鉆機(jī)的變幅機(jī)構(gòu)。且其動(dòng)臂可以前后移動(dòng)，增大了各個(gè)角度鉆孔的空間，而當(dāng)鉆機(jī)不工作時(shí)可將鉆臂收回，大大增加了空間利用率，且動(dòng)臂粗大而堅(jiān)實(shí)與機(jī)身接觸十分牢固，使鉆機(jī)在鉆孔時(shí)具有良好的穩(wěn)定性。 ,SM5 多功能鉆機(jī)的變幅結(jié)構(gòu) SM5 多功能鉆機(jī)的變幅機(jī)構(gòu)主要?jiǎng)颖邸?變幅油缸、三角架、回轉(zhuǎn)支承構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)左右翻轉(zhuǎn)177。此外，可以通過(guò) 3 號(hào)液壓缸的伸縮來(lái)帶動(dòng)擺動(dòng)柱的繞軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)正負(fù) 15 度的旋轉(zhuǎn)角。 1— 擺動(dòng)柱 2— 1 號(hào)油缸 3— 主臂 4— 擺動(dòng)頭連接板 5— 擺動(dòng)頭連接板 6— 六角擺動(dòng)頭 7— 2 號(hào)液壓缸 8— 3 號(hào)液壓缸 9— 郵箱 圖 2— 3 DDL300 多功能鉆機(jī)變幅機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 根據(jù)施工需求， DDL300 多功能鉆機(jī)的擺動(dòng)機(jī)構(gòu)可簡(jiǎn)化成下圖所示。 DDL300 多功能鉆機(jī)的變幅機(jī)構(gòu) DDL300 多功能鉆機(jī)的變幅機(jī)構(gòu)由大臂、舉升油缸、下托架以及擺動(dòng)座俯仰油缸組成。 ATLAS ROC D7 的大臂系統(tǒng) 圖 2— 1 ATLAS ROC D7 的大臂系統(tǒng) ROC D7 的變幅裝置采用的是如圖所示的較為粗狀的圓筒型折疊臂系統(tǒng)。 受力要求 多功能微樁機(jī)變幅機(jī)構(gòu)在工作過(guò)程中主要受到來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面的力： （ 1）變?yōu)闄C(jī)構(gòu)始終承受著桅桿機(jī)構(gòu)的重力及其所產(chǎn)生的扭矩。 小結(jié) 如今多功能工程鉆機(jī)在技術(shù)上已經(jīng)成熟，并且產(chǎn)品總類(lèi)繁多，其主要作用是用于工程施工和地質(zhì)勘查，在各類(lèi)基礎(chǔ)工程項(xiàng)目工程量龐大而又復(fù)雜化的今天，在以后的工程施工過(guò)程中必將會(huì)更普片的應(yīng)用到多功能工程鉆機(jī)，而這些廣 泛的需求又終將會(huì)對(duì)多功能鉆機(jī)的性能提出更高的要求，這又需要我們認(rèn)真的研究和探索進(jìn)一步改進(jìn)其性能。左右翻轉(zhuǎn)177。 ② 熟練運(yùn)用三維 CAD 軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。該廠(chǎng)生產(chǎn)一種貫通頂驅(qū)動(dòng)力頭履帶式鉆機(jī) DDL300 型多功能鉆機(jī)為，如圖 1— 4 (b)，其不僅基樁鉆進(jìn)和工程地質(zhì)鉆進(jìn)，還能用于可以用于固體礦床的鉆進(jìn)，可廣泛應(yīng)用于工程勘察，管棚支護(hù)，錨固護(hù)坡，地質(zhì)勘查等工程施工作業(yè)。研究人員通過(guò)對(duì)水文鉆機(jī)的研究，在原來(lái)基礎(chǔ)上作出一系列的改進(jìn)之后便演變成了早期的國(guó)內(nèi)多功能鉆機(jī)。 國(guó)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀 由于近代中國(guó)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱，科技方面的落后， 而且 又受到 建國(guó)以來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制的影響，多功能鉆機(jī)在我國(guó)的研制和應(yīng)用方面都相對(duì)較晚。如圖 13 所示為 Tamrock 公司和AtlasCopco 公司生產(chǎn)的多功能鉆機(jī)。在這些鉆機(jī)上液壓裝置也得到了更為廣泛的應(yīng)用，采用了液壓自動(dòng)卡盤(pán)，采用了無(wú)導(dǎo)向桿的大通徑動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)器，對(duì)變速箱，離合 器和部件的性能也做了大幅度的改善。而多功能鉆機(jī)卻可以滿(mǎn)足多種鉆探方法的鉆進(jìn)，這使得多功能鉆機(jī)在技術(shù)方面逐漸成熟應(yīng)用方面也日益廣泛。 一般認(rèn)為現(xiàn)代多工能鉆機(jī)的鄒型是法國(guó) FORACO 公司研制的 VPRH 型多功能鉆機(jī)，經(jīng)過(guò)技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新之后 ，這種鉆機(jī)合理的解決了復(fù)雜底層鉆進(jìn)的效率問(wèn)題，使得一臺(tái)鉆機(jī)便能滿(mǎn)足在多種場(chǎng)地和多種工作條件下用不同的鉆進(jìn)方法進(jìn)行地質(zhì)勘查工作和工程施工作業(yè)，使得在施工過(guò)程中不再需要用多種不同類(lèi)型的鉆機(jī)進(jìn)行交替施工，大幅節(jié)省了施工成本。同時(shí)， DMS 系統(tǒng)還可以遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備并診斷鉆機(jī)故障； （ 6）機(jī)電一體化功能的設(shè)計(jì) A、發(fā)動(dòng)機(jī)與負(fù)載相匹配（ 降低油耗、減少噪音）的電子控制系統(tǒng)； B、手動(dòng)和自動(dòng)切換，監(jiān)控立柱垂直度（保證柱孔垂直度）； C、高精度鉆孔倒土回轉(zhuǎn)定位（防止樁孔變形）控制技術(shù)； D、鉆孔深度（防止過(guò)放鋼繩和確認(rèn)孔深）測(cè)量及顯示系統(tǒng)； E、故障（帶負(fù)載起動(dòng)，卷?yè)P(yáng)過(guò)卷）檢測(cè)、報(bào)警及信息顯示系統(tǒng)； F、整機(jī)工作狀態(tài)（啟動(dòng)前先自動(dòng)預(yù)檢）動(dòng)畫(huà)及虛擬儀表顯示系統(tǒng)； G、 GPS 定位與移動(dòng)電話(huà)數(shù)據(jù)（快速聯(lián)絡(luò)、及時(shí)到位）傳輸系統(tǒng)； H、成柱過(guò)程（提高成樁質(zhì)量）的反饋顯示、記錄系統(tǒng)； 設(shè)備除以上的優(yōu)點(diǎn) ，還具有穩(wěn)定性好和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。 （ 2）桅桿采用箱形結(jié)構(gòu)，剛性好，重量輕。 變幅機(jī)構(gòu)會(huì)在下一章中著重介紹，而機(jī)身部分與到部分工程機(jī)械的機(jī)身部分類(lèi)似，在此不做詳細(xì)介紹。而如果在厚而硬的堆積體和破碎層鉆進(jìn)時(shí)，就可以開(kāi)始回轉(zhuǎn)和沖擊功能。 工作原理 多功能鉆機(jī)是一種以鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)工作的工程機(jī)械，現(xiàn)在所用多功能鉆機(jī)大多數(shù)都采用的全液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其運(yùn)動(dòng)主要依靠主泵供油給液壓缸和馬達(dá)，通過(guò)液壓缸的伸縮和液壓馬達(dá)的 回轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在鉆機(jī)鉆機(jī)的過(guò)程中，工作裝置為鉆機(jī)提供動(dòng)力。 （ 2）操作系統(tǒng) 多功能微樁機(jī)的操作系統(tǒng)是對(duì)柴油機(jī)、液壓元件、和執(zhí)行元件起控制作用的裝置，操作平臺(tái)通過(guò)管路連接到每一個(gè)執(zhí)行元件上，通過(guò)控制液壓手柄來(lái)控制各元件的運(yùn)動(dòng)。 （ 1）液壓系統(tǒng) 多功能鉆機(jī)所需要完成的所有動(dòng)作都必須在液壓系統(tǒng)的參與下才能完成，如：機(jī)器的行走、變幅機(jī)構(gòu)的變幅、鉆頭的鉆進(jìn)、平臺(tái)的回轉(zhuǎn)等。下面以意大利土力機(jī)械 SM5 多功能微樁機(jī)為例簡(jiǎn)要介紹現(xiàn)代多功能鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)。但目前市場(chǎng)上的多功能鉆機(jī)普片采用液壓鑿巖機(jī)，因?yàn)槠渚哂邢哪芰可?、鉆孔效率高、噪音低等優(yōu)點(diǎn)。 在現(xiàn)在的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及在各種采礦工作中，鉆機(jī)的應(yīng)用范圍逐步增廣，所需施工的工作場(chǎng)地環(huán)境也變得日益復(fù)雜，其中大部分工作場(chǎng)地都分布到了丘陵、山地和戈壁等地形之中，能夠在所面臨的工作環(huán)境下快速的完成鉆孔的施工任務(wù)，成為了一道擺在施工方面的難題，同時(shí)也成為了擺在機(jī)械設(shè)計(jì)工作者面前的一道難題。目前隧道、地鐵的工程施工過(guò)程中的安全性雖然已經(jīng)有了較大的改善，但是施工中所面臨的安全形勢(shì)依然不容樂(lè)觀，而且并沒(méi)有從根本上改變安全基礎(chǔ)工作薄弱的局面，隧道施工安全問(wèn)題尤其突出，如果在施工過(guò)程 中能夠應(yīng)用一種集隧道管棚，隧道注漿，隧道救援，地質(zhì)災(zāi)害治理等功能于一身的工程機(jī)械，將可有效減小施工安全事故的發(fā)生。rig。國(guó)內(nèi)部分單位引進(jìn)了國(guó)外車(chē)載全液壓動(dòng)力頭頂驅(qū)鉆機(jī)，在實(shí)際使用過(guò)程中顯示了其優(yōu)越性，但價(jià)格比較高，配件供應(yīng)周期長(zhǎng)，使鉆機(jī)的保養(yǎng)維修出現(xiàn)一些困難。國(guó)內(nèi)多功能鉆機(jī)不能很好的適應(yīng)在不同的施工環(huán)境下進(jìn)行不同的施工作業(yè)。 關(guān)鍵字 ：多功能鉆機(jī)；變幅機(jī)構(gòu)， 回轉(zhuǎn)支承；變幅油缸 Abstract At present, the main multipurpose drilling rig is drilling, anchor holes, tunnel construction, tunnel construction, road construction,suirface mining and so on .Practice shows that the multifunction rig is not well adapted in different environments with different construction sf the construction work. Some units of the introduction of foreign domestic vehicle hydraulic power head drive drilling rig, shown in the actual use of its advantages,but the price is relatively high, spare parts supply cycle is long, so that maintenance of drilling rig has some difficulties. Therefore, developed with independent intellectual property rights is needed, able to adapt to a variety of different construction environment, efficient multipurpose rig .according to the above problem, this paper based on the study of the job requirements and design requirements multifunction rig luffing mechanism , with several typical existing advanced luffing mechanism of the multifunction rig performance contrast, chose a better design, and for the luffing cylinder, slewing bearing, such as turbine worm mechanism has carried on the detailed design, design a wide range of structure stability of the multifunction rig. Keywords:multifunctional。 近年來(lái)我國(guó)大規(guī) 模修建鐵路，從 2020 年到 2020 年鐵路建設(shè)投資規(guī)模將突破 5 萬(wàn)億元，這么大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過(guò)程中所面臨的地質(zhì)勘探難度也越來(lái)越高，不少隧道都埋超過(guò) 500m的地下，勘探設(shè)計(jì)所面臨的困難也越來(lái)越高，而由于當(dāng)前所用設(shè)備達(dá)不到勘測(cè)所需滿(mǎn)足的要求，這就直接導(dǎo)致了勘測(cè)準(zhǔn)確性不高，因此做好超前地質(zhì)探測(cè)在隧道施工過(guò)程中的重要性也越來(lái)越突出。同時(shí)地埋管井施工具又具有如下特點(diǎn) :鉆孔密度大、質(zhì)量要求高、數(shù)量多、工期緊的特點(diǎn)，因此，開(kāi)發(fā)一款能 夠有效滿(mǎn)足地埋管孔工程的施工需求，并兼顧錨固施工、工程勘查等施工工藝要求的高效、輕型、適用于沖擊、回轉(zhuǎn)等鉆進(jìn)工藝的多功能鉆機(jī)顯得很有必要。 多功能鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理及其工作性能 多功能鉆機(jī)可以其按照工作機(jī)構(gòu)動(dòng)力的來(lái)源進(jìn)行分類(lèi)，一般可分為風(fēng)動(dòng)式、液壓式、內(nèi)燃式和電動(dòng)式。 經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展，已有不少公司成功的掌握了多功能鉆機(jī)的技術(shù)要求，并且相繼推出了自己的產(chǎn)品，但其產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能上多是大同小異。作為一個(gè)有機(jī)的整體多功能鉆機(jī)的性能與各個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和相互之間的配合有著緊密的關(guān)系。液壓系統(tǒng)性能的好壞對(duì)多功能鉆機(jī)性能起著決定性影響。 工作裝置：是鉆機(jī)完成任務(wù)的主要部分，主要包過(guò)機(jī)身、卸扣器、夾持器、回轉(zhuǎn)器等。柴油機(jī)具有工作性能穩(wěn)定、能源消耗經(jīng)濟(jì)、維修方便等特點(diǎn)。當(dāng)鉆機(jī)是在較為松軟的完整底層鉆機(jī)是，可以只用會(huì)鉆鉆進(jìn)。而在非鉆進(jìn)過(guò)程中，給進(jìn)機(jī)構(gòu)還需要能夠完成倒桿任務(wù)，能夠順利提東或懸掛鉆具，有時(shí)候在遇到一些事故時(shí)還需要能夠強(qiáng)力起拔。采用寬履帶，降低接地比壓及優(yōu)越爬坡能力，保證了鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)位所要求的機(jī)械性能，對(duì)孔位靈活方便，輔助時(shí)間少；為了滿(mǎn)足一些特殊的施工需要，在部分型號(hào)上選用的卡特底盤(pán)可用于履帶拆裝。實(shí)時(shí)掌握鉆進(jìn)深度，桅桿垂直度，掌握各系統(tǒng)