【正文】 ：活塞截面的轉(zhuǎn)動慣量 , 對于實心桿： 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 計算液壓缸行程： S maxmin mml mm?? 由運動分析時，可知 max min l mm??? ? ? 據(jù)表 《液壓缸活塞行程第三系列》對行程 S 進行圓整得 S=634mm 求變幅油缸的最大載荷 經(jīng)簡單力學(xué)分析可知，當桅桿處于水平位置時，且動力頭在最左短時油缸推動桅桿所需力最大，其簡圖如圖 3— 2 所示 . 圖 3— 2 1G為兩個夾持器重量約為 4000N，離 A 點距離1l約為 1m 2為桅桿重量約為 9000N，離 A 點距離2l約為 3為桅桿上油缸重量約為 2020N，離 A 點距離3l約為 4G為兩個液壓馬達的重量約為 2020N，離 A 點距離4l約為 3m 5動力頭的重量約為 3000N，離 A 點距離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所受的負載 。 = ABD 據(jù) 公式 (31)得 BC= ② 當 AC 與水平線成最大夾角 30176。 ，?CAB=120176。 變幅油缸缸工作要求安全性高、能夠提供雙向驅(qū)動力且大量加工經(jīng)濟，通過表 31 的比較選用活塞式液壓缸 。經(jīng)過 上述分析和對比可見， SM5 的變幅機構(gòu)是一種性能較好的變幅機構(gòu)，所以決定選擇 SM5 的變幅機構(gòu)為所需設(shè)計鉆機的變幅機構(gòu)。且其動臂可以前后移動，增大了各個角度鉆孔的空間，而當鉆機不工作時可將鉆臂收回，大大增加了空間利用率，且動臂粗大而堅實與機身接觸十分牢固，使鉆機在鉆孔時具有良好的穩(wěn)定性。 ,SM5 多功能鉆機的變幅結(jié)構(gòu) SM5 多功能鉆機的變幅機構(gòu)主要動臂、 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 3 號液壓缸的伸縮來帶動擺動柱的繞軸旋轉(zhuǎn)運動，可實現(xiàn)正負 15 度的旋轉(zhuǎn)角。 1— 擺動柱 2— 1 號油缸 3— 主臂 4— 擺動頭連接板 5— 擺動頭連接板 6— 六角擺動頭 7— 2 號液壓缸 8— 3 號液壓缸 9— 郵箱 圖 2— 3 DDL300 多功能鉆機變幅機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖 根據(jù)施工需求， DDL300 多功能鉆機的擺動機構(gòu)可簡化成下圖所示。 DDL300 多功能鉆機的變幅機構(gòu) DDL300 多功能鉆機的變幅機構(gòu)由大臂、舉升油缸、下托架以及擺動座俯仰油缸組成。 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 多功能微樁機變幅機構(gòu)在工作過程中主要受到來自兩個方面的力： （ 1）變?yōu)闄C構(gòu)始終承受著桅桿機構(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在技術(shù)上已經(jīng)成熟，并且產(chǎn)品總類繁多，其主要作用是用于工程施工和地質(zhì)勘查，在各類基礎(chǔ)工程項目工程量龐大而又復(fù)雜化的今天，在以后的工程施工過程中必將會更普片的應(yīng)用到多功能工程鉆機，而這些廣 泛的需求又終將會對多功能鉆機的性能提出更高的要求，這又需要我們認真的研究和探索進一步改進其性能。左右翻轉(zhuǎn)177。 ② 熟練運用三維 CAD 軟件進行開發(fā)設(shè)計。該廠生產(chǎn)一種貫通頂驅(qū)動力頭履帶式鉆機 DDL300 型多功能鉆機為，如圖 1— 4 (b)，其不僅基樁鉆進和工程地質(zhì)鉆進，還能用于可以用于固體礦床的鉆進，可廣泛應(yīng)用于工程勘察，管棚支護，錨固護坡，地質(zhì)勘查等工程施工作業(yè)。研究人員通過對水文鉆機的研究，在原來基礎(chǔ)上作出一系列的改進之后便演變成了早期的國內(nèi)多功能鉆機。 國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀 由于近代中國經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱，科技方面的落后， 而且 又受到 建國以來我國經(jīng)濟體制的影響，多功能鉆機在我國的研制和應(yīng)用方面都相對較晚。如圖 13 所示為 Tamrock 公司和AtlasCopco 公司生產(chǎn)的多功能鉆機。在這些鉆機上液壓裝置也得到了更為廣泛的應(yīng)用，采用了液壓自動卡盤，采用了無導(dǎo)向桿的大通徑動力頭回轉(zhuǎn)器，對變速箱，離合 器和部件的性能也做了大幅度的改善。而多功能鉆機卻可以滿足多種鉆探方法的鉆進，這使得多功能鉆機在技術(shù)方面逐漸成熟應(yīng)用方面也日益廣泛。 一般認為現(xiàn)代多工能鉆機的鄒型是法國 FORACO 公司研制的 VPRH 型多功能鉆機，經(jīng)過技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新之后 ，這種鉆機合理的解決了復(fù)雜底層鉆進的效率問題，使得一臺鉆機便能滿足在多種場地和多種工作條件下用不同的鉆進方法進行地質(zhì)勘查工作和工程施工作業(yè)，使得在施工過程中不再需要用多種不同類型的鉆機進行交替施工，大幅節(jié)省了施工成本。同時， DMS 系統(tǒng)還可以遠程監(jiān)控設(shè)備并診斷鉆機故障； （ 6）機電一體化功能的設(shè)計 A、發(fā)動機與負載相匹配（ 降低油耗、減少噪音）的電子控制系統(tǒng)； B、手動和自動切換，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（防止過放鋼繩和確認孔深）測量及顯示系統(tǒng)； E、故障（帶負載起動，卷揚過卷）檢測、報警及信息顯示系統(tǒng)； F、整機工作狀態(tài)（啟動前先自動預(yù)檢）動畫及虛擬儀表顯示系統(tǒng)； G、 GPS 定位與移動電話數(shù)據(jù)（快速聯(lián)絡(luò)、及時到位）傳輸系統(tǒng)； H、成柱過程（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 ，還具有穩(wěn)定性好和使用壽命長等特點。 （ 2）桅桿采用箱形結(jié)構(gòu)，剛性好，重量輕。 變幅機構(gòu)會在下一章中著重介紹，而機身部分與到部分工程機械的機身部分類似，在此不做詳細介紹。而如果在厚而硬的堆積體和破碎層鉆進時，就可以開始回轉(zhuǎn)和沖擊功能。 工作原理 多功能鉆機是一種以鉆頭進行鉆進工作的工程機械，現(xiàn)在所用多功能鉆機大多數(shù)都采用的全液壓驅(qū)動系統(tǒng)，其運動主要依靠主泵供油給液壓缸和馬達，通過液壓缸的伸縮和液壓馬達的 回轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。在鉆機鉆機的過程中，工作裝置為鉆機提供動力。 （ 2）操作系統(tǒng) 多功能微樁機的操作系統(tǒng)是對柴油機、液壓元件、和執(zhí)行元件起控制作用的裝置，操作平臺通過管路連接到每一個執(zhí)行元件上，通過控制液壓手柄來控制各元件的運動。 （ 1）液壓系統(tǒng) 多功能鉆機所需要完成的所有動作都必須在液壓系統(tǒng)的參與下才能完成，如：機器的行走、變幅機構(gòu)的變幅、鉆頭的鉆進、平臺的回轉(zhuǎn)等。下面以意大利土力機械 SM5 多功能微樁機為例簡要介紹現(xiàn)代多功能鉆機的結(jié)構(gòu)和性能特點。但目前市場上的多功能鉆機普片采用液壓鑿巖機，因為其具有消耗能量少、鉆孔效率高、噪音低等優(yōu)點。 在現(xiàn)在的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及在各種采礦工作中，鉆機的應(yīng)用范圍逐步增廣，所需施工的工作場地環(huán)境也變得日益復(fù)雜，其中大部分工作場地都分布到了丘陵、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，同時也成為了擺在機械設(shè)計工作者面前的一道難題。目前隧道、地鐵的工程施工過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依然不容樂觀，而且并沒有從根本上改變安全基礎(chǔ)工作薄弱的局面，隧道施工安全問題尤其突出，如果在施工過程 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械，將可有效減小施工安全事故的發(fā)生。rig。國內(nèi)部分單位引進了國外車載全液壓動力頭頂驅(qū)鉆機，在實際使用過程中顯示了其優(yōu)越性，但價格比較高，配件供應(yīng)周期長，使鉆機的保養(yǎng)維修出現(xiàn)一些困難。國內(nèi)多功能鉆機不能很好的適應(yīng)在不同的施工環(huán)境下進行不同的施工作業(yè)。 關(guān)鍵字 ：多功能鉆機；變幅機構(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。 近年來我國大規(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 萬億元，這么大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中所面臨的地質(zhì)勘探難度也越來越高，不少隧道都埋超過 500m的地下，勘探設(shè)計所面臨的困難也越來越高，而由于當前所用設(shè)備達不到勘測所需滿足的要求，這就直接導(dǎo)致了勘測準確性不高，因此做好超前地質(zhì)探測在隧道施工過程中的重要性也越來越突出。同時地埋管井施工具又具有如下特點 :鉆孔密度大、質(zhì)量要求高、數(shù)量多、工期緊的特點，因此，開發(fā)一款能 夠有效滿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)等鉆進工藝的多功能鉆機顯得很有必要。 多功能鉆機的結(jié)構(gòu)、原理及其工作性能 多功能鉆機可以其按照工作機構(gòu)動力的來源進行分類，一般可分為風(fēng)動式、液壓式、內(nèi)燃式和電動式。 經(jīng)過這么多年的發(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。作為一個有機的整體多功能鉆機的性能與各個系統(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)性能的好壞對多功能鉆機性能起著決定性影響。 工作裝置：是鉆機完成任務(wù)的主要部分，主要包過機身、卸扣器、夾持器、回轉(zhuǎn)器等。柴油機具有工作性能穩(wěn)定、能源消耗經(jīng)濟、維修方便等特點。當鉆機是在較為松軟的完整底層鉆機是，可以只用會鉆鉆進。而在非鉆進過程中，給進機構(gòu)還需要能夠完成倒桿任務(wù)，能夠順利提東或懸掛鉆具，有時候在遇到一些事故時還需要能夠強力起拔。采用寬履帶，降低接地比壓及優(yōu)越爬坡能力，保證了鉆機現(xiàn)場轉(zhuǎn)位所要求的機械性能，對孔位靈活方便，輔助時間少；為了滿足一些特殊的施工需要，在部分型號上選用的卡特底盤可用于履帶拆裝。實時掌握鉆進深度，桅桿垂直度，掌握各系統(tǒng)