【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工作。4 、動(dòng)力頭動(dòng)力頭是鉆機(jī)最重要的工作部件，結(jié)構(gòu)如圖3—7．它由液壓馬達(dá)、減速機(jī)、動(dòng)力箱、緩沖裝置、滑移架、聯(lián)接板、壓盤組成。動(dòng)力箱內(nèi)有一組與回轉(zhuǎn)支承固定在一起的齒圈，齒圈與輪毅固定，輪毅內(nèi)壁有三組驅(qū)動(dòng)鍵。液壓馬達(dá)的高速旋轉(zhuǎn)通過(guò)減速機(jī)減速以后，減速機(jī)的動(dòng)力輸入給動(dòng)力箱中的齒輪軸，齒輪軸小齒輪與齒圈嚙合，形成最后一級(jí)減速。與輪轂固定在一起的齒圈，在回轉(zhuǎn)支承的支撐下被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，輪轂上的鍵驅(qū)動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)鉆孔工作的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。緩沖裝置的作用：當(dāng)鉆孔深度超過(guò)第一層鉆桿的長(zhǎng)度時(shí)，下鉆桿時(shí)會(huì)沖擊動(dòng)力頭，特別是卡鉆時(shí)的意外情況，沖擊力更大，此緩沖裝置可緩解對(duì)動(dòng)力頭的沖擊，保護(hù)動(dòng)力頭不受到損壞。滑移架是動(dòng)力頭的導(dǎo)向部件，通過(guò)聯(lián)接板和銷軸與動(dòng)力箱固定，在對(duì)鉆孔加壓和對(duì)動(dòng)力頭起拔工況時(shí)，沿桅桿導(dǎo)軌導(dǎo)向。壓盤的作用是鉆斗上提時(shí)與鉆斗上的碰塊相撞，打開鉆斗卸渣。我公司生產(chǎn)的旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭匹配兩種輸出轉(zhuǎn)速：一種是低速大扭矩，用于正常成孔作業(yè)；另一種是高速小扭矩，用于空載卸土。兩種轉(zhuǎn)速通過(guò)液壓系統(tǒng)進(jìn)行切換，切換時(shí)有 3 秒滯后延時(shí)。 5 、主卷?yè)P(yáng)主卷?yè)P(yáng)由液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、卷?yè)P(yáng)筒、卷?yè)P(yáng)機(jī)架、鋼絲繩、壓繩裝置等組成．結(jié)構(gòu)如圖3－8。主卷?yè)P(yáng)的功能是提升或下放鉆桿，是鉆機(jī)完成鉆孔作業(yè)的重要組成部分，其提升和下放鉆桿的工作由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)和控制。在鉆機(jī)進(jìn)行成孔作業(yè)時(shí)，須打開主卷?yè)P(yáng)制動(dòng)器；使系統(tǒng)中主卷?yè)P(yáng)馬達(dá)進(jìn)、回油通道互相導(dǎo)通，卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)處于浮動(dòng)狀態(tài)，這樣才能操作加壓油缸對(duì)鉆桿進(jìn)行加壓，以便鉆桿順利進(jìn)行鉆進(jìn)。 圖 3—8 旋挖鉆機(jī)主卷?yè)P(yáng)6 、輔卷?yè)P(yáng)輔卷?yè)P(yáng)由液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、卷?yè)P(yáng)筒、卷?yè)P(yáng)支座、鋼絲繩、壓繩裝置等組成。輔卷?yè)P(yáng)置于聯(lián)結(jié)體內(nèi)，其功能是吊裝鉆具以及其他不大于額定起重量的重物，是鉆機(jī)進(jìn)行正常工作的輔助起重設(shè)備。7 、加壓裝置加壓裝置由加壓油缸和卷?yè)P(yáng)加壓組成。加壓油缸固定于桅桿上，加壓油缸活塞桿連接于動(dòng)力頭上。摩阻式鉆桿加壓方式：由于鉆桿作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，鉆桿鍵側(cè)與動(dòng)力頭輪轂的鍵產(chǎn)生正壓力，正壓力產(chǎn)生摩擦力，由于加壓油缸對(duì)動(dòng)力頭的加壓動(dòng)作，此摩擦力實(shí)現(xiàn)鉆桿鉆孔工作的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。機(jī)鎖式鉆桿加壓方式：加壓油缸的加壓力通過(guò)動(dòng)力頭的輪轂端面與鉆桿加壓點(diǎn)接觸，實(shí)現(xiàn)鉆桿鉆孔工作的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。由于此方式需解鎖，有時(shí)解鎖不徹底，容易造成卡鉆，只有當(dāng)鉆孔進(jìn)給阻力大時(shí)才可采用。通過(guò)加壓油缸活塞桿的伸出，實(shí)現(xiàn)鉆孔時(shí)的進(jìn)給加壓。加壓油缸活塞桿縮回，起拔動(dòng)力頭，在埋鉆的悄況下，也可以用來(lái)起拔。加壓油路上裝有平衡閥，在不向加壓油缸供油的情況下，可以將動(dòng)力頭可靠地鎖定在加壓行程的任意位置上。8 、鉆桿鉆桿是鉆機(jī)向鉆具傳遞扭矩和壓力的重要部件。其結(jié)構(gòu)和功用見“第七節(jié) 鉆桿及鉆具的基本構(gòu)造”。TR250D旋挖鉆機(jī)出廠標(biāo)準(zhǔn)配用的鉆桿是磨阻式五節(jié)鉆桿（ 14 米* 5節(jié)），鉆孔有效深度可達(dá) 68 米。可以配用的鉆桿是磨阻式六節(jié)鉆桿（ 15 米*6 節(jié)），鉆孔有效深度可達(dá) 80 米。TR220D旋挖鉆機(jī)出廠標(biāo)準(zhǔn)配用的鉆桿是磨阻式五節(jié)鉆桿（ 13 米* 5節(jié)）．鉆孔有效深度可達(dá) 60 米。可以配用的鉆桿是磨阻式五節(jié)鉆桿（ 14 米 5 節(jié)），鉆孔有效深度可達(dá) 68 米。 TR180D旋挖鉆機(jī)出廠標(biāo)準(zhǔn)配用的鉆桿是磨阻式五節(jié)鉆桿（ 12米 *5 節(jié)），鉆孔有效深度可達(dá)55 米。可以配用的鉆桿是磨阻試五節(jié)鉆桿（ 13 米*5 節(jié)），鉆孔有效深度可達(dá)60 米。 TR135D旋挖鉆機(jī)出廠標(biāo)準(zhǔn)配用的鉆桿是磨阻式四節(jié)鉆桿（ 12 米 *5 節(jié)），鉆孔有效深度可達(dá) 55米。 9 、鉆具鉆具是決定成孔效率的關(guān)鍵部件。鉆具有撈砂斗、土鉆斗、螺旋斗、筒鉆、清底鉆斗、擴(kuò)孔鉆頭等?？筛鶕?jù)不同地質(zhì)情況配置不同的鉆具．使鉆機(jī)在大多數(shù)地質(zhì)條件下都能高效作業(yè)。第四節(jié) 動(dòng)力系統(tǒng)的基本介紹旋挖鉆機(jī)作為一種移動(dòng)式施工機(jī)械，其動(dòng)力系統(tǒng)普遍采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為原動(dòng)力。與汽油機(jī)比較，柴油機(jī)具有工作轉(zhuǎn)速低，輸出扭矩大，油耗低、負(fù)荷高及重量大的特點(diǎn)，與旋挖鉆的低速大扭矩（牽引力）負(fù)載特征具有良好的動(dòng)力匹配性。圖 3—9 為TR220D旋挖鉆機(jī)采用的CATERPILLAR（卡特彼勒） C—9 工業(yè)柴油機(jī)。 為了更形象的使大家了解旋挖鉆機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)組成．通過(guò)圖3－10和圖3－11對(duì)旋挖鉆動(dòng)力系統(tǒng)圖解說(shuō)明如下：一、柴油機(jī)技術(shù)的發(fā)展針對(duì)旋挖鉆動(dòng)力系統(tǒng)基本以柴油機(jī)為原動(dòng)機(jī)的情況，下面就柴油機(jī)的技術(shù)發(fā)展做一簡(jiǎn)要介紹：到目前為止，柴油機(jī)在其技術(shù)發(fā)展上經(jīng)歷了三次重大的飛躍：機(jī)械式燃油系統(tǒng)、中冷增壓技術(shù)和電控噴射技術(shù)。每一步發(fā)展都在一定程度上提高了柴油燃燒率，降低了污染排放。機(jī)械式燃油控制裝置的發(fā)明使柴油機(jī)真正成為實(shí)用型熱力發(fā)動(dòng)機(jī)并得以推廣普及，奠定了柴油機(jī)應(yīng)用及技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。渦輪增壓技術(shù)利用發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣能量經(jīng)排氣渦輪轉(zhuǎn)換為壓氣渦輪能量，將發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓縮，并借助空—空中冷器的冷卻作用，比較常壓吸入密度高得多的空氣送入氣缸與燃油混合燃燒．從而有效增大柴油機(jī)的空燃比．幫助燃油及時(shí)、完全燃燒，使柴油機(jī)的指示功率增大，經(jīng)濟(jì)性提高；同時(shí)增壓燃燒的過(guò)量空氣環(huán)境能有效降低廢氣中的 NOX和 CO 。再有，柴油在氣缸中的燃燒形態(tài)為擴(kuò)散火焰型．首先燃燒的是燃料中的H、C原子．然后再燃燒呈黃色火焰的 C 晶核，部分碳煙的成因就是由于燃燒后期氣缸內(nèi)氣體含氧不足所致，而增壓形成的過(guò)量空氣系數(shù)恰恰抑制了其成因，從而使廢氣中的微粒含量得以降低。柴油機(jī)電控噴射技術(shù)所要解決的核心問(wèn)題是燃油定量和噴油定時(shí)。其發(fā)展經(jīng)歷了模擬電路控制噴油、計(jì)算機(jī)控制噴油、噴油定時(shí)的電子控制、綜合電子控制系統(tǒng)和電控共軌式燃油系統(tǒng)等 6 個(gè)步驟，前 5 項(xiàng)可視為過(guò)渡階段，最終發(fā)展為目前具有領(lǐng)先意義的適用范圍廣泛的電子控制共軌噴射系統(tǒng)。從技術(shù)機(jī)制上，柴油機(jī)電控噴射技術(shù)則經(jīng)歷了 3 個(gè)階段：第一階段，凸輪壓油+位置控制；第二階段，凸輪壓油+電磁閥時(shí)間控制；第三階段，凸輪壓油+共軌蓄壓+電磁閥時(shí)間—壓力控制。其中，第一階段的位置控制系統(tǒng)保留了傳統(tǒng)的機(jī)械式泵、噴油及供油調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式（如噴油泵、高壓油管、噴油器、供油拉桿或齒條、帶螺旋槽的柱塞等）。只是用以單片機(jī)為核心的控制器 ECU( Eleclmnicco Control Unit ）指令執(zhí)行器—電動(dòng)機(jī)（調(diào)速器）代替機(jī)械離心式調(diào)速器。第二階段的時(shí)間控制系統(tǒng)既可以采用傳統(tǒng)的機(jī)械式泵、噴油結(jié)構(gòu)型式，也可以用新型的高壓 ( 13~20MPa ）供油泵．但以高速電磁閥直接控制高壓柴油噴射。第三階段的電控共軌系統(tǒng)是迄今為止柴油機(jī)電控噴油技術(shù)中，結(jié)構(gòu)最完善、性能最先進(jìn)、技術(shù)難度最大的電控噴油系統(tǒng)，其系統(tǒng)組成及控制框圖分別如圖 3—12 、圖 3—13 所示。采用電控共軌系統(tǒng)的柴油機(jī)的突出特點(diǎn)是，可以在理論分析、大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，綜合柴油機(jī)實(shí)際運(yùn)行狀況，最優(yōu)化控制噴油量、噴油壓力、噴射正時(shí)、噴油（速）率和多次噴射（預(yù)噴射、主噴射和后噴射），從而實(shí)現(xiàn)燃料的最佳燃燒。在獲得最佳經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，取得減少?gòu)U氣有害成分的排放目標(biāo)，并且給柴油機(jī)帶來(lái)了技術(shù)性能的全面提高。它是實(shí)現(xiàn)未來(lái)歐 4 以上更高排放控制的關(guān)鍵技術(shù)。二、卡特 330C—9 發(fā)動(dòng)機(jī)知識(shí)介紹卡特330C－9發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)包括二大機(jī)構(gòu)、五大系統(tǒng)。二大機(jī)構(gòu)指機(jī)體曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)；五大系統(tǒng)指燃油系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、進(jìn)氣排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電氣啟動(dòng)控制系統(tǒng)。 （一）卡特330C－9發(fā)動(dòng)機(jī)特性與結(jié)構(gòu)參數(shù) l 、特性 ( l ）直列六缸水冷式柴油機(jī) ( 2 ）功率范圍： 205~287kW ( 275~385 馬力）。 ( 3 ）轉(zhuǎn)速可在 800~2000rpm內(nèi)調(diào)整( 4 ）具有ECM 電子自動(dòng)控制系統(tǒng) ( 5 ）液壓驅(qū)動(dòng)電控噴油系統(tǒng) ( 6 ）空冷式后冷器。 2 、結(jié)構(gòu)參數(shù)缸徑 112mm：沖程 149 mm；排量 8 . 8L ；重量 681kg （二）機(jī)體曲柄機(jī)構(gòu)機(jī)體曲柄連桿機(jī)構(gòu)作用將往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)燃料的化學(xué)能通過(guò)燃燒放出熱能，再轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。2 、曲柄連桿機(jī)構(gòu)組成 （1）機(jī)體組：缸體與缸蓋； （2）活塞組：六個(gè)活塞、六個(gè)活塞銷、六組活塞環(huán)（十二氣環(huán)、六個(gè)油環(huán)）等零件組成； （3）連桿組：六件連桿體、六件連桿大頭蓋、二組連桿螺栓（螺毋）、六對(duì)連桿大頭蓋軸瓦等零件組成； （4）曲軸飛輪組：曲軸、飛輪、扭轉(zhuǎn)減震器、帶輪、正時(shí)齒輪等零件組成。3 、帶輪通過(guò)皮帶、張緊裝置帶動(dòng)水泵、空調(diào)壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、風(fēng)扇工作。4 、正時(shí)齒輪帶動(dòng)機(jī)油泵、凸輪軸、液壓觸動(dòng)泵、燃油泵、冷卻泵工作。（三）配氣機(jī)構(gòu) l 、配氣機(jī)構(gòu)的作用按照發(fā)動(dòng)機(jī)六缸工作過(guò)程的需要，定時(shí)地開啟和關(guān)閉進(jìn)氣門、排氣門，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn) 。2 、配氣機(jī)構(gòu)的組成正時(shí)齒輪、驅(qū)動(dòng)的凸輪軸、 12 件挺桿、 12 件推桿、 12 件搖臂（ 6 件短搖臂是進(jìn)氣門， 6 件長(zhǎng)搖臂是排氣門）、 24 件氣門彈簧座、 24 件氣門彈簧、 12 件進(jìn)氣門、 12 件排氣門等零件組成 。3 、每缸工作過(guò)程進(jìn)氣行程：缸內(nèi)壓力為 78~88kPa，缸內(nèi)溫度為50~70度；壓縮行程：缸內(nèi)壓力為2940~4900kpa，缸內(nèi)溫度為 500~700度；做功行程：開始時(shí)缸內(nèi)壓力為 5880~8820kpa，缸內(nèi)溫度為 1500~2500度；終止時(shí)缸內(nèi)壓力為290~390kpa，缸內(nèi)溫度為 780~8870 度；排氣行程：廢氣壓力高于大氣壓力約為103~123kpa，溫度為 300~700度。4 、六缸燃燒順序：1→5→3→6→2→4 5 、發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周，各缸的進(jìn)氣門、排氣門打開一次。氣門間隙若氣門間隙過(guò)小、便可能在熱車時(shí)因氣門的膨脹變形使此間隙消除而造成關(guān)閉不嚴(yán)；若氣門間隙過(guò)大，則影響氣門的開啟量，并可能在氣門開啟時(shí)產(chǎn)生較大的沖擊噪聲。 7 、氣門間隙的調(diào)整 （1）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于60℃時(shí)，打開正時(shí)蓋和正時(shí)銷孔，插上盤車工具（齒輪）, 使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度（此時(shí)第六缸長(zhǎng)、短搖臂都搖不動(dòng)．且正時(shí)銷剛好插人孔中）。 （2）可調(diào)整4缸進(jìn)氣門為 0 . 38 mm，調(diào)整（3）擰緊鎖緊螺母，復(fù)查一次。 （4）再插上盤車工具（齒輪），使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)360度（此時(shí)第一缸長(zhǎng)、短搖臂都搖不動(dòng)，且正時(shí)銷剛好好插人孔中）。 （5）可調(diào)整6缸進(jìn)氣門為 6 。（6）擰緊鎖緊螺母，復(fù)查一次。 （7）取出盤車工具，蓋上蓋子。（四）燃油系統(tǒng)燃油系統(tǒng)包括低壓燃油系統(tǒng)和高壓燃油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 l 、低壓燃油系統(tǒng) （1）低壓燃油系統(tǒng)組成加油泵→油箱→手動(dòng)泵→燃油油水分離器→燃油泵→ECM模塊→燃油濾清器→發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇前端→l 缸噴油嘴→2 缸噴油嘴→3缸噴油嘴→4缸噴油嘴→5 缸噴油嘴→6 缸噴油嘴→發(fā)動(dòng)機(jī)后端→燃油壓力調(diào)節(jié)閥→油箱 （2）各零部件結(jié)構(gòu)油箱：里面裝有燃油位傳感器(可變式電阻），油箱中的浮子在不同液位，得到電阻位的大小不同，5 伏直流電通過(guò)該電阻，形成不同電流作為信息傳給ECM和監(jiān)控器，顯示燃油的油位；油箱有兩個(gè)不同液位的出口，較高的出口為輸出到發(fā)動(dòng)機(jī)，較低的出口為放油口，作為清洗油箱用。手動(dòng)泵：發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)手動(dòng)泵不工作，它一般用于更換燃油濾芯或修理等情況下，清除燃油油路里面進(jìn)入的空氣，能使發(fā)動(dòng)機(jī)盡快啟動(dòng)。燃油油水分離器：它能過(guò)濾大于13微米燃油懸浮的顆粒雜質(zhì)；還能分離出燃油中的水分，并收集在濾杯中；若燃油水分不及時(shí)排除、將對(duì)噴油器產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p傷。燃油泵：它是齒輪泵，通過(guò)正時(shí)齒輪傳動(dòng)，與液壓驅(qū)動(dòng)泵同一根軸傳動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)時(shí)它不工作．它能把燃油從燃油箱泵出；還能夠使燃油壓力增加到 450kpa，此泵的安全閥能將燃油壓力限制在 689kpa以內(nèi)。燃油濾清器：它能清除燃油中98 ％的兩微米顆粒以及大于兩微米的燃油雜質(zhì)顆粒，它的使用和定期維護(hù)能明顯提高噴油器的壽命 。HEUI噴油器：它的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。它是由電磁線圈、提升閥、增壓活塞、增壓柱塞、柱塞回位彈簧、單向閥、噴油柱塞、噴油頭、回油閥等組成。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每旋轉(zhuǎn)兩周，六個(gè)噴油器分別噴油一次，每一個(gè)噴油器噴油過(guò)程可分為五個(gè)階段： ① 預(yù)噴射：因電磁閥無(wú)電，電驅(qū)下放．一部分驅(qū)動(dòng)油流入噴油頭壓住針閥，燃油關(guān)閉。一部分驅(qū)動(dòng)油使提升閥上提，切斷去往增壓活塞驅(qū)動(dòng)油； ② 輔助噴射：電磁閥得電，電驅(qū)上提，切斷流入噴油頭驅(qū)動(dòng)油，使壓住針閥驅(qū)動(dòng)油流入缸頭，一部分驅(qū)動(dòng)油使提升閥上提，切斷去往增壓活塞驅(qū)動(dòng)油；同時(shí)驅(qū)動(dòng)油進(jìn)人增壓活塞，打開針閥，燃油開始噴油。③噴射延遲：因電磁閥無(wú)電，電驅(qū)下放，一部分驅(qū)動(dòng)油流入噴油頭又壓住針閥，燃油立刻關(guān)閉。同時(shí)驅(qū)動(dòng)油繼續(xù)進(jìn)入增壓活塞，使增壓活塞壓力不斷增大； ④ 主噴射：電磁閥得電，電驅(qū)上提，又切斷流入噴油頭驅(qū)動(dòng)油，使壓住針閥驅(qū)動(dòng)油流入缸頭，針閥打開；同時(shí)驅(qū)動(dòng)油繼續(xù)進(jìn)入增壓活塞，使增任活塞壓力不斷增大，推動(dòng)活塞把燃油高壓噴入； ⑤ 補(bǔ)充噴射：電磁閥失電，電驅(qū)下放，大部分驅(qū)動(dòng)油流入噴油尖又壓住針閥，燃油立刻停止噴射；增壓活塞驅(qū)動(dòng)油停此推動(dòng)活塞。在彈簧作用下，活塞回收，打開單向閥，驅(qū)動(dòng)油流回缸頭，從而使噴油器將燃油壓力由 45kpa增加到 36000kpa~150000kpa。燃油壓力調(diào)節(jié)閥：它由一個(gè)節(jié)流孔、金屬濾網(wǎng)和一個(gè)簧壓的單向閥組成，節(jié)流孔是一個(gè)限流裝置（流量限制裝置，它能夠增加供油壓力）；單向閥在壓力大于等于 35kpa 時(shí)打開；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火并且不存在油壓時(shí)，單向閥關(guān)閉。單向閥的關(guān)閉是為了防止缸蓋中的燃油流入油箱。2 、高壓燃油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)( l ）循環(huán)途徑機(jī)油盤→機(jī)油泵→機(jī)油冷卻器→沖機(jī)油濾清器→液壓驅(qū)動(dòng)泵（HEUI泵）→噴油驅(qū)動(dòng)壓力傳感器（IAP 傳感器）→噴油器→機(jī)油盤( 2 ）各零部件結(jié)構(gòu)液壓驅(qū)動(dòng)泵（ HEUI泵）：結(jié)構(gòu)：由變從輸送軸向泵和泵壓力調(diào)節(jié)器組成。作用：將機(jī)油壓力275kPa~414kPa 增加到6000 kPa～150000 kPa；泵壓力調(diào)節(jié)方式：液壓驅(qū)