旋挖鉆機培訓手冊

第一章概述隨著全球經濟的高速開展，根本建設范圍的持續(xù)拓寬，以人為本和保護環(huán)境的理念及至相關法津法規(guī)實施的不斷強化，使樁根底特別是現場混凝土灌注樁根底得到了廣泛的應用空間。旋挖鉆機因其效率高、污染少、功能多的特點，適應上述綜合開展的需求，在國內外的現澆混凝上灌注樁施工中已占據主力機型的位置。旋挖鉆機的英文名稱為RotaryDrillingRig，一般適用于粘土，粉土、砂土、淤泥質土、人工回填土及含有局部卵石、碎石的地層。對于具有大扭矩動力頭和自動內鎖式伸縮鉆桿的鉆機，可以適應微風化巖層的施工。為了滿足施工要求，旋挖鉆機底盤和工作裝置的配置具大鉆孔直徑為3m，最大鉆孔深度達120m，最大鉆孔扭矩620kN.m。有裝機功率大、輸出扭矩大、機動靈活、多功能、施工效率高等特點。目前，旋挖鉆機的最一、旋挖鉆機在根底工程機械中的地位〔一〕旋挖鉆機的適用性根底工程機械按其成樁形式可分為預制樁施工機械和灌注樁施工機械兩大類：灌注樁施工機械可分為取土成孔灌注樁施上機械和擠土成孔灌注樁施工機械。取土成孔灌注樁施工機械又有旋轉掘削和沖擊掘削兩大類。目前所說的旋挖鉆機主要是指能附帶搖動套管驅動機構、配備回轉斗和短螺旋及擴孔機具、全液壓驅動、具有大扭矩輸出的履帶式鉆孔機。在國外，這種鉆機其實是在1947年美國首先開發(fā)的回轉斗鉆孔機的根底上，為了適應歐洲的地質．將法國的配有沖抓斗的搖管驅動機構加以合成而開展起來的。旋轉掘削的施工機具除了回轉斗、短螺旋之外，還有長螺旋、正反循環(huán)鉆具等。從該設備的施工能力來看，旋挖鉆機也可以經過局部改動后，在預制樁施工中使用〔特別是立柱附有支腿時〕。因此將其改加各種根底工程施工機具，擴大使用范圍，又可稱之為多功能鉆孔機?！捕承阢@機是用于灌注樁施工的一種主要根底工程機械從前述可知，旋挖鉆機是一種取土成孔灌注樁施工機械。灌注樁是隨著近年來建筑材料和施工技術的不斷完善而開展起來的。在樁根底及其施工中，一般來說，還是預制樁的承載保障能力強、根底穩(wěn)定性好。如果在旋挖鉆機上配置超高頻液壓振動器或液壓樁錘等，在滿足施工限制要求的同時，將會擴大旋挖鉆機的使用范圍?！踩承阢@機是間斷式作業(yè)的成孔灌注樁施工機械旋挖鉆機是靠鉆桿帶動回轉斗旋轉切削，然后提升至孔外卸土的周期性循環(huán)作業(yè)的取土成孔灌注樁施工機械。二、旋挖鉆機的迅猛開展旋挖鉆機在二戰(zhàn)以前首先在美國卡爾維爾特公司問世，二戰(zhàn)之后在歐洲得到開展。1948年意大利邁特公司率先研制，接著意大利、德國開始開展，到了二十世紀70～80年代在日本得到快速開展。當時日本稱之為回轉斗成樁，也叫阿司特利工法〔EarihDrill)，在德國、日本這類工法相當普遍。旋挖鉆機因其效率高、污染少、功能多，在國內外的灌注樁施工中得到廣泛應用。尤其是在歐洲和日本等興旺國家已經成為大直徑鉆孔灌注樁施工的主力機型。我國在二十世紀80年代初從日本引進過工作裝置，配裝在KH－125型履帶起重機上。1984年，天津探礦機械廠引進美國RDI公司的旋挖鉆機并進行消化吸收。1987年在北京展覽館首次展出了意大利土力公司〔SOILMEC〕產品，1988年北京城建機械廠根據土力公司的樣機開發(fā)了1.5m直徑的履帶起重機附著式旋挖鉆機。1994年鄭州勘察機械廠引進英國BSP公司附著式旋挖鉆孔機的生產技術，但都沒有形成批量生產。1992年寶峨公司在中國北京設立了代表處，開始了對華的業(yè)務。并于1995年在天津成立了獨資子公司寶峨天津機械工程，組裝適合中國市場的寶峨BG20型旋挖鉆機。1998年在上海又成立了中德合資上海寶峨金泰工程機械股份，生產組裝BG15型旋挖鉆機。目前國內生產旋挖鉆孔機的廠商已有二十余家，主要有北京南車時代重工、三一重工、湖南山河智能、北方重汽、徐工集團、宇通重工等。國外主要生產廠商有意大利意馬〔TIM〕公司、意大利CMV公司、意大利邁特公司、意大利土力公司、德國寶峨公司、芬蘭永騰〔JUNTTAN〕、日本日立、日本日車、日本神鋼等。三、旋挖成孔的工藝優(yōu)勢〔一〕廣泛的適應性在硬土地層，由于傳統(tǒng)鉆機的自重有限，不可能給鉆頭施加更大的進給壓力。而旋挖鉆機由于采用動力頭裝置，動力頭的給進力加上鉆桿的重量，鉆進能力強。據統(tǒng)計，在相同的地層中，旋挖鉆機的成孔速度是轉盤鉆機的5～10倍。〔二〕良好的環(huán)保性目前國內傳統(tǒng)鉆機多采用連接鉆桿形式和掏渣桶掏渣，在鉆進過程中多采用泥漿循環(huán)方式，泥漿起潤滑、孔壁支護、置換和攜帶鉆渣的作用。隨著城市建設對環(huán)保要求愈加嚴格，傳統(tǒng)鉆機面臨更大危機。而旋挖鉆機采用動力頭形式，其工作原理是用短螺旋鉆頭或旋挖斗，利用強大的扭矩直接將土或砂礫等鉆渣旋轉挖掘，然后快速提出孔外，在不需要泥漿支護的情況下，可實現干法施工。即使在特殊地層需要泥漿護壁的情況下，泥漿也只起孔壁支護作用，鉆削中的泥漿含量相當低，這使污染源大大減少，改善了施工環(huán)境，同時降低了施工本錢?！踩程岣吖嘧兜某休d力由于旋挖鉆機的特殊成孔工藝，它僅需要靜壓泥漿作護壁。所采用的泥漿一般用膨潤土、火堿、纖維素等配置，在孔壁不會形成很厚的泥皮。此外由于鉆頭的屢次上下往復，使孔壁粗糙度較高、且不易產生縮徑。與傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁相比，旋挖鉆孔灌注樁的承載能力提高。四、旋挖鉆機的結構及技術特點〔一〕旋挖鉆機的底盤底盤可分為專用底盤、履帶液壓挖掘機底盤、履帶起重機底盤、步履式底盤、汽車底盤等。履帶專用底盤結構布置合理、運輸方便、外形美觀、但造價較高。履帶起重機底盤，工作裝置采用附著形式，主臂分為可伸縮箱型結構和珩架結構，可兼作旋挖鉆機和履帶式起重機，節(jié)約設備投資。步履式底盤，一般為三支點液壓步履式行走支架，穩(wěn)定性好，但移動運輸不夠方便、造價低，目前國內少數廠家采用。在80年代國外曾采用過汽車底盤，是以重型載重汽車底盤為根底，工作時放下支腿。目前國外生產的旋挖鉆機絕大多數采用的是專用底盤，只有少數采用挖掘機底盤或起重機底盤，這些底盤在設計上沒有兼顧旋挖鉆機施工特點，在穩(wěn)定性方面存在著一定缺陷?！捕炽@桿、鉆具鉆桿是一個關鍵部件，分為內摩阻式外加壓伸縮鉆桿和自動內鎖互扣式加壓伸縮鉆桿。內摩阻式鉆桿在軟土層鉆進效率高，鎖扣式鉆桿提高了動力頭施于鉆桿并傳到鉆具的下壓力，適于鉆進硬巖層，對操作的要求也較高。為了提高作業(yè)效率，一臺鉆機大多配備兩套鉆桿。鉆具那么多種多樣，目前有長螺旋、大直徑短螺旋鉆頭、回轉鉆斗、撈砂斗、筒形鉆斗、擴底鉆頭、巖心鉆頭等。〔三〕動力頭動力頭主要有液壓傳動、電機傳動、發(fā)動機傳動，無論何種都具備低速鉆進、反轉高速甩土功能。目前大都采用液壓驅動，有雙變量液壓馬達、雙速減速機驅動或低速大扭矩液壓馬達驅動。動力頭的鉆進速度一般都具有多檔，適合在多種工況下作業(yè)。電機驅動一般采用特制的恒功率雙速電機，力矩大、過載能力強。80年代在履帶起重機上附著工作裝置，單設一臺發(fā)動機驅動，目前由于液壓技術和底盤制造技術的進步，此種方式一般已不采用?！菜摹畴娮涌刂萍夹g90年代國外旋挖鉆機的控制技術逐步實現智能化，目前國外旋挖鉆機普遍具備發(fā)動機和泵的電子控制系統(tǒng)，能指導主泵最正確輸出，使液壓負載與發(fā)動機轉速相匹配，從而利用發(fā)動機的最大功率。發(fā)動機轉速可在負荷較小或無負荷時實現自動控制，自動降低發(fā)動機轉速，減少油耗、降低噪聲和廢氣的排放量。桅桿垂直度自動調平系統(tǒng)能對桅桿進行實時監(jiān)控，可實現手動和自動切換，在一定范圍內自動調整角度，保證施工中樁孔的垂直度要求，提高施工質量。還具備回轉倒土控制、鉆孔深度測量及顯示、車身工作狀態(tài)動畫顯示及虛擬儀表顯示、故障檢測、報警及信息顯示、整機啟動前預先自動檢測功能。國外旋挖鉆機還設有GPS定位系統(tǒng)和移動數據傳輸系統(tǒng)。五、旋挖鉆機在國內的應用1993～1994年在上海浦東八百伴大廈根底灌注根底工程中全部采用了旋挖成孔法施工并取得成功，在國內起到了一定的推動作用；在北京五環(huán)路的根底施工中，旋挖鉆機已占了絕大多數，最多時到達了30多臺。國家重點工程青藏鐵路大規(guī)模施工于2001年正式啟動，而在青藏鐵路格拉段的施工段，地層很多是冰凍土層、砂礫、不規(guī)那么泥頁巖．還有軟硬互層灰?guī)r，有的凍土厚度到達百米以上，中鐵集團采用旋挖鉆進施工工藝，2002年3月開始，大量的旋挖鉆機進入青藏鐵路線施工，到8月中旬統(tǒng)計有100多臺，其中國產設備9臺。青藏鐵路的大量使用引起了施工和生產制造企業(yè)的格外關注，無疑推動了旋挖鉆機開發(fā)和應用。2003年山西省機械施工公司申報了靜態(tài)泥漿護壁、旋挖式鉆孔灌注樁施工國家級工法。國土資源部勘探技術研究所抓住了北京等大城市和青藏鐵路線大量使用旋挖鉆機的機遇，及時地把研制的旋挖鉆機推向市場，并在旋挖鉆進工藝方面也作了深入的研究。2000年徐工集團RD18型鉆機研制成功，最大成孔直徑2m、最大鉆深60m，有3臺在青藏鐵路和多臺在北京的工程中使用。2001年北京經緯巨力工程機械研試成功ZY120、ZY160、ZY200型旋挖鉆機．參加青藏鐵路建設的施工熱潮。2004年北京南車時代重工研制成功履帶可伸縮的NSR220C〔TR220D的前身〕型旋挖鉆機．先后在北京、天津、陜西、湖南、湖北、京滬線、哈大線等地接受了施工考驗。在陜西西安二環(huán)線工地一次使用旋挖鉆機由于受北京奧運、上海世博會以及高速客運專線工程的拉動，給旋挖鉆機提供了一個巨大的開展空間，近幾年我國的旋挖成孔法的大量采用，旋挖鉆機使用量大大增加，特別是許多廠家的旋挖鉆機產品相繼研制成功，推動了旋挖鉆機的生產和應用。六、旋挖鉆機的市場開展趨勢〔一〕初期階段：2003年，國內旋挖鉆機的生產企業(yè)還只有徐工、巨力等少數幾家，并且沒有形成規(guī)模。市場幾乎被以德國寶峨〔Bauer〕、意大利土力〔Soilmec〕等品牌，以及日本的日本車輛、日立、加藤、住友等公司的二手設備占領。由于青藏鐵路工程以及以北京為中心的華北地區(qū)市場的拉動，旋挖鉆機開始被市場逐漸認可?！捕硵U張階段：進入2004年，尤其是進入2005年，以北京南車時代重工、宇通、福田、中聯等集團公司為代表的企業(yè)，紛紛進入該市場，使進入企業(yè)總數超過20家，產品型號超過30個。國內企業(yè)的進入，使國內品牌和國外品牌的占有率發(fā)生了根本性的改變。2004年，國內品牌的銷量首次超過國外品牌〔國內62臺／國外47臺〕。2005年．國內品牌到達115臺，而國外品牌下降至缺乏10臺。有些國外公司甚至已被迫撤離國內市場?！踩硠×腋偁庪A段：進入2006年以來，受宏觀經濟形式的影響，旋挖鉆機市場呈現出跨越式增長。由于國家高速鐵路建設、奧運工程和世博會工程的影響，預計這個階段將持續(xù)。第一節(jié)旋挖鉆機的開展歷史1980年以前，各類根底工程中的樁根底施工一般都采用以打擊法或振入法為主的預制樁施工機械。1980年以后，對工程建設，尤其是城市建設中環(huán)境噪聲、振動、油煙污染等的限制日益趨向嚴格，預制樁根底工程法所普遍使用的柴油錘、振動錘等機械的使用范圍受到了極大地限制，甚至被停止使用。另一方面，建筑工程越來越向大型化及超大型化開展，其抗震、抗陷、抗裂等要求也日益提高，傳統(tǒng)的根底施工工法及其裝備已不能滿足上述的工程需求?，F場灌注樁施工工法在于能克服預制樁等工法所帶來的噪聲、振動、油煙污染等負面影響，并且其單樁承載力比起預制樁能夠做得更大，因而得到了極大的普及應用，與此相對應的超大口徑鉆孔施工機械得到了長足的開展。此外，現代根底工程對施工規(guī)模、施工速度和質量的要求也日益苛刻，加上新材料、新技術開展與普及，使集機、電、液及智能化控制為一體的新型根底工程機械具備了市場開展空間和條件。旋挖鉆機作為超大口徑鉆孔灌注樁施工機械中的一種．正是在上述背景條件下得到了長足的開展，并已經成為現場灌注樁施工機械的主力機型。一、國內外鉆孔機的開展狀況美國早在第一次世界大戰(zhàn)前就開發(fā)了旋挖鉆孔機，當時僅用于鉆孔作業(yè)，以后逐漸推廣應用于根底工程的灌注樁施工。旋挖鉆孔機目前在歐美國家已被廣泛應用，并且常采用混凝土泵與之配合。通過導管直接灌注混凝土而成樁，日本在1968年實施噪聲管制法后，旋挖鉆孔機得到迅速開展，許多施工方法都以旋挖鉆孔機為主機或輔助設備，同時還開發(fā)了用于漂石層和巖土施工用的鑿巖旋挖鉆孔機。配置短螺旋、回轉斗的旋挖鉆機在第二次世界大戰(zhàn)前由美國卡爾威爾特公司研制成功。其后，意大利和日本分別引進技術逐漸推廣起來。由法國創(chuàng)造了配置沖抓斗的全套管鉆孔機，由德國創(chuàng)造了循環(huán)鉆孔機，在根底工程施工中均發(fā)揮了很大作用。1950年以前歐洲在樁根底施工中以打擊法施工為主，其樁型多為木樁和鋼樁，1950年以后，由于第二次世界大戰(zhàn)中遭受破壞地區(qū)的經濟復興、以及城市中振動、嗓聲和油煙污染的限制，灌注樁施工開始逐漸普及。此外，由于歐洲的土質主要是緊密的砂礫層，除了沿海地區(qū)外，一般鉆深20~25m就可到達樁的支持層，因此開展至今，所使用的施工機械以旋挖鉆機為主，對驅動裝置稍加改動后即可安裝長螺旋，還可配置搖動式全套管驅動裝置，使旋挖鉆機做到了多功能，可進行多種作業(yè)。在日本的建筑工程中，因旋挖鉆機具有高效率、低公害、經濟性好而成為灌注樁施工機械的主力機種。在東南亞和香港、臺灣、韓國等地區(qū)還較多使用反循環(huán)鉆孔機?？偟膩碚f，世界各國和地區(qū)根據本國的經濟歷史背景、地質情況、工程規(guī)模、施工傳統(tǒng)等各種因素，相互引進技術、消化吸收并加以創(chuàng)新，使各種灌注樁施工機械得到了迅速開展。我國在1970年之前因高、大、重建筑及工程較少，大型樁根底應用很少．除橋梁工程外，普遍采用預制樁根底。1980年，隨著大型工程的逐步增加，灌注樁開展較快、應用范圍逐步擴大，目前已形成鉆、挖、沖、沉管等多種施工工藝，并仿制或研制了相應的國外設備，取得了一些經濟效益。但新技術的推廣普及工作較差，達不到預期的效果；新技術及其設備的開發(fā)研究不夠；施工質量檢測技術落后，從而使地基根底工程的整體技術水平相對落后。國內1972年開始在建筑樁基中采用長螺旋鉆孔進行混凝土灌注樁施工，以后又研制了短螺旋鉆孔機、螺旋鉆擴機等。其施工能力范圍在孔徑400mm；深度12m以內。80年代后期又從國外引進了局部旋挖鉆機、沖抓斗、連續(xù)墻抓斗等機械，但因機具單一，不能適應國內各種復雜的地質條件等，沒能發(fā)揮較大作用。另外，由于對振動、噪聲的限制不嚴．大量的老舊設備還被廣為使用，使技術先進的鉆機沒有得到應有的重視和開展。二、施工工法在我國的開展近年來隨著我國經濟開展狀況的不斷提高，高、大、重建筑工程越來越多，灌注樁根底已成為開展方向，灌注樁根底一般來說都采用取土成孔方式施工。大量地采用灌注樁根底那么對鉆孔施工機械提出了更高的要求。對于不同的地質條件，不同的施工條件，需要采用某種特定的施工方法及其施工機械。為了縮短工程周期，降低工程本錢，減輕勞動強度，提高根底工程的經濟效益，必須配備高質高效的施工機械。灌注樁能在多種地質條件下施工成樁，其樁徑、樁型變化范圍大。采用大直徑灌注樁或擴底灌注樁作為高層建筑的樁根底，解決了在某些環(huán)境下無法進行預制樁施工的問題。滿足了單樁大載荷需要，同時大量節(jié)約了投資，技術經濟效益尤為顯著。我國幅員遼闊，地質條件復雜多變。近二十年建筑、橋梁、港口樁根底工程建筑規(guī)模十分巨大，灌注樁已逐步成為其主體。因此，各類灌注樁的成孔成樁技術開展迅速，其主要特點可概括為以下三點：第一、傳統(tǒng)施工技術一局部得到改良提高，少局部趨向淘汰；第二、自主創(chuàng)新成績斐然，一局部新樁型、新工藝、新技術研發(fā)成功，并在一定范圍內得到推廣應用；第三、結合國情引進先進工藝及其設備，對提升我國樁基施工水平效果顯著。根據成孔成樁過程及特點可將灌注樁分為以下三大類：l、非擠土成樁法干作業(yè)法長螺旋鉆孔樁〔d=400~800mm,L≤25m〕機動洛陽鏟成孔灌注樁〔d=300~500mm,L≤20人工挖孔灌注樁〔d=800~3000mm,L≤30鉆孔壓注無砂混凝土灌注樁〔d=600~800mm,L≤20m〕長螺旋鉆灌合一灌注樁〔d=400~600mm,L≤25m〕泥漿護壁法正、反循環(huán)鉆孔灌注樁〔d=500~3000mm,L≤110m潛水鉆成孔灌注樁〔d=500~1000mm,L≤50m大鍋堆鉆成孔灌注樁〔d=500~800mm,L≤50m〕旋挖成孔灌注樁〔d=600~2000mm,L≤70m套管護壁法貝諾托灌注樁〔d=800~3000mm,L≤50m短螺旋鉆孔灌注樁〔d=300~800mm,L≤20m2、局部擠土成樁法沖擊成孔灌注樁〔d=600~1200mm,L≤50多支盤擠擴灌注樁〔d=600~1000mm,L≤40m水泥土預制芯樁復合樁〔d=500~600mm,L≤15m3、擠土成樁法振動沉管灌注樁〔d=300~500mm,L≤24m錘擊沉管灌注樁〔d=300~500mm,L≤24m錘擊振動沉管灌注樁〔d=300~500mm,L≤20夯壓成型灌注樁〔d=325~400mm,L≤24弗蘭克樁〔d=600,L≤20m灌注樁后注漿技術PPG工法*注：*為我國自主研發(fā)技術**為引進技術三、工程實踐對灌注樁成孔技術提出新要求灌注樁的成孔成樁原理、工藝、承載力大小、質量的可靠性必須適應建設場地的地層地質特點和單樁承載能力要求，還需適應我國物力、人力、財力、資源的實況和社會的開展狀況。只有這樣，這種成樁技術才具有生命力和廣闊的市場。近二十年來根底工程技術的開展有力地印證了這一點。1、成樁質量穩(wěn)定性差的工法被逐步淘汰七八十年代沉管灌注樁一度是沿海地區(qū)主要的樁型，以廣東省為例，當時擁有近3000臺沉管灌注樁設備，迄今已根本為預應力管樁等樁型所取代。其原因主要是由于沉管灌注樁的擠土效應導致成樁質量很不穩(wěn)定，斷樁、縮徑十分普遍。樁基事故中有80%屬于這種樁型；其次振動和噪聲也是一種公害。2、引進設備要防止盲目性八十年代，上海根底公司、廣東根底公司引進貝諾托工法設備，但迄今二十多年棄之不用。其主要原因是設備笨重、工效低、本錢高，且單樁承載力由于套管來回擺動使孔壁受擾動而顯著降低。此外，如中建一局、六局等單位也將從國外工程承包中購置的貝諾托設備擱置起來。3、引進先進技術，推動根底工程機械技術進步正反循環(huán)泥漿護壁鉆孔樁是我國應用廣泛、經驗豐富的傳統(tǒng)技術，鉆深可達100m以上，但隨著城市建設的開展和社會的進步，環(huán)保要求漸趨嚴格，其應用范圍逐步受到限制。旋挖鉆機的大量引進就是在這種背景下發(fā)生的。經過近5年的工程實踐，已證明其具有效率高、適應性強、低污染等優(yōu)點。第二節(jié)旋挖鉆機的開展趨勢一、旋挖鉆機主機的技術開展趨勢1、采用全液壓驅動和電液比例伺服控制系統(tǒng)，使鉆機各機構匹配，并聯工作；2、采用油缸或卷揚加壓提升，增大提升能力和加壓能力；3、液壓元件大多采用國際先進成熟的產品，提高產品的可靠性；4、底盤采用可伸縮式結構，提高整機的穩(wěn)定性；5、采用多節(jié)自鎖式或摩阻式鉆桿及多種型式的鉆頭，可根據不同作業(yè)要求更換鉆桿、鉆頭；6、動力頭為雙驅動，既可進行鉆孔，又能驅動套管，一機多用；7、具有鉆孔深度、立柱垂直度自動檢測、熒屏顯示，提高定位鉆孔精度；8、發(fā)動機、液壓系統(tǒng)、主副卷揚拉力等參數的自動檢測，熒屏顯示，提高智能化作業(yè)能力。二、旋挖鉆機工作裝置的開展趨勢首先應對旋挖鉆機的特性、工作范圍、優(yōu)劣性等有正確的認識，它是多能的而不是萬能的，應當在工作裝置的合理配置上下功夫，使它向多功能方向開展，并有效合理的使用。多種回轉斗的配置，加大側刃的外伸尺寸，減小切削阻力，防止鉆進過程中產生真空，提高作業(yè)適應性和施工效率；短螺旋舍棄雙轉速，簡化控制；增加刮土器，提高作業(yè)效率；正反循環(huán)鉆具配置，加循環(huán)水箱和振動篩，使鉆機適應硬質地層作業(yè)；各種長螺旋鉆具的配置；各種地下連續(xù)墻抓斗的配置；擴孔、擴底及其相應的配置；液壓振動錘的配置；套件驅動裝置的配置：針對我國的國情，旋挖鉆機未來的開展方是向兩頭開展：一是向大型或超大型機方向開展，使鉆機具備超大功率和扭矩的輸出能力，加大鉆機的成孔深度和成孔口徑，并配備多種不同工法用的工作裝置，實現一機多用；二是向小型機方向開展，使鉆機具備小功率、低本錢、機動性強等能力，大力開拓工民建樁基市場，逐步取代該市場仍在大量使用的老式正反循環(huán)鉆機。第二章旋挖鉆機的用途與分類一、用途旋挖鉆機是一種取土成孔灌注樁施工機械，靠鉆桿帶動回轉斗旋轉切削土，然后提升至孔外卸土的周期性循環(huán)作業(yè)。旋挖鉆機采用的是多用途模塊式設計，可用于多種樁的施工：〔一〕灌注樁旋挖鉆機一般用于大口徑短螺旋和旋挖斗施工，除此之外，還可配置長螺旋鉆具．全套管與沖抓斗、液壓抓斗、反循環(huán)鉆具、高壓旋噴機具、潛孔錘機具、液壓錘和柴油錘、振動錘等，用于螺旋鉆孔灌注樁、鉆孔擴底灌注樁、潛水鉆成孔灌注樁、鉆斗鉆成孔灌注樁、反循環(huán)鉆成孔灌注樁、貝諾托灌注樁、中掘施工法樁、振動沉管樁、錘擊沉管樁、振動沖擊沉管樁等灌注樁的施工?！捕骋Ш蠘峨S著高層建筑、地下工程的不斷增加．旋挖鉆機可配置短螺旋、鉆斗、振動錘等工具，用于基坑支護咬合樁施工。〔三〕地下連續(xù)墻旋挖鉆機還可配置液壓抓斗，用于地下連續(xù)墻的施工。二、分類旋挖鉆機的型式按以下不同方式進行分類。各型式可以是下述分類中的一種，也可以是下述分類中的不同組合?！惨弧嘲磩恿︱寗臃绞絣、電動式旋挖鉆機：動力源為電驅動的旋挖鉆機。2、內燃式旋挖鉆機：動力源為內燃機驅動的旋挖鉆機?！捕嘲葱凶叻绞絀、履帶式旋挖鉆機：底盤為履帶式的旋挖鉆機。2、輪式旋挖鉆機：底盤為輪式的旋挖鉆機。3、步履式旋挖鉆機：底盤為步履式的旋挖鉆機。第三章旋挖鉆機的根本構造及工作原理第一節(jié)概述TR系列旋挖鉆機是北京南車時代重工公司獨立研發(fā)的地基根底施工機械產品，在設計和制造上吸取了國內外著名品牌產品的優(yōu)點，主要性能到達國際同類產品水平。關鍵零部件均采用國際知名品牌的產品，提高了整機的可靠性。旋挖鉆機可廣泛應用于城市高層建筑、鐵路、公路、橋梁、機場、港口等樁根底工程的鉆孔灌注樁成孔的施工，具有成樁速度快、施工效率高、環(huán)保節(jié)能等特點。在樁工行業(yè)樹立了新的民族品牌。旋挖鉆機的結構從功能上分，主要包括底盤和工作裝置兩大局部。從使用底盤的不同又可分為履帶式和汽車底盤式兩種規(guī)格，TR135D、TR180D、TR220D、TR250D、TR300C、TR400C旋挖鉆機等皆采用了液壓伸旋挖鉆機的工作裝置主要包括變幅機構、桅桿、主、輔卷揚、動力頭、隨動架、加壓裝置、鉆桿、鉆具等〔詳見“機械結構局部”〕。采用了平行四邊形變幅機構、自行起落折疊式桅桿；自動控制監(jiān)測主機功率、回轉定位及平安保護；自動檢測、調整鉆桿的垂直度；鉆孔深度預置和監(jiān)測等新技術。彩色顯示屏直觀顯示工作狀態(tài)參數，整機操縱上采用先導控制、負荷傳感，最大限度地提高了操作的方便性、靈敏性和平安舒適性，充分實現了人、機、液、電一體化。旋挖鉆機所配套的短螺旋鉆頭、普通鉆斗、撈沙鉆斗、巖心等鉆具，可鉆進粘土層、沙礫層、卵石層和中風化泥巖等不同地質。第二節(jié)工作原理旋挖鉆機鉆進成孔工藝：旋挖成孔首先是通過鉆機自有的行走裝置和桅桿變幅機構使得鉆具能迅速到達樁位，利用桅桿導向下放鉆桿將底部帶有活門的桶式鉆頭放置到孔位．鉆機動力頭裝置為鉆桿提供扭矩、加壓裝置通過加壓動力頭的方式將加壓力傳遞給鉆桿、鉆頭，鉆頭回轉破碎巖土，并直接將其裝入鉆斗內，然后再由鉆機提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土，這樣循環(huán)往復，不斷地取土、卸土，直至鉆至設計深度。對粘結性好的巖土層，可采用干式或清水鉆進工藝。而在松散易坍塌地層，那么必須采用靜態(tài)泥漿護壁鉆進工藝。旋挖鉆機鉆進工藝與正反循環(huán)鉆進工藝的根本區(qū)別是：前者是利用鉆頭將破碎的巖土直接從孔內取出，而后者是依靠泥漿循環(huán)向孔外排除鉆渣。第三節(jié)機械系統(tǒng)的根本構造一、機械結構：旋挖鉆機的結構從功能上，分為底盤和工作裝置兩大局部。鉆機的主要部件有：底盤〔行走裝置、上車回轉裝置〕、工作裝置〔變幅機構、桅桿總成、主卷揚、輔卷楊、動力頭、隨動架、鉆桿、鉆具等〕如圖3—1。圖3—1旋挖鉆機結構圖二、底盤底盤是鉆機工作裝置局部的安裝根底，由行走機構、底架、上車回轉組成．見圖3－2。行走機構的功能是實現鉆機的行走和移位。主要由底座和履帶支重輪架、液壓馬達、減速機、驅動輪及張緊裝置、履帶、支重輪、托輪、引導輪等部件組成。行走裝置通過液壓系統(tǒng)控制，可實現前行、后行、左轉彎、右轉彎、原地水平旋轉等動作。X型、箱式斷面的底座提供出色的抗扭抗彎強度。履帶支重輪架由沖壓成型、五邊形斷面的型材組成，具有特別高的強度和使用壽命。支重輪、托輪、引導輪都是密封潤滑，能夠適用惡劣的工作環(huán)境和比擬高的工作強度。延長了維修和更換的周期。行走機構的履帶具有張緊度調節(jié)功能。當履帶過于松弛，影響正常工作時，需適當調整其張緊度。調整履帶張緊度時，用手壓黃油泵向張緊裝置的張緊油缸注油口注入適量油脂。張緊油缸的注油口位置如圖“A”處。底架用于安裝和支承履帶行走機構，內部裝有液壓油缸、液壓系統(tǒng)的“中心回轉接頭”。上車的液壓系統(tǒng)的液壓油通過”中心回轉接頭”傳輸到履帶行走機構和履帶伸縮機構。通過液壓油缸的伸縮運動實現了履帶行走機構的展寬和縮回。這一功能使鉆機在工作時展寬履帶，提高了整機工作的穩(wěn)定性；在車載運輸時縮回履帶，減小整機寬度，適應了交通運輸的要求?；剞D臺是工作裝置局部的安裝根底，發(fā)動機、液壓系統(tǒng)、駕駛室、變幅機構、回轉機構、配重等部件直接安裝在其上。1、TR135D、TR180D、TR220D、TR250D、TR300C、TR400C旋挖鉆機底盤型號為CAT323D、CAT325D、CAT330D〔213kw〕、CAT330D〔261kw〕、CAT345C、CAT365C2、TR135、TR160型旋挖鉆機采用的是邦利集團挖掘機底盤改制而成。動力系統(tǒng)〔發(fā)動機〕采用的是目前國際上先進的動力裝置之一的康明斯渦輪增壓柴油發(fā)動機，它能夠自感應負載變化，并相應調整功率的大小。三、工作裝置工作裝置包括變幅機構、桅桿總成、隨動架、動力頭、主卷揚、輔卷揚、加壓裝置、鉆桿、鉆具等。l、變幅機構變幅機構是桅桿的安裝部件。由動臂、聯結體、支撐桿、變幅油缸等組成，見圖3—3。通過變幅油缸、桅桿油缸的作用，可以使桅桿遠離或靠近機體和改變桅桿前后傾角，調節(jié)桅桿的工作幅度或運輸狀態(tài)的整機高度。圖3—3旋挖鉆機變輻機構回轉臺—動臂—支撐桿—聯結體通過銷軸鉸接，組成一個平行四邊形機構。當變幅油缸伸縮而改變工作幅度時，桅桿和聯結體只作上下和前后平行移動。滿足了桅桿平移、升降的工況要求。2、桅桿總成桅桿總成由桅桿和滑輪架組成，見圖3－4。桅桿是鉆機的重要機構，是鉆桿、動力頭的安裝支承部件及其工作進給的導向部件。其上裝有加壓油缸，動力頭通過加壓油缸支承在桅桿上，桅桿左右兩側有矩形導軌，對這兩個工作機構〔動力頭、隨動架〕的工作進給起導向作用。桅桿為三段可折疊式。分為上段、中段、下段，運輸狀態(tài)時，將上段、下段折疊安裝，以減小運輸狀態(tài)時整機長度?；喖芙Y構如圖3—5，安裝于桅桿的頂端，工作時用螺栓與桅桿聯接。滑輪架上的主卷揚滑輪和輔卷揚滑輪用以改變卷揚鋼絲繩運動方向，是提升、下降鉆桿和物件起吊的重要支撐部件?；喖転檎郫B式，運輸時與桅桿鉸接聯接，以降低運輸狀態(tài)時整機的高度。圖3—5滑輪架結構圖3、隨動架隨動架是鉆桿工作的輔助裝置，結構如圖3－6，一端裝有軸承并與鉆桿用螺栓聯接，對鉆桿起盤旋支承作用；另一端設有導槽與桅桿兩側導軌滑動聯接．運行于桅桿全長，是鉆桿工作的導向部件，扶持鉆桿正常工作。4、動力頭動力頭是鉆機最重要的工作部件，結構如圖3—7．它由液壓馬達、減速機、動力箱、緩沖裝置、滑移架、聯接板、壓盤組成。動力箱內有一組與回轉支承固定在一起的齒圈，齒圈與輪毅固定，輪毅內壁有三組驅動鍵。液壓馬達的高速旋轉通過減速機減速以后，減速機的動力輸入給動力箱中的齒輪軸，齒輪軸小齒輪與齒圈嚙合，形成最后一級減速。與輪轂固定在一起的齒圈，在回轉支承的支撐下被驅動旋轉，輪轂上的鍵驅動鉆桿旋轉，實現鉆機鉆孔工作的旋轉運動。緩沖裝置的作用：當鉆孔深度超過第一層鉆桿的長度時，下鉆桿時會沖擊動力頭，特別是卡鉆時的意外情況，沖擊力更大，此緩沖裝置可緩解對動力頭的沖擊，保護動力頭不受到損壞?；萍苁莿恿︻^的導向部件，通過聯接板和銷軸與動力箱固定，在對鉆孔加壓和對動力頭起拔工況時，沿桅桿導軌導向。壓盤的作用是鉆斗上提時與鉆斗上的碰塊相撞，翻開鉆斗卸渣。我公司生產的旋挖鉆機動力頭匹配兩種輸出轉速：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。兩種轉速通過液壓系統(tǒng)進行切換，切換時有3秒滯后延時。5、主卷揚主卷揚由液壓驅動機構、卷揚筒、卷揚機架、鋼絲繩、壓繩裝置等組成．結構如圖3－8。主卷揚的功能是提升或下放鉆桿，是鉆機完成鉆孔作業(yè)的重要組成局部，其提升和下放鉆桿的工作由液壓系統(tǒng)驅動和控制。在鉆機進行成孔作業(yè)時，須翻開主卷揚制動器；使系統(tǒng)中主卷揚馬達進、回油通道互相導通，卷揚機系統(tǒng)處于浮動狀態(tài)，這樣才能操作加壓油缸對鉆桿進行加壓，以便鉆桿順利進行鉆進。圖3—8旋挖鉆機主卷揚6、輔卷揚輔卷揚由液壓驅動機構、卷揚筒、卷揚支座、鋼絲繩、壓繩裝置等組成。輔卷揚置于聯結體內，其功能是吊裝鉆具以及其他不大于額定起重量的重物，是鉆機進行正常工作的輔助起重設備。7、加壓裝置加壓裝置由加壓油缸和卷揚加壓組成。加壓油缸固定于桅桿上，加壓油缸活塞桿連接于動力頭上。摩阻式鉆桿加壓方式：由于鉆桿作旋轉運動，鉆桿鍵側與動力頭輪轂的鍵產生正壓力，正壓力產生摩擦力，由于加壓油缸對動力頭的加壓動作，此摩擦力實現鉆桿鉆孔工作的進給運動。機鎖式鉆桿加壓方式：加壓油缸的加壓力通過動力頭的輪轂端面與鉆桿加壓點接觸，實現鉆桿鉆孔工作的進給運動。由于此方式需解鎖，有時解鎖不徹底，容易造成卡鉆，只有當鉆孔進給阻力大時才可采用。通過加壓油缸活塞桿的伸出，實現鉆孔時的進給加壓。加壓油缸活塞桿縮回，起拔動力頭，在埋鉆的悄況下，也可以用來起拔。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、鉆桿鉆桿是鉆機向鉆具傳遞扭矩和壓力的重要部件。其結構和功用見“第七節(jié)鉆桿及鉆具的根本構造”。TR250D旋挖鉆機出廠標準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68米?？梢耘溆玫你@桿是磨阻式六節(jié)鉆桿〔15米*6節(jié)〕，鉆孔有效深度可達80米。TR220D旋挖鉆機出廠標準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60米?？梢耘溆玫你@桿是磨阻式五節(jié)鉆桿〔14米5節(jié)〕，鉆孔有效深度可達68米TR180D旋挖鉆機出廠標準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55米?？梢耘溆玫你@桿是磨阻試五節(jié)鉆桿〔13米TR135D旋挖鉆機出廠標準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9、鉆具鉆具是決定成孔效率的關鍵部件。鉆具有撈砂斗、土鉆斗、螺旋斗、筒鉆、清底鉆斗、擴孔鉆頭等?？筛鶕煌刭|情況配置不同的鉆具．使鉆機在大多數地質條件下都能高效作業(yè)。第四節(jié)動力系統(tǒng)的根本介紹旋挖鉆機作為一種移動式施工機械，其動力系統(tǒng)普遍采用柴油發(fā)動機為原動力。與汽油機比擬，柴油機具有工作轉速低，輸出扭矩大，油耗低、負荷高及重量大的特點，與旋挖鉆的低速大扭矩〔牽引力〕負載特征具有良好的動力匹配性。圖3—9為TR220D旋挖鉆機采用的CATERPILLAR〔卡特彼勒〕C—9工業(yè)柴油機。為了更形象的使大家了解旋挖鉆機的動力系統(tǒng)組成．通過圖3－10和圖3－11對旋挖鉆動力系統(tǒng)圖解說明如下：一、柴油機技術的開展針對旋挖鉆動力系統(tǒng)根本以柴油機為原動機的情況，下面就柴油機的技術開展做一簡要介紹：到目前為止，柴油機在其技術開展上經歷了三次重大的飛躍：機械式燃油系統(tǒng)、中冷增壓技術和電控噴射技術。每一步開展都在一定程度上提高了柴油燃燒率，降低了污染排放。機械式燃油控制裝置的創(chuàng)造使柴油機真正成為實用型熱力發(fā)動機并得以推廣普及，奠定了柴油機應用及技術開展的根底。渦輪增壓技術利用發(fā)動機的排氣能量經排氣渦輪轉換為壓氣渦輪能量，將發(fā)動機進氣壓縮，并借助空—空中冷器的冷卻作用，比擬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的空燃比．幫助燃油及時、完全燃燒，使柴油機的指示功率增大，經濟性提高；同時增壓燃燒的過量空氣環(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，局部碳煙的成因就是由于燃燒后期氣缸內氣體含氧缺乏所致，而增壓形成的過量空氣系數恰恰抑制了其成因，從而使廢氣中的微粒含量得以降低。柴油機電控噴射技術所要解決的核心問題是燃油定量和噴油定時。其開展經歷了模擬電路控制噴油、計算機控制噴油、噴油定時的電子控制、綜合電子控制系統(tǒng)和電控共軌式燃油系統(tǒng)等6個步驟，前5項可視為過渡階段，最終開展為目前具有領先意義的適用范圍廣泛的電子控制共軌噴射系統(tǒng)。從技術機制上，柴油機電控噴射技術那么經歷了3個階段：第一階段，凸輪壓油+位置控制；第二階段，凸輪壓油+電磁閥時間控制；第三階段，凸輪壓油+共軌蓄壓+電磁閥時間—壓力控制。其中，第一階段的位置控制系統(tǒng)保存了傳統(tǒng)的機械式泵、噴油及供油調節(jié)機構的結構型式〔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〕。只是用以單片機為核心的控制器ECU(EleclmniccoControlUnit〕指令執(zhí)行器—電動機〔調速器〕代替機械離心式調速器。第二階段的時間控制系統(tǒng)既可以采用傳統(tǒng)的機械式泵、噴油結構型式，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)是迄今為止柴油機電控噴油技術中，結構最完善、性能最先進、技術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)的柴油機的突出特點是，可以在理論分析、大量實驗的根底上，綜合柴油機實際運行狀況，最優(yōu)化控制噴油量、噴油壓力、噴射正時、噴油〔速〕率和屢次噴射〔預噴射、主噴射和后噴射〕，從而實現燃料的最正確燃燒。在獲得最正確經濟性的同時，取得減少廢氣有害成分的排放目標，并且給柴油機帶來了技術性能的全面提高。它是實現未來歐4以上更高排放控制的關鍵技術。二、卡特330C—卡特330C－9發(fā)動機結構包括二大機構、五大系統(tǒng)。二大機構指機體曲柄連桿機構、配氣機構；五大系統(tǒng)指燃油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、進氣排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電氣啟動控制系統(tǒng)?！惨弧晨ㄌ?30C－9發(fā)動機特性與結構參數l、特性(l〕直列六缸水冷式柴油機(2〕功率范圍：205~287kW(275~385馬力〕。(3〕轉速可在800~2000rpm內調整(4〕具有ECM電子自動控制系統(tǒng)(5〕液壓驅動電控噴油系統(tǒng)(6〕空冷式后冷器。2、結構參數缸徑112mm：沖程149mm；排量8.8L；重量681〔二〕機體曲柄機構1、機體曲柄連桿機構作用將往復活塞式內燃機燃料的化學能通過燃燒放出熱能，再轉換為機械能。2、曲柄連桿機構組成〔1〕機體組：缸體與缸蓋；〔2〕活塞組：六個活塞、六個活塞銷、六組活塞環(huán)〔十二氣環(huán)、六個油環(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〕、六對連桿大頭蓋軸瓦等零件組成；〔4〕曲軸飛輪組：曲軸、飛輪、扭轉減震器、帶輪、正時齒輪等零件組成。3、帶輪通過皮帶、張緊裝置帶動水泵、空調壓縮機、發(fā)電機、風扇工作。4、正時齒輪帶動機油泵、凸輪軸、液壓觸動泵、燃油泵、冷卻泵工作?！踩撑錃鈾C構l、配氣機構的作用按照發(fā)動機六缸工作過程的需要，定時地開啟和關閉進氣門、排氣門，實現發(fā)動機高速旋轉。2、配氣機構的組成正時齒輪、驅動的凸輪軸、12件挺桿、12件推桿、12件搖臂〔6件短搖臂是進氣門，6件長搖臂是排氣門〕、24件氣門彈簧座、24件氣門彈簧、12件進氣門、12件排氣門等零件組成。3、每缸工作過程進氣行程：缸內壓力為78~88kPa，缸內溫度為50~70度；壓縮行程：缸內壓力為2940~4900kpa，缸內溫度為500~700度；做功行程：開始時缸內壓力為5880~8820kpa，缸內溫度為1500~2500度；終止時缸內壓力為290~390kpa，缸內溫度為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→45、發(fā)動機工作時，曲軸旋轉兩周，凸輪軸旋轉一周，各缸的進氣門、排氣門翻開一次。6、氣門間隙假設氣門間隙過小、便可能在熱車時因氣門的膨脹變形使此間隙消除而造成關閉不嚴；假設氣門間隙過大，那么影響氣門的開啟量，并可能在氣門開啟時產生較大的沖擊噪聲。7、氣門間隙的調整〔1〕當發(fā)動機溫度低于60℃〔2〕可調整1、2、4缸進氣門為0.38mm，調整1、3、5缸排氣門為0.64mm〔3〕擰緊鎖緊螺母，復查一次?！?〕再插上盤車工具〔齒輪〕，使曲軸轉動360度〔此時第一缸長、短搖臂都搖不動，且正時銷剛好好插人孔中〕。〔5〕可調整3、5、6缸進氣門為0.38mm調整2、4、6缸排氣門為0.64mm〔6〕擰緊鎖緊螺母，復查一次?！?〕取出盤車工具，蓋上蓋子?！菜摹橙加拖到y(tǒng)燃油系統(tǒng)包括低壓燃油系統(tǒng)和高壓燃油驅動系統(tǒng)。l、低壓燃油系統(tǒng)〔1〕低壓燃油系統(tǒng)組成加油泵→油箱→手動泵→燃油油水別離器→燃油泵→ECM模塊→燃油濾清器→發(fā)動機風扇前端→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)動機后端→燃油壓力調節(jié)閥→油箱〔2〕各零部件結構油箱：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；油箱有兩個不同液位的出口，較高的出口為輸出到發(fā)動機，較低的出口為放油口，作為清洗油箱用。手動泵：發(fā)動機工作時手動泵不工作，它一般用于更換燃油濾芯或修理等情況下，去除燃油油路里面進入的空氣，能使發(fā)動機盡快啟動。燃油油水別離器：它能過濾大于13微米燃油懸浮的顆粒雜質；還能別離出燃油中的水分，并收集在濾杯中；假設燃油水分不及時排除、將對噴油器產生嚴重損傷。燃油泵：它是齒輪泵，通過正時齒輪傳動，與液壓驅動泵同一根軸傳動，發(fā)動機不啟動時它不工作．它能把燃油從燃油箱泵出；還能夠使燃油壓力增加到450kpa，此泵的平安閥能將燃油壓力限制在689kpa以內。燃油濾清器：它能去除燃油中98％的兩微米顆粒以及大于兩微米的燃油雜質顆粒，它的使用和定期維護能明顯提高噴油器的壽命。HEUI噴油器：它的結構十分復雜。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)動機曲軸每旋轉兩周，六個噴油器分別噴油一次，每一個噴油器噴油過程可分為五個階段：①預噴射：因電磁閥無電，電驅下放．一局部驅動油流入噴油頭壓住針閥，燃油關閉。一局部驅動油使提升閥上提，切斷去往增壓活塞驅動油；②輔助噴射：電磁閥得電，電驅上提，切斷流入噴油頭驅動油，使壓住針閥驅動油流入缸頭，一局部驅動油使提升閥上提，切斷去往增壓活塞驅動油；同時驅動油進人增壓活塞，翻開針閥，燃油開始噴油。③噴射延遲：因電磁閥無電，電驅下放，一局部驅動油流入噴油頭又壓住針閥，燃油立刻關閉。同時驅動油繼續(xù)進入增壓活塞，使增壓活塞壓力不斷增大；④主噴射：電磁閥得電，電驅上提，又切斷流入噴油頭驅動油，使壓住針閥驅動油流入缸頭，針閥翻開；同時驅動油繼續(xù)進入增壓活塞，使增任活塞壓力不斷增大，推動活塞把燃油高壓噴入；⑤補充噴射：電磁閥失電，電驅下放，大局部驅動油流入噴油尖又壓住針閥，燃油立刻停止噴射；增壓活塞驅動油停此推動活塞。在彈簧作用下，活塞回收，翻開單向閥，驅動油流回缸頭，從而使噴油器將燃油壓力由45kpa增加到36000kpa~150000kpa。燃油壓力調節(jié)閥：它由一個節(jié)流孔、金屬濾網和一個簧壓的單向閥組成，節(jié)流孔是一個限流裝置〔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時翻開；當發(fā)動機熄火并且不存在油壓時，單向閥關閉。單向閥的關閉是為了防止缸蓋中的燃油流入油箱。2、高壓燃油驅動系統(tǒng)(l〕循環(huán)途徑機油盤→機油泵→機油冷卻器→沖機油濾清器→液壓驅動泵〔HEUI泵〕→噴油驅動壓力傳感器〔IAP傳感器〕→噴油器→機油盤(2〕各零部件結構液壓驅動泵〔HEUI泵〕：結構：由變從輸送軸向泵和泵壓力調節(jié)器組成。作用：將機油壓力275kPa~414kPa增加到6000kPa～150000kPa；泵壓力調節(jié)方式：液壓驅動機油壓力傳感器將驅動機油壓力大小的信號輸人給ECM模塊，經過ECM模塊處理，輸出不同電流給泵壓力調節(jié)器的電磁閥，電磁閥感應線圈根據不同電流，把閥芯翻開在不同位置上，來調節(jié)驅動壓力大小，從而滿足發(fā)動機的不同需要。ECM每秒將實際驅動壓力和理想驅動壓力比擬67次，當出現不匹配時，ECM將調整泵壓力調節(jié)器的電流，使實際驅動壓力與理想壓力趨于相等。液壓驅動泵〔HEUI泵〕空載測試：檢側HEUI泵壓力，將一個34Mpa壓力表安裝在泵輸出口，堵住通向高壓油接頭，啟動發(fā)動機約3秒鐘，所得到的最大壓力；假設記錄的壓力低于26.5Mpa，應該更換HEUI泵；假設記錄的壓力等于或高于26.5Mpa，HEUI泵工作正常。(五)潤滑系統(tǒng)1、循環(huán)途徑機油盤→集濾器→機油泵→機油冷卻器→機油濾清器→分散到液壓驅動泵〔HEUI泵〕、禍輪增壓器、主油道中活塞冷卻噴油嘴、上軸承、凸輪軸承、惰輪軸承、搖桿機構、氣門機構、前殼體等零部件2、機油泵：它能把機油從油盤泵；還能夠使機油壓力增加到240～480kpa。能潤滑發(fā)動機，又能給液壓驅動泵〔HEUI泵〕提供機油?！伯斵D速1800rPm時，最低的發(fā)動機機油壓力應約為275kPa~414kPa；怠速〔800rpm〕時，最低的發(fā)動機機油壓力應約為125kpa。)機油泵旁通閥作用：限制發(fā)動機機油壓力；即當存在足夠多的機油時，機油壓力增高，旁通閥翻開，不必要的機油能夠回到發(fā)動機機油泵吸入側。3、集濾器：具有金屬網的濾消器，用來防止較大的機械雜質進入機油泵。4、機油濾清器的作用過濾金屬微粒、吸入空氣所帶入的塵土以及在燃燒后出現的固體炭質；過濾油泥它是由燃燒氣體及空氣對潤滑油的氧化，變黑形成。5、機油冷卻器的作用：冷卻器中的七個散熱片將高溫的潤滑油中的熱量通過冷卻液流動帶走，防止?jié)櫥蜏囟冗^高．造成零件損壞。6、機油冷卻器、機油濾清器的旁通閥作用：冷態(tài)或啟動狀態(tài)時，旁通閥翻開，使得所有零件直接得到潤滑油；原因：高粘度的冷機油會阻礙機油流過機油冷卻器和機油濾清器。當機油變暖時，機油冷卻器、機油濾清器的阻力變小〔即機油冷卻器、機油濾清器的阻力小于機油冷卻器、機油濾清器的旁通閥滋流壓力〕，旁通閥關閉，機油正常流過冷卻器和濾芯器。當冷卻器和濾芯器內存在節(jié)流時，旁通閥再次翻開，總之，不管怎樣，發(fā)動機只要工作，都能得到潤滑?！矙C油冷卻器兩側壓力差為155kpa左右，機油濾消器兩側壓力差為170kPa左右時，旁通閥翻開〕。7、潤滑油作用(l〕清洗作用：在發(fā)動機工作中，不可防止地產生因磨損而生成的金屬微粒、吸入空氣所帶入的塵上以及在燃燒后出現的固體炭質，通過潤滑油流動可將這此磨料從零件工作外表上沖洗下來，從而減輕零件磨損。(2〕密封作用：在氣缸壁與活塞、活塞環(huán)之間，活塞環(huán)與環(huán)槽之間，都留有一定間隙，這些間隙和空隙均可導致氣體的泄露，潤滑油可以填滿這些間隙和空隙，減少氣體的泄露，以保證氣缸應有的氣體壓力。(3〕冷卻作用：吸收帶走發(fā)動機燃燒時產生的熱量。8、潤滑油的選用：使用SAE15W—40機油〔3E9900〕潤滑油品質好壞由油的粘度、耐高溫性能、酸堿價、蠟質的含量等因素決定。因粘度越高，在金屬外表產生的油膜就越厚，它就能保護金屬被磨損?！擦尺M氣排氣系統(tǒng)．1、循環(huán)途徑外界空氣→空氣粗濾→空氣細濾→空氣壓力傳感器→增加器→后冷器→進氣壓力傳感器→進氣加熱器→缸蓋→進氣門→缸體→排氣門→排氣支管→渦輪機→消聲器→排出到外界2、空氣濾芯注意不能用撞擊或敲震的方法清潔濾清器濾芯。不能使用褶網、墊片或密封圈損壞的濾芯，否那么會損壞發(fā)動機；在濾芯裝入濾清器殼體之前，確保清潔的濾芯已完全枯燥。濾芯中有水會使定期油樣分析的污染指示不正確；粗濾芯可以用壓縮空氣、壓力水或洗滌劑清洗。使用壓力水清洗時，最大壓力不應超過280kPa。3、渦輪增壓器：廢氣渦輪增壓器利用高溫高壓燃燒廢氣產生的熱能帶動渦輪機、增壓器高速旋轉，轉速高達100000～130000r/min工作時，為了帶走熱量和潤滑轉子軸，具有250～400kpa壓力的機油充滿渦輪機與增壓器之間空腔，同時還采用冷卻液冷卻為了提高發(fā)動機功率和節(jié)省燃油消耗，增加采用進氣增壓：從外界吸入空氣，經渦輪增壓器以后，壓力增大了1.4～2.0倍。4、廢氣控制閥：能調節(jié)發(fā)動機的功率。5、后冷器：指對增壓后空氣的冷卻；從外界吸人空氣，經渦輪增壓器以后，壓力增大了1.4～2.0倍，氣溫卻上升到150℃，這限制了功率進一步提高，因此出現了“增壓后冷”技術：經后冷器冷卻后．進氣溫度降低到50℃左右，進一步提高功率，6、進氣加熱器：當啟動發(fā)動機時，監(jiān)控器出現進氣加熱器報警符號，此時進氣加熱器的繼電器就接通電源，使進氣加熱器工作；經過幾分鐘，進氣加熱器報警符號消失，進氣加熱器就停止工作。7、曲軸箱呼吸器的作用防止?jié)櫥妥冑|，減少摩擦機件的磨損和腐蝕；降壓、降溫、防漏；漏入曲軸箱內的氣體使箱內的壓力和溫度升高，會造成潤滑油從油封、襯墊等處泄漏和變質?！财摺忱鋮s系統(tǒng)1、冷卻系統(tǒng)的作用發(fā)動機工作時．由于燃料燃燒以及運動零件間的摩擦產生大量的熱量，使零件溫度升高，特別是直接與燃燒氣體接觸的零件溫度更高，假設沒有適當的冷卻將不能保證發(fā)動機的正常工作。2、冷卻系統(tǒng)的組成由水泵、機油冷卻器、節(jié)溫器、缸蓋、缸體、散熱器進水管、水泵進水口、散熱器，補液箱、風扇等零部件組成。3、節(jié)溫器的作用隨發(fā)動機負荷和水溫的大小調節(jié)水的冷卻強度，縮短預熱時間，減少燃料的消耗和機件的磨損。4、冷卻液循環(huán)方式(l)小循環(huán)：發(fā)動機溫度較低〔低于83℃〕時，主閥門關閉，旁通閥開放；節(jié)溫器→小循環(huán)管→水泵→機油散熱器→水套→(2〕大循環(huán)：發(fā)動機溫度較高〔高于95℃〕時，主閥門全開，旁通閥關閉；水箱→水泵→機油散熱器→水套→節(jié)溫器→(3〕混合循環(huán)：發(fā)動機溫度界于兩者之間時，主閥門、旁通閥均局部開放；冷卻液的大小循環(huán)同時存在。5、冷卻液冷卻液的質量好壞，首先會影響到冷卻效果，其次會影響冷卻系統(tǒng)部件，如：缸套、水泵等的壽命。冷卻液與水是不同的．冷卻液是由一種冷卻系統(tǒng)保護液和水混合而成。冷卻系統(tǒng)保護液能對發(fā)動機提供防腐、防氣蝕、防凍的高效保護，它主要由乙二醇和防腐劑、色素等組成。乙二醇的作用：降低水的冰點〔含50％乙二醇冷卻液時冰點為-32℃、含60％乙二醇冷卻液時冰點為-54〔八〕電氣啟動控制系統(tǒng)電氣啟動控制系統(tǒng)包括發(fā)動機啟動、充電、發(fā)動機控制等三局部。發(fā)動機控制局部由傳感器〔輸人〕、ECM模塊、執(zhí)行器〔輸出〕組成。1、傳感器傳感器的作用監(jiān)測發(fā)動機的工作狀態(tài)和把電信號輸入給ECM模塊。發(fā)動機上有壓力、溫度、速度、位置等各種傳感器。轉速傳感器：最重要的傳感器之一〔有正、副之分〕；當其中一個短路或者斷路時．另一個傳感器為系統(tǒng)提供發(fā)動機轉速信號〔I探測發(fā)動機轉速及正時；Ⅱ識別氣缸；Ⅲ識別氣缸上止點?！?，并且點亮故障指示燈以提醒操作人員及時維修傳感器。溫度傳感器：發(fā)動機上有水溫、燃油溫度、機油溫度、動機油溫度等傳感器。水溫傳感器：它不僅向儀表和ECM模塊提供信號，而且它被用于風扇轉速控制〔當水溫高于107℃燃油溫度傳感器：它被ECM模塊用于燃油溫度補償，以糾正因燃油溫度變化而導致的燃油率的變化。進氣溫度傳感器：它決定噴油正時和冷啟動時是否進氣預熱。壓力傳感器：發(fā)動機上有噴油促動壓力、進氣壓力、機油壓力、燃油壓力等各種傳感器。噴油促動壓力傳感器：它能限制燃油輸送，防止燃油過多而冒黑煙。進氣壓力傳感器：它能調整噴油正時，修正噴油量使發(fā)動機在高海拔運行時具有良好的動力性和排放。位置傳感器：它提供占空比信號。怠速負荷占空比為10％～20％，高速負荷占空比為75%～90%，傳感器中設計有ON和OFF信號。位置傳感器出理故障的條件是：頻率低于150Hz或高于1000Hz。2、電控ECM模塊ECM模塊是一個發(fā)動機控制計算機，能精確地控制燃油系統(tǒng)以及發(fā)動機的其他系統(tǒng)。ECM模塊是雙微控制器，能接收各個傳感器的信號，根據預先寫入的程序和用戶提供的優(yōu)化參數進行控制，使發(fā)動機在任何情況下都處于最正確狀態(tài)。ECM模塊具有完善的電子控制、故障碼記錄、電子診斷、電子巡航控制、可編程的電控PTO。ECM模塊控制的內容：液壓促動泵機油壓力、噴油器噴油時間等。ECM模塊將輸入信號與程序設計的最正確工況相比擬，計算，確定最正確輸出值并輸出給執(zhí)行裝置。3、執(zhí)行器〔如：泵壓力調節(jié)器〔IAPCV)〕在IAP的控制電路中，IAP傳感器檢測驅動系統(tǒng)壓力并把信號輸送給ECM,ECM比擬驅動壓力與理想壓力并計算出調整電流．使調整后的驅動壓力與理思壓力匹配。高性能的ECM在任何工況下，都會讀入驅動壓力值．查表決定理想壓力，送出與理想壓力相匹配的電流給IAPCV，這樣的過程每秒要重復60次。驅動油壓力由IAPCV控制，驅動油送到噴油器后，在噴油器中根據液壓原理將油壓放大6倍，推動燃油噴入氣缸?！踩纾旱∷贂r機油驅動限力為6Mpa，噴油器噴射壓力為36Mpa。滿負荷時機油驅動壓力為25MPa．噴油器噴射壓力為150Mpa〕。三、康明斯發(fā)動機介紹〔一〕發(fā)動機編號6QBT5.9－C6Q——六個汽缸；B——發(fā)動機系列T——渦輪增壓器5.9——51×51×3.14×120×6排量升C——改良次數〔二〕動力系統(tǒng)的構成及功能康明斯發(fā)動機根據QSB5.9、QSC8.3、QSC9.0等不同機型的燃油系統(tǒng)也不同，分為CAPS燃油系統(tǒng)、共軌燃油系統(tǒng)等。l、康明斯共軌燃油系統(tǒng)〔應用于第一臺TR135鉆機〕的特點是系統(tǒng)中有一公共高壓油管〔公共油軌〕，用高壓〔或中壓〕輸油泵向公共油軌中泵油，用電磁閥對油軌中的壓力進行調節(jié)〔公共油軌分別通向各缸的噴油器，由裝在噴油器內的電磁閥控制噴油徽和噴油正時，噴油壓力或直接由公共油軌的壓力決定，或由噴油器中增壓活塞對燃油進行增壓決定〕。它的燃油循環(huán)途徑：燃油從燃油箱流出，經油水別離器〔FS1003或4070801〕過濾，經ECM冷卻板、ECM安裝的輸油泵、燃油齒輪泵、燃油濾清器〔3959612或FF5488〕、高壓泵，一局部由回流接頭流回油箱；另一局部進入燃油油軌，假設燃油壓力過高，那么經燃油減壓閥流向油箱；否那么經高壓噴油供油管、高壓燃油接頭、噴油器噴油燃燒，流回油箱?？得魉构曹壢加拖到y(tǒng)要求使用兩個燃油濾清器，吸入側濾清器必須具有以下特性：1)、水別離；2)、10微米規(guī)格；．3)、帶旁路電阻的燃油含水傳感器；．4)、放水閥。更換此新濾芯必須先向它加滿燃油。不要擰得太緊否那么會造成螺紋變形及密封墊損壞。壓力側濾清器必須具有2μm規(guī)格。2、康明斯CAPS燃油系統(tǒng)的燃油循環(huán)途徑：燃油從燃油箱流出，經油水別離器〔FS1022或3944269〕過濾，經電子輸出泵、燃油濾清器后，大局部燃油經滋流閥流回油箱；少局部燃油經CAPS噴油泵分別進人高壓供油管路、六個噴油器噴油燃燒做功后，又流回油箱。其中CAPS噴油泵采用電子控制噴油量及噴油時刻?！踩掣鹘M成系統(tǒng)的工作途徑進氣系統(tǒng)——網罩→膠管→空濾→膠管→增壓器→膠管→中冷器→膠管→發(fā)動機排氣系統(tǒng)——增壓器→膨脹節(jié)→消聲器→排氣管冷卻系統(tǒng)——水箱→膠管→節(jié)溫器→水泵→柴油機→膠管箱油門控制系統(tǒng)——步進電機→減速機→蝸輪蝸桿傳動→油門拉線→柴油機油門→高怠速→低怠速限位開關燃油系統(tǒng)：進油系：燃油箱→膠管→手油泵→粗濾器→精濾器→柴油機回油系：柴油機→膠管→燃油箱〔回油量比擬大，用它來進行部份冷卻〕第五節(jié)液壓系統(tǒng)的根本構造一、液壓系統(tǒng)主要組成局部1、液壓泵：液壓泵是把機械能轉化為液壓能的裝置通過內燃機或電機提供給液壓泵一定的轉速和功率，然后由泵輸出一定流量和壓力的液壓油。2、執(zhí)行元件：把液壓能轉化為機械能的裝置。分為液壓油缸和液壓馬達。液壓馬達輸出一定速度〔轉速〕的力〔扭矩〕。對于液壓油缸，作直線往復運動．輸出力和位移。力〔F〕=P〔壓力〕×A〔作用面積〕；速度〔v)=Q〔流量〕/A〔作用面積〕；扭矩〔T〕＝P〔壓力〕×q〔排量〕；轉速〔n)=Q〔流量〕÷q〔排量〕。3、液壓閥：用于控制油液壓力、流動方向和液流速度的控制元件。按功能分為壓力閥、流量閥和方向閥。在液壓系統(tǒng)中，將液壓閥有機的連接在一起，組成各種液壓回路。4、液壓附件：組成液壓系統(tǒng)的除液壓泵、液壓閥、液壓執(zhí)行元件之外的各種用件的統(tǒng)稱：如管接頭、油管、濾油器、加熱器、冷卻器、密封件、濾清器、油標、油箱等。二、TR220D旋挖鉆機液壓系統(tǒng)介紹TR220D旋挖鉆機的液壓系統(tǒng)在卡特底盤液壓系統(tǒng)的根底上進行設計，液壓系統(tǒng)的工作原理在此作簡單介紹：〔一〕泵共有6個泵。其中有兩個主泵和內置一先導泵．每個泵的最大流量為265L/min。兩個主泵輸出的液壓油流向主控制多路閥。在主泵外置驅動接口上裝有力士樂公司產的輔泵和齒輪泵。輔泵為帶恒壓控制的負載敏感泵，其輸出的液壓油流向輔控制多路閥，泵的流量最大為100L/min，最大壓力為31MPa。齒輪泵給動力頭減速機潤滑供油，最大流量22升，壓力由溢流閥調定，在25至30MPa入之間。〔二〕液壓閥1、主控制閥：由九片控制閥芯組成，分別控制動力頭馬達、主卷揚馬達、副卷揚馬達、回轉馬達、左右行走馬達的多路換向閥。分左右兩半局部，每半局部各由一個泵供油，左半局部閥片衣依次為右行走、副卷、動力頭合流、主卷、備用閥片，右半局部閥片依次為左行走、回轉、動力頭、主卷合流。當動力頭或主卷揚提升工作時，左右兩局部的動力頭閥片或主卷揚閥片同時工作，每片閥輸出的液壓油在閥內合在一起向外供油．也就是兩個泵在工作供油，從而使動力頭或主卷揚的工作速度到達最大。主控制多路閥上的溢流閥限定液壓系統(tǒng)的最大壓力34.5MPa?？刂品绞綖橄葘б嚎負Q向和負流量控制。2、輔控制閥：帶負載壓力補償和負載保持功能的液壓閥由輔泵供油，通過輔閥上LS口的壓力信號與輔泵上的LS口相連，使輔泵的出口壓力和輸出流量與負載需要相匹配。進油聯上有溢流閥，調定輔閥的最大壓力?；赜吐撋嫌袦p壓閥．減壓后的液壓油作為輔閥電磁先導控制的液壓油，也可作外部先導控制油：輔助多路換向閥分別控制加壓油缸、左桅桿油缸、右桅桿油缸、變幅油缸和展寬油缸的多路換向閥。每片閥的執(zhí)行油路上裝有溢流閥，調節(jié)和限制最大壓力。加壓片上裝有LS溢流閥，在只有加壓片動作時．通過輔泵限定加壓片的壓力。其中控制桅桿的閥片為比例減壓閥先導控制，提供給比例減壓閥電流，比例減壓閥輸出相應的壓力來推動閥芯移動換向。電流越大．比例減壓閥輸出壓力越高，閥芯的開口量越大，那么閥的輸出流量越大。同理，電流越小閥的輸出流量越小?？刂萍訅旱拈y片和暫不用的閥片為先導液壓油比例控制，控制展寬的閥片為電磁閥開關式控制。加壓閥片上A、B口壓力的設定值不同，A口壓力調定為11.6MPa，接加壓油缸無桿腔，B口壓力調定為20MPa，接加壓油缸有桿腔。3、先導操縱比例減壓閥：有左、右控制手柄和左、右行走手柄。用于控制上閥換向的先導控制閥．由先導泵供油，是手控比例減壓閥。當手柄未扳動處于中位時，出口輸出壓力為零，當扳動手柄時．隨著扳動角度的增大而使出口壓力增大，隨著扳動角度的減小而使出口壓力減小。進口用于操縱多路控制閥的換向。先導操縱比例減壓閥共有三個，一個是腳踏式先導控制元件，由左右兩個行走控制手柄組成．可前后扳動手柄。用于控制主閥上左右行走閥片換向的先導控制閥。另兩個是左右先導控制手柄，可前后左右扳動手柄。左手柄前后扳動控制主副卷揚的下降與上升．左右扳動控制回轉正轉和反轉。控制手柄原理見圖3—l5。4、先導電磁閥組：先導電磁閥組分別控制左右手柄、左右行走及局部部件減速機制動器。電磁閥塊組：電磁閥塊組上共有8個電磁閥．如圖3—16．控制手柄來油通過電磁閥塊組與控制多路換向閥的先導控制日相連接。起主副卷揚切換、加壓與變幅切換、主副卷揚上限位保護、變幅上限位保護的邏輯功能。同時．鉆機上還設置了主卷揚浮動電磁閥，同先導電磁閥一起作用，完成主卷揚的浮動功能。5、電磁閥塊組雙速旋挖鉆機上的電磁閥塊組上共有10個電磁閥與單速旋挖鉆機相比．增加了2個控制動力頭甩土電磁閥。鉆機加設有主卷揚浮動電磁閥，同先導電磁閥一起作用，完成主卷揚的浮動功能?！踩硤?zhí)行元件執(zhí)行元件分為馬達和油缸馬達通過減速機與機械相連，可降低機械的轉動速度，提高輸出扭矩。減速有制動器，當制動口無壓力時，產生機械鎖緊．防止機械下滑。工作時，必須在制動口通上壓力油，將制動器翻開。每個馬達上均有泄漏口，通過膠管接回油箱，泄漏口不允許有背壓存在。為防止馬達氣蝕，回轉、主副卷揚、動力頭的馬達均接有補油管。馬達上裝有平衡閥，防止負負載時失速，同時可進行液壓制動。油缸上裝有平衡閥，有兩個作用，一是在有負負載時起平衡作用，防止負負載時失速。二是在油缸不工作時．起液壓鎖的作用，防止油缸沉降。具體執(zhí)行元件如下：l、左右行走馬達減速機：由馬達、平衡閥與減速機組成。通過回轉接頭將主閥出油口與馬達油口連接在一起。2、動力頭馬達減速機：由兩組相同的馬達與減速機組成；動力頭馬達為變量馬達，當負載小使馬達壓力較低時．馬達排量減小，使轉速增大，輸出扭矩減小；當負載大使馬達壓力較高時，馬達排量變大，使轉速變小，輸出扭矩增大。3、主卷揚馬達減速機：由定量馬達、平衡閥與減速機組成。為實現主卷揚浮動，回路上裝有二個電磁悶和一個梭閥。4、副卷揚馬達減速機：由定量馬達、平衡閥與減速機組成。5、回轉馬達減速機：由定量馬達與減速機組成6．桅桿油缸：2件，裝有雙向平衡閥。7、變幅油缸：2件，裝有雙向平衡閥．8、加壓油缸：1件，裝有單向平衡閥?！菜摹骋簤焊郊?、油箱：儲存液壓油。泵從油箱吸入液壓油，液壓系統(tǒng)得回油流入油箱。TR220D鉆機上共有三個油箱：主油箱為卡特自帶．輔液壓油箱為自制油箱，另外一個油箱是潤滑油箱。2、濾油器：過濾系統(tǒng)中的雜質：安裝在油箱上．有吸油濾油器和回油濾油器。3、冷卻器：主控制閥的回油經過冷卻器問油箱。冷卻系統(tǒng)的液壓油．4、壓力表：用測示三個泵的出口壓力，量程0~60MPa，裝在駕駛室內。通過測壓軟管分別與兩個主泵的測壓口、輔控制主閥的進油側壓口相連接。.5、系統(tǒng)中裝有大量的接頭液壓膠管，全部為進口件，通過密封件進行密封。第六節(jié)電氣控制系統(tǒng)的根本構造一、旋挖鉆機常用電器簡介電氣控制系統(tǒng)由檢測傳感器，電控單元和各執(zhí)行元件三局部組成。與微電子技術、電力電子技術、檢測傳感技術、機械制造技術等緊密聯系在一起。各傳感器向電控單元輸人檢測信號，電控單元根據存儲的控制程序和輸人信號計算各控制動作，向各控制對象發(fā)出信號，實現精確控制、報警、數據存儲等。傳感器傳感器的作用類似于人的感覺器官。它是把被測量事物如力、位移、角度、溫度、濕度、光強度等非電顯物理量轉換為易測的電量物理量，傳送給測量系統(tǒng)的信號調理環(huán)節(jié)。是側量儀器與被測量事物之間的接口。工程應用中的傳感器種類繁多，往往一種測量可以應用多種類型的傳感器來測量旋挖鉆機上常用的傳感器主要有：轉速傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、角度傳感器、旋轉編碼器、接近開關等：〔二〕控制器可編程控制器系統(tǒng)比照繼電接觸器控制系統(tǒng)接線很少，其主要功能是通過程序實現的，在需要改變設備的控制功能時，只需修改程序，修改接線的工作量是很小的?？刂破魈幚硭衼碜酝庠O的數據及控制數據，經過處理運算發(fā)出相應的控制命令，進而控制整車的所有動作。我公司旋挖鉆機采用2023控制器，該系列控制器能長期工作在惡劣環(huán)境，且性能可靠，它是集可編程邏輯控制器、比例放大器、模擬量輸入AD用模塊、開關量輸出等功能于一身的高性能工程機械專用控制器。它給世界工程機械傳統(tǒng)的電液控制系統(tǒng)帶來了革命性的進步。節(jié)省了大量接線節(jié)點，從而故障率大幅降低。〔三〕顯示器顯示器主要用作人機界面交互，用于指示控制的各種運行動作，直觀反映控制數據、控制過程和報警系統(tǒng)。同時通過顯示器可以更清楚、更精確的實現電氣控制。在旋挖鉆機上應用圖形文本液晶顯示器作為人機界面的輸入方式，采用顯示器作為控制的輸入點，比方：桅桿水平調節(jié)控制的數據〔角度〕直接顯示，讓操作機手很直觀了解工作狀態(tài)，進而更容易操作機器。再者：顯示器操作簡單、易用，操作機手很容易接受及使用。擁有8個功能按鈕、及8個狀態(tài)LED。顯示器的亮度/比照度可調?！菜摹诚尬婚_關限位開關又叫做有觸點行程開關，即當某種物體與之接近并施加一定機械力使之斷開/接通，檢測工作機械的位置而發(fā)出動作信號，近而實現控制電路的狀態(tài)改變。機械結構的接觸式限位開關靠移動物體碰撞其可動部件使常開觸頭接通、常閉觸頭分斷，實現對電路的控制。移動物體〔或工作機械〕一旦離開，限位開關復位，其觸點恢復為原始狀態(tài)。限位開關按其結構分為直動式、滾動式和微動式三種。旋挖鉆機采用的OMRON的HL－5030型限位開關是滾輪式限位開關。主要用于變幅限位、主卷揚限位、桅桿限位等?！参濉抽_關電源開關電源又稱穩(wěn)壓電源，即波動電壓經過它的整定，變波動電壓為恒定電壓。使用開關電源的目的就是使整個電路的電壓保持恒定的電壓，以保證所有電氣元器件正常工作所需的電壓，開關電源中的開關變壓器的初級和次級是電藕合的，其有隔離作用，對防止干擾信號進人主控制系統(tǒng)內部也有一定的作用，保證整個電氣系統(tǒng)更可靠地工作，促進整個控制系統(tǒng)的協(xié)調性?！擦承铍姵匦铍姵厥强赡媸街绷麟娫?，它與發(fā)電機并聯后組成汽車電源。在發(fā)動機正常工作時，汽車用電設備主要由發(fā)電機供電。蓄電池的作用是：發(fā)電機起動時，向起動機、點火系供電。發(fā)電機不發(fā)電或電壓較低時，向用電設備供電當用電設備開啟較多、發(fā)電機負荷較大時，協(xié)助發(fā)電機供電。當蓄電池存電缺乏且發(fā)電機運轉時，發(fā)電機向蓄電池充電，實現能量轉換和存儲。此外，蓄電池還用當于大電容，可吸收電路中的瞬時過電壓，起到穩(wěn)定電路電壓的作用，以保護汽車電器與電子設備中的電子元件不受損壞。蓄電池的結構一般分為三個或六個單格，每個單格電池的標稱電壓為2v．將三個或六個單格電池串聯后制成一只6V或12V的蓄電池總成。蓄電池的充電過程和放電過程是種可逆的化學反響，充電過程是電能轉化為化學能．放電過程足將化學能轉化為電能供用電設備。蓄電池在充電、放電過程中總的化學反響方程式為由此可見，逆向充電過程消耗了水，生成了硫酸，故充電時電解液硫酸的密度是上升的；而正向放電過程消耗廠硫酸、生成了水，故放電過程電解液密度是下降的。蓄電池的正確使用的要求如下：1、不要連續(xù)使用起動機。每次起動的時間不得超過5秒，如果一次未能正常起動，應停頓15秒以后再作第二次起動。連續(xù)二次起動不成功，應查明原因，排除故障后再起功發(fā)動機。2、嚴寒地區(qū)冬季應對蓄電池采取保溫措施。3、安裝和搬運蓄電池時，應輕搬輕放，不可敲打或在地上拖拽。蓄電池在車上應固牢靠，以防振動和移位。蓄電池的維護要求如下：1、經常去除蓄電他外表污物，電極樁和電線夾頭上出現氧化物時應及時去除。2、經常疏通加液蓋上的通氣孔。3、放完電的蓄電池在24小時內應及充電。4、用的車輛蓄電池，每兩個月應進行一次補充充電。5、常用的蓄電池，放電程度冬季達25％、夏季到達目標50％時即應充電。6、拆卸蓄電池時，應先拆下蓄電池的負飯，再拆下蓄電池的正極、安裝蓄電池電纜時、應安裝蓄池的正極、再安裝蓄電