工作原理

 

　　旋挖成孔首先是通过钻机自有的行走功能和桅杆变幅机构使得钻具能迅速到达桩位，利用桅杆导向下放钻杆将底部带有活门的桶式钻头置放到孔位，钻机动力头装置为钻杆提供扭矩、加压装置通过加压动力头的方式将加压力传递给钻杆、钻头，钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻头内，然后再由钻机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土、卸土，直至钻至设计深度。对粘结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工艺。而在松散易坍塌地层，则必须采用静态泥浆护壁钻进工艺。

 

　　旋挖钻机钻进工艺与正反循环钻进工艺的根本区别是，前者是利用钻头将破碎的岩土直接从孔内取出，而后者是依靠泥浆循环向孔外排除钻渣。

 

　　结构介绍

 

　　旋挖钻机的底盘可以分为专用的底盘、履带液压挖掘机底盘、履带起重机底盘、步履式底盘、汽车底盘等。关于履带专用底盘，它的结构紧凑、运输比较方便、外形美观，所有造价比较高。履带起重机底盘，工作装置却采用附着型式，主臂分为可伸缩箱型结构和框架结构，可兼作旋挖钻机和履带式起重机，能节约设备的投资。步履式底盘，一般可为三支点液压步履式行走支架，稳定性好，但移动运输却不够方便、造价低，现在国内少部分厂家都采用。在80年代国外曾采用过汽车底盘，是以重型载重汽车底盘为基础，工作时放下支腿。目前国内外生产的旋挖钻机绝大多数应用的是专用底盘，只有很少一部分应用的是挖掘机底盘或起重机底盘，这些底盘在设计上没有兼顾旋挖钻机施工的特点，在稳定性方面存在着一定缺陷。

 

　　钻杆、钻具钻杆是一个关键部件，分为内摩阻式外加压伸缩钻杆和自动内锁互扣式外加压伸缩钻杆。内摩阻式钻杆在软土层钻进效率高，锁扣式钻杆提高了动力头施于钻杆并传到钻具的下压力，适于钻进硬岩层，对操作的要求也较高。为了提高作业效率，一台钻机大多配备两套钻杆。钻具有多种，目前有长螺旋和大直径短螺旋钻头、回转钻斗、捞砂斗、筒形钻斗、扩底钻头、岩心钻头等。

 

　　动力头动力头有液压传动、电机传动、发动机传动，无论何种都具备低速钻进、反转高速甩土功能。目前大都采用液压驱动，有双变量液压马达、双速减速机驱动或低速大扭矩液压马达驱动。动力头的钻进速度一般都具有多档，适合在多种工况下作业。电机驱动一般采用特制的恒功率双速电机，力矩大、过载能力强。

 

　　电子控制技术90年代国外旋挖钻机的控制技术逐步实现智能化，目前国外旋挖钻机普遍具备发动机和泵的电子控制系统，能指导主泵最佳输出，使液压负载与发动机转速相匹配，从而利用发动机的最大功率。发动机转速可在负荷较小或无负荷时实现自动控制，自动降低发动机转速，减少油耗、降低噪声和废气的排放量。桅杆垂直度自动调平系统能对桅杆进行实时监控，可实现手动和自动切换，在一定范围内自动调整角度，保证施工中桩孔的垂直度要求，提高施工质量。还具备回转倒土控制、钻孔深度测量及显示、车身工作状态动画显示及虚拟仪表显示、故障检测、报警及信息显示、整机启动前预先自动检测功能。国外旋挖钻机还设有GPS定位系统和移动电话数据传输系统。