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一種航道鉆機的防浪涌裝置
2013-11-14 11:20:27 來源:建筑機械化雜志 作者:周在友 瀏覽:1028次 評論:0

周在友/ZHOU Zai-you
(長江重慶航道工程局,重慶 400012)

[摘 要]為了消除浪涌對船用鉆機的損壞,提高鉆進效率,研發了一種防浪涌裝置配備在潛孔鉆機上。本文介紹了該防浪涌裝置的結構、工作原理和參數設計。實際工程應用證明該防浪涌裝置工作正常有效。
[關鍵詞]航道鉆機;防浪涌裝置;應用

  在江河航道、沿海航道和港口碼頭建設等水下工程施工中,為消除險灘礁石,拓寬挖深航道,需要進行水下鉆孔爆破作業。而船用鉆機作為鉆爆船的主要裝備,除需要適應各種不同的巖土特性、鉆孔孔徑、孔深以及疏浚方式外,還需適應江河或海面經常會起浪涌的特殊工作環境。
  實際施工時,江河或近海的浪涌不僅降低了航道鉆機的鉆孔效率,而且還很容易造成鉆桿、沖擊器和鉆頭的損壞,甚至對鉆機造成更大的損壞。為了消除浪涌對鉆桿、沖擊器、鉆頭及鉆機其他部位的損壞,提高鉆進效率,由長江重慶航道工程局、中南大學機電工程學院智能機械研究所、山河智能裝備股份有限公司共同研究開發制造了SWDW165航道潛孔鉆機,該鉆機配備了一種防浪涌裝置,實際工程應用證明該防浪涌裝置工作正常有效。
1 航道鉆機防浪涌裝置結構與工作原理
  如圖1所示,航道鉆機防浪涌裝置主要包括動力頭滑架、溢流閥、防浪涌氣缸、拖動板等。動力頭滑架和拖動板安裝在鉆架上,通過鏈條推進拖動板,拖動板通過防浪涌氣缸帶動動力頭滑架,從而使鉆桿得到向下的推進力和向上的提升力。由于氣體的壓縮和膨脹性好,氣缸運動速度快,在拖動板和動力頭滑架之間能起到很好的緩沖連接作用。如果航道鉆機在起浪涌的時候施工,浪涌漲潮時船體上升,拖動板上升,由于設有防浪涌氣缸,防浪涌氣缸活塞桿腔內的壓縮空氣膨脹,活塞桿縮回,不會使防浪涌氣缸缸筒上升帶動動力頭滑架上升,從而不帶動鉆桿、鉆具上升,鉆頭仍就可抵住孔底進行鉆進。在浪涌落潮時船體下降,拖動板下降,由于設有防浪涌氣缸,防浪涌氣缸活塞桿腔內的壓縮空氣壓縮,活塞桿伸出,不會使防浪涌氣缸缸筒下降帶動動力頭滑架下降,從而不帶動鉆桿、鉆具下降,避免它們受到很大的壓力,達到保護鉆具和鉆桿的作用。當潮差很大,活塞桿伸出很長,防浪涌氣缸內壓縮空氣的壓力升高過大時通過溢流閥溢流,進一步起到保護作用。如果潮差大于防浪涌氣缸行程,鉆桿往上頂,使活塞桿全部拉出,推進鏈條會受到很大的拉力。推進馬達推進力調節溢流閥調定的壓力可控制最大推進力,當鉆桿往上頂的力大于調定的最大推進力時,溢流閥溢流,鏈條拉動推進馬達反轉,使鏈條、回轉動力頭、鉆桿、沖擊器、鉆頭等不至于受到船舶巨大的重量壓力而損壞,起到最終的保護作用。浪涌退去后,防浪涌氣缸內充入壓縮空氣使之復位繼續工作。

……

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