張 強(qiáng)

（陜西核昌機(jī)電裝備有限公司，陜西 咸陽712000）

1 前言

根據(jù)目前水利水電勘測(cè)、丘陵、戈壁及叢林地區(qū)施工特點(diǎn)，為了加快用戶施工進(jìn)度和減少用戶不必要的功能浪費(fèi)，降低使用成本，我公司研制出一種操作簡單可靠，動(dòng)作靈活，移動(dòng)便利，滿足國際勘探市場(chǎng)施工標(biāo)準(zhǔn)（QHSE）的TPY－100拖拉機(jī)鉆機(jī)。本鉆機(jī)豐富了我公司的產(chǎn)品系列，拓展了公司鉆機(jī)系列產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，為野外用戶在叢林、農(nóng)場(chǎng)，山地、丘陵等地區(qū)施工提供了全新的切實(shí)可行的解決方案。

2 鉆機(jī)的主要結(jié)構(gòu)、工作原理

2．1 主要結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)

TPY－100型拖拉機(jī)鉆機(jī)主要由動(dòng)力系統(tǒng)、變速箱、液壓系統(tǒng)、給進(jìn)和起落裝置、回轉(zhuǎn)器、卡盤、卷揚(yáng)機(jī)、塔架等八大部分組成，見圖1。該鉆機(jī)用拖拉機(jī)做底盤，采用整體搬遷，較傳統(tǒng)鉆機(jī)搬遷方便快捷、效率高。

圖1 鉆機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

2．1．1 動(dòng)力系統(tǒng)

動(dòng)力系統(tǒng)采用約翰迪爾（寧波）農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司奔野牌奔野304－2型輪式拖拉機(jī)（圖2），主要技術(shù)規(guī)格見表1。

圖2 奔野304－2拖拉機(jī)

表1 主要技術(shù)參數(shù)

續(xù)表）

續(xù)表）

2．1．2 變速箱

變速箱（圖3）結(jié)構(gòu)緊湊，分為一入三出，輸入部分由動(dòng)力系統(tǒng)經(jīng)拖拉機(jī)傳遞給變速箱；輸出的第一部分帶動(dòng)單聯(lián)齒輪油泵工作；第二部分帶動(dòng)回轉(zhuǎn)器工作；第三部分帶動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)工作，整個(gè)工作過程傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低。

圖3 變速箱實(shí)物圖片

2．1．3 液壓系統(tǒng)

圖4 液壓系統(tǒng)油路布置圖

液壓系統(tǒng)（圖4）由單聯(lián)齒輪泵、操縱閥、油缸、壓力表以及其它輔助配件構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單，便于操作和維修。

2．1．4 給進(jìn)和起落裝置

給進(jìn)和起落裝置（圖5）是油缸帶動(dòng)滑輪架上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)塔架的起落和卡盤的上下移動(dòng)，結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定，功效時(shí)間快，操作方便。

圖5 給進(jìn)起落實(shí)物圖片

2．1．5 回轉(zhuǎn)器

回轉(zhuǎn)器由一對(duì)弧形錐齒輪構(gòu)成，其作用是帶動(dòng)鉆具回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)以及反轉(zhuǎn)時(shí)用于機(jī)械擰卸鉆桿、套管。

2．1．6 球夾卡盤

球夾式卡盤（圖6）利用鋼球窩卡住主動(dòng)鉆桿進(jìn)行起下鉆。

圖6 球卡盤實(shí)物圖片

2．1．7 卷揚(yáng)機(jī)

卷揚(yáng)機(jī)在分動(dòng)箱的上部，可分別實(shí)現(xiàn)提升和下降等動(dòng)作。

2．2 工作原理

TPY－100型拖拉機(jī)鉆機(jī)的工作原理是利用奔野304－2拖拉機(jī)原動(dòng)力經(jīng)變速箱合理的動(dòng)力輸出和分配，帶動(dòng)鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器、卷揚(yáng)機(jī)及齒輪油泵工作；齒輪油泵工作通過改變操縱閥手柄的位置，控制鉆機(jī)的鉆進(jìn)、鉆具的提升及塔架的起降等，通過調(diào)節(jié)操作閥的溢流閥手柄可使系統(tǒng)獲得不同的壓力。

3 主要特點(diǎn)及參數(shù)

3．1 主要特點(diǎn)

（1）鉆機(jī)變速范圍較大，輸出扭矩大；

（2）轉(zhuǎn)盤一機(jī)多用、大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，轉(zhuǎn)盤拆卸非常方便；

（3）利用給進(jìn)油缸實(shí)現(xiàn)了液壓給進(jìn)和起落，實(shí)現(xiàn)一件多用的作用；操縱安全、方便；

（4）采用農(nóng)用拖拉機(jī)裝載，搬遷容易，安裝迅速；

（5）機(jī)械和液壓結(jié)構(gòu)緊湊，手柄集中，操作方便。

3．2 主要參數(shù)

（1）開孔直徑 150mm

（2）不用轉(zhuǎn)盤沖擊鉆機(jī) 172mm

（3）終孔直徑 91mm

（4）鉆桿直徑 42mm

（5）鉆孔深度 100mm

（6）給進(jìn)油缸行程 900mm

（7）齒輪油泵型號(hào) CBN－E325ALPL

（8）鋼絲繩直徑 9．3mm

（9）拖拉機(jī)型號(hào) 奔野304－2

（10）總重量 2500kg左右

4 生產(chǎn)試驗(yàn)情況

2009年6月TPY－100型拖拉機(jī)鉆機(jī)在吉林市豐滿區(qū)松花江江邊進(jìn)行了不帶回轉(zhuǎn)器的試鉆（圖7）。該次試驗(yàn)證明：鉆機(jī)能達(dá)到預(yù)期的各項(xiàng)技術(shù)性能參數(shù)，且結(jié)構(gòu)合理美觀。

圖7 TPY－100型拖拉機(jī)鉆機(jī)試鉆情況

5 結(jié)語

TPY－100型拖拉機(jī)鉆機(jī)經(jīng)過幾年來的實(shí)際應(yīng)用，表現(xiàn)出鉆進(jìn)效率高、投資小、輕便靈活、堅(jiān)固耐用、機(jī)械化程度高、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，并且受到了水電等工程單位的好評(píng)，必將有利于該鉆機(jī)的推廣和普及。

79參考文獻(xiàn)：

［1］ 成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1993．

［2］ 馮德強(qiáng)．鉆機(jī)設(shè)計(jì)［M］．中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1993．