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xr360e型多功能旋挖钻机
2024年5月28日发(作者:牟向荣)
技本•维修J
TECHNOLOGY & MAINTENANCE
XR
360
E
型多功能旋挖钻机
■郭焕换
徐州徐工基础工程机械有限公司,江苏徐州221004
摘要:
XR360E型旋挖钻机是我公司近年开发的E系列多功能旋挖钻机,适用于在硬岩地质条件下进行大直径、深孔混凝土灌注桩
的成孔施工,可为大型建筑工程提供更有效的施工解决方案。该旋挖钻机在设计及工艺上,继承公司多年研发、制造经验,吸取了
国外顶尖产品的优点,综合性能达到国际领先水平。
关键词
:旋挖钻机;研发背景;工作原理;结构特点
旋挖钻机适用于建筑物桩基工程的成孔作业施工,广泛
应用于公路、铁路、桥梁、市政、建筑等施工。配置不同钻
具或工作装置,可进行干式(短螺旋)或湿式(回转斗)的
成孔作业。随着我国基本建设工程中成孔灌注桩工艺的发展,
旋挖钻机以其高效率、高精度、地层适应性强、绿色环保的
优异性能,逐渐淘汰了传统的冲击锤、反循环等钻机,成为
国内桩基施工的主流钻机m。
该旋挖钻机的研发在充分吸取国内外旋挖钻机优点的基
础上,对整机的性能进行策划。优选国际品牌关键元件,配
装沃尔沃TAD1353VE型发动机,最大功率达345 kW,作
业时工作高度为25.8 m,工作重量为108 t,最大钻孔直径为
2600 mm,配装MZ508-6 X 19型钻杆后,最大钻深为103 m。
3工作原理
3.1 行走
XR360E型旋挖钻机结构如图1所示。行驶工作时,发
动机15驱动主泵供油,压力油经中心回转接头输至行走马达,
驱动马达转动
D
再经行走减速机带动驱动轮转动,实现旋挖
钻机底盘12行走、转向、制动等功能。
1研发背景
徐工D系列旋挖钻机以“单层绳主卷扬、自制专用底盘”
为特色,具有操作简单、机身坚固、维修方便等优点,已经
成为国内主流品牌。但D系列旋挖钻机在整机工作性能、施
工效率、功能扩展、结构强度、安全保护、使用寿命、外观
质量等方面,与国外尚端品牌如宝峨钻机还有一定的差距。
2 XR360E旋挖钻机总体设计
徐工E系列旋挖钻机是D系列旋挖钻机的升级换代产
品,具有D系列旋挖钻机的成熟技术。采用旋挖钻机专用H
型液压伸缩式履带底盘,增大回转支承直径,具有超强的稳
定性和运输的便捷性。依然沿用单层绳排主卷扬结构,保持
了钢丝绳使用寿命长的优点。动力头拥有普通模式、入岩模
式和节能模式,用户可根据不同地质情况选择相应模式,既
提高了施工效率,又降低了燃油消耗。
XR360E型旋挖钻机具有E系列旋挖钻机的鲜明特点,
优化设计了双动臂变幅机构,使绞点位H更加合理,兼顾施
工稳定性与转场运输便捷性。全新设计了旋挖钻机外观,使
整机造型更具现代感。全新设计了驾驶室,使驾驶员的操作
环境更加舒适。优化设计的动力头3挡功率模式,使钻孔作
业更加节能高效。可以实现卷扬加压、套管驱动、长螺旋等
多种功能,从而实现一机多用。
图1
XR
360
E
旋挖钻机部件组成
1.主副卷滑轮2.钴桅鹅头3.提引器4.钻杆托架5.钻杆
6.钻桅7.加压缸8.动力头9.副卷扬10.钻头
11.驾驶室12.底盘13.回转支撑14.配重15.发动机
16.主卷扬17.变幅缸18.变幅机构19.倾斜缸20.主卷钢丝绳
38 I
工程机械与维修
3.2钻孔
钻孔作业前,先将
h
型伸缩式履带横向展开,再通过销
轴固定,实现履带横向锁定,提高钻孔时的稳定性。
钻机支承稳定后,调整变幅机构,使钻头对准钻孔位置。
根据垂直度检测情况,手动调节变幅缸17使钻桅6垂直,直
到达到要求。马达驱动动力头8并经减速机减速后带动钻杆
5及钻头10旋转实现钻孔。当钻至要求深度后,钻孔深度可
自动显示,提升停止钻进作业。
提升钻杆时,主卷扬16回转,加压缸7和主卷扬16可
同时提升。当钻头10提升至地面后,转台回转至地面的卸
土位置。回转斗需提升钻头10至动力头8下端挡板位置,
通过撞击下挡板,使回转斗斗门开启,实现卸土作业。
若需下放护壁套筒时,可由副卷扬9起吊护筒至钻孔位
置,动力头8下挡板直接压入地面或由动力头8驱动护筒旋
入地下,设置护筒可提高成孔质量。
运输钻机时,先拆下钻头10、钻杆5、动力头8,用倾
斜缸19、变幅缸17使钻桅6放平至运输高度,将左、右履
带回缩至运输宽度以内。
4技术特点
4_1底盘
底盘采用刚性焊接式车架,履带采用全液压驱动,轨距
可调,如图2a所示。
底盘主要包括车架、左右纵梁及行走装置。履带板宽度
为800mm;履带外宽为4900mm;前后轮距5495mm;驱动
力为715kN;行走速度为/h。
a
底盘
b
转台
c
主卷扬结构
d
动力头
图2
XR
360
E
旋挖钻机结构特点
4.2转台
转台为整体焊接式结构,主纵梁为工字梁截面,采用
双回转减速机驱动、大直径回转支承,如图2b所示。左右
纵梁采用外购D形折弯管制造,主卷扬安装位于转台的前
方,柴油箱置于主卷扬后方,发动机置于柴油箱后方,液压
油箱H于柴油箱左侧。液压先导阀布置于驾驶室后方,主控
阀与副阀布置于转台右方。回转平台两侧设计维护踏板。
转台机架采用Q460C高强钢板焊接而成,工作时最大应力
165.5MPa,安全系数为2.78,满足材料强度要求。
4.3主卷扬
主卷扬卷筒直径大,即使是单层钢丝绳排布,亦可满足
103m的最大钻进深度。主卷提升力为370 kN,提升速度为
60m/min〇主卷扬安装于回转平台中间,采用4>36mm直径
钢丝绳,压绳器位于卷扬前端。主卷扬支架采用Q345B高强
钢板焊接而成,提钻时最大应力120MPa,安全系数为2.87,
满足材料强度要求,如图2c所示。
副卷扬安装于钻桅背面,可进行护筒等辅助装置的吊运,
副卷提升力为1〇〇 kN,提升速度为41 m/min。
4.4动力头
动力头标配采用变量电控马达驱动减速机,通过减速增
扭,驱动力大,动力头扭矩为360 kN • m,转速为6 ~ 27 r/
min,并可实现双向钻进。动力头驱动采用多挡控制模式,
可实现普通粘土至入岩等多种钻进模式。动力头可选配套管
驱动、扭矩倍增器等装置,以备下套管工况的需求。动力头
箱体设有润滑油高度显示、加油口、放油口等,易于保养、
维修,如图2d所示。
动力头加压缸可实现加压/提升,加压力/提升力为
300/350 kN,行程为6m。动力头与托架连接采用竖销结
构,托架与钻桅采用燕尾式结构,动力头托架由滑槽、加压
缸安装座、主卷扬加压滑轮架等组成,均采用焊接结合。动
力头托架采用Q345B低合金高强钢板焊接而成,最大应力
159MPa,动力头框架整体安全系数为2.2,满足材料强度要求。
5使用效果
XR360E型旋挖钻机主要应用于大孔、深桩、硬质地层
的复杂工程,特别是在南方硬质地层中具有施工效率高、稳
定性好等特点。已经在广东广州地铁六号线萝岗站应用,实
现了钻孔直径1.5 ~ 2m,钻深40m的咬合桩工程,其施工
效率为每天完成3 ~ 5颗桩。该旋挖钻机优越的性能及高效
的施工效率施工,为用户创造了理想的经济效益。_
参考文献
[1]张启君,张忠海,陈以田,等.旋挖钻机的结构探讨U1.建筑
机械化,2004 (08) : 57-59
CM&M 2020.02 | 39
2024年5月28日发(作者:牟向荣)
技本•维修J
TECHNOLOGY & MAINTENANCE
XR
360
E
型多功能旋挖钻机
■郭焕换
徐州徐工基础工程机械有限公司,江苏徐州221004
摘要:
XR360E型旋挖钻机是我公司近年开发的E系列多功能旋挖钻机,适用于在硬岩地质条件下进行大直径、深孔混凝土灌注桩
的成孔施工,可为大型建筑工程提供更有效的施工解决方案。该旋挖钻机在设计及工艺上,继承公司多年研发、制造经验,吸取了
国外顶尖产品的优点,综合性能达到国际领先水平。
关键词
:旋挖钻机;研发背景;工作原理;结构特点
旋挖钻机适用于建筑物桩基工程的成孔作业施工,广泛
应用于公路、铁路、桥梁、市政、建筑等施工。配置不同钻
具或工作装置,可进行干式(短螺旋)或湿式(回转斗)的
成孔作业。随着我国基本建设工程中成孔灌注桩工艺的发展,
旋挖钻机以其高效率、高精度、地层适应性强、绿色环保的
优异性能,逐渐淘汰了传统的冲击锤、反循环等钻机,成为
国内桩基施工的主流钻机m。
该旋挖钻机的研发在充分吸取国内外旋挖钻机优点的基
础上,对整机的性能进行策划。优选国际品牌关键元件,配
装沃尔沃TAD1353VE型发动机,最大功率达345 kW,作
业时工作高度为25.8 m,工作重量为108 t,最大钻孔直径为
2600 mm,配装MZ508-6 X 19型钻杆后,最大钻深为103 m。
3工作原理
3.1 行走
XR360E型旋挖钻机结构如图1所示。行驶工作时,发
动机15驱动主泵供油,压力油经中心回转接头输至行走马达,
驱动马达转动
D
再经行走减速机带动驱动轮转动,实现旋挖
钻机底盘12行走、转向、制动等功能。
1研发背景
徐工D系列旋挖钻机以“单层绳主卷扬、自制专用底盘”
为特色,具有操作简单、机身坚固、维修方便等优点,已经
成为国内主流品牌。但D系列旋挖钻机在整机工作性能、施
工效率、功能扩展、结构强度、安全保护、使用寿命、外观
质量等方面,与国外尚端品牌如宝峨钻机还有一定的差距。
2 XR360E旋挖钻机总体设计
徐工E系列旋挖钻机是D系列旋挖钻机的升级换代产
品,具有D系列旋挖钻机的成熟技术。采用旋挖钻机专用H
型液压伸缩式履带底盘,增大回转支承直径,具有超强的稳
定性和运输的便捷性。依然沿用单层绳排主卷扬结构,保持
了钢丝绳使用寿命长的优点。动力头拥有普通模式、入岩模
式和节能模式,用户可根据不同地质情况选择相应模式,既
提高了施工效率,又降低了燃油消耗。
XR360E型旋挖钻机具有E系列旋挖钻机的鲜明特点,
优化设计了双动臂变幅机构,使绞点位H更加合理,兼顾施
工稳定性与转场运输便捷性。全新设计了旋挖钻机外观,使
整机造型更具现代感。全新设计了驾驶室,使驾驶员的操作
环境更加舒适。优化设计的动力头3挡功率模式,使钻孔作
业更加节能高效。可以实现卷扬加压、套管驱动、长螺旋等
多种功能,从而实现一机多用。
图1
XR
360
E
旋挖钻机部件组成
1.主副卷滑轮2.钴桅鹅头3.提引器4.钻杆托架5.钻杆
6.钻桅7.加压缸8.动力头9.副卷扬10.钻头
11.驾驶室12.底盘13.回转支撑14.配重15.发动机
16.主卷扬17.变幅缸18.变幅机构19.倾斜缸20.主卷钢丝绳
38 I
工程机械与维修
3.2钻孔
钻孔作业前,先将
h
型伸缩式履带横向展开,再通过销
轴固定,实现履带横向锁定,提高钻孔时的稳定性。
钻机支承稳定后,调整变幅机构,使钻头对准钻孔位置。
根据垂直度检测情况,手动调节变幅缸17使钻桅6垂直,直
到达到要求。马达驱动动力头8并经减速机减速后带动钻杆
5及钻头10旋转实现钻孔。当钻至要求深度后,钻孔深度可
自动显示,提升停止钻进作业。
提升钻杆时,主卷扬16回转,加压缸7和主卷扬16可
同时提升。当钻头10提升至地面后,转台回转至地面的卸
土位置。回转斗需提升钻头10至动力头8下端挡板位置,
通过撞击下挡板,使回转斗斗门开启,实现卸土作业。
若需下放护壁套筒时,可由副卷扬9起吊护筒至钻孔位
置,动力头8下挡板直接压入地面或由动力头8驱动护筒旋
入地下,设置护筒可提高成孔质量。
运输钻机时,先拆下钻头10、钻杆5、动力头8,用倾
斜缸19、变幅缸17使钻桅6放平至运输高度,将左、右履
带回缩至运输宽度以内。
4技术特点
4_1底盘
底盘采用刚性焊接式车架,履带采用全液压驱动,轨距
可调,如图2a所示。
底盘主要包括车架、左右纵梁及行走装置。履带板宽度
为800mm;履带外宽为4900mm;前后轮距5495mm;驱动
力为715kN;行走速度为/h。
a
底盘
b
转台
c
主卷扬结构
d
动力头
图2
XR
360
E
旋挖钻机结构特点
4.2转台
转台为整体焊接式结构,主纵梁为工字梁截面,采用
双回转减速机驱动、大直径回转支承,如图2b所示。左右
纵梁采用外购D形折弯管制造,主卷扬安装位于转台的前
方,柴油箱置于主卷扬后方,发动机置于柴油箱后方,液压
油箱H于柴油箱左侧。液压先导阀布置于驾驶室后方,主控
阀与副阀布置于转台右方。回转平台两侧设计维护踏板。
转台机架采用Q460C高强钢板焊接而成,工作时最大应力
165.5MPa,安全系数为2.78,满足材料强度要求。
4.3主卷扬
主卷扬卷筒直径大,即使是单层钢丝绳排布,亦可满足
103m的最大钻进深度。主卷提升力为370 kN,提升速度为
60m/min〇主卷扬安装于回转平台中间,采用4>36mm直径
钢丝绳,压绳器位于卷扬前端。主卷扬支架采用Q345B高强
钢板焊接而成,提钻时最大应力120MPa,安全系数为2.87,
满足材料强度要求,如图2c所示。
副卷扬安装于钻桅背面,可进行护筒等辅助装置的吊运,
副卷提升力为1〇〇 kN,提升速度为41 m/min。
4.4动力头
动力头标配采用变量电控马达驱动减速机,通过减速增
扭,驱动力大,动力头扭矩为360 kN • m,转速为6 ~ 27 r/
min,并可实现双向钻进。动力头驱动采用多挡控制模式,
可实现普通粘土至入岩等多种钻进模式。动力头可选配套管
驱动、扭矩倍增器等装置,以备下套管工况的需求。动力头
箱体设有润滑油高度显示、加油口、放油口等,易于保养、
维修,如图2d所示。
动力头加压缸可实现加压/提升,加压力/提升力为
300/350 kN,行程为6m。动力头与托架连接采用竖销结
构,托架与钻桅采用燕尾式结构,动力头托架由滑槽、加压
缸安装座、主卷扬加压滑轮架等组成,均采用焊接结合。动
力头托架采用Q345B低合金高强钢板焊接而成,最大应力
159MPa,动力头框架整体安全系数为2.2,满足材料强度要求。
5使用效果
XR360E型旋挖钻机主要应用于大孔、深桩、硬质地层
的复杂工程,特别是在南方硬质地层中具有施工效率高、稳
定性好等特点。已经在广东广州地铁六号线萝岗站应用,实
现了钻孔直径1.5 ~ 2m,钻深40m的咬合桩工程,其施工
效率为每天完成3 ~ 5颗桩。该旋挖钻机优越的性能及高效
的施工效率施工,为用户创造了理想的经济效益。_
参考文献
[1]张启君,张忠海,陈以田,等.旋挖钻机的结构探讨U1.建筑
机械化,2004 (08) : 57-59
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