2200m全液壓巖心鉆機(jī)方案.ppt

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1、中 裝,2200m全液壓巖心鉆機(jī)方案,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,2,一、深孔取心鉆進(jìn)對鉆機(jī)的要求,1、升降系統(tǒng) 2、回轉(zhuǎn)系統(tǒng) 3、給進(jìn)系統(tǒng) 4、卡夾系統(tǒng),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,3,1、升降系統(tǒng),1、大鉤能力不小于240kN 2、立根長度18m 3、提升功率回轉(zhuǎn)功率 4、功率特性軟,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,4,2、回轉(zhuǎn)系統(tǒng),1、最高轉(zhuǎn)速不低于1000r/min 2、輸出功率50-80kw 3、最低轉(zhuǎn)速150r/min左右 （滿功率輸出） 4、扭矩特性硬,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,5,3、給進(jìn)系統(tǒng),1、起拔能力200kN 2、

2、給進(jìn)行程盡可能長 3、給進(jìn)方式鉆壓控制和速度控制結(jié)合 4、低速平穩(wěn)性好,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,6,4、卡夾系統(tǒng),1、卡夾能力200kN 2、卡盤型式常閉式 3、夾持器常開式,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,7,二、國內(nèi)現(xiàn)有深孔巖心鉆機(jī),目前國內(nèi)深孔鉆機(jī)都是立軸式，有以下幾種機(jī)型： 1、HXY-8（8B）（黃海） 2、XY-3000（天明） 3、HXY-6B（黃海） 4、XY-6B（張?zhí)剑?2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,8,1、HXY-8（8B）,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 立軸+轉(zhuǎn)盤 卷揚(yáng)機(jī)橫置 其中： HXY-8B帶轉(zhuǎn)盤 HXY-8不帶轉(zhuǎn)盤,2020/9/6,200

3、0m巖心鉆機(jī)方案,9,HXY-8(8B)主要技術(shù)參數(shù),立 軸 轉(zhuǎn)速范圍 79、136、212、363、220、397、589、1011 反51、142 給進(jìn)行程 1000mm 最大起重力 300KN 最大加壓力 141KN 最大回轉(zhuǎn)扭矩 9300Nm 通孔直徑 118mm,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,10,HXY-8(8B)主要技術(shù)參數(shù),轉(zhuǎn) 盤 轉(zhuǎn)速 27、46、72、124、75、136、201、345 反17、48 通孔直徑 395mm 卷揚(yáng)機(jī) 單繩一層提升力 125KN 鋼絲繩直徑 21.5mm 卷筒容繩量 120m,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,11,HX

4、Y-8(8B)主要技術(shù)參數(shù),移動裝置 移動油缸行程 690mm 離開孔口中心距離 415mm 鉆機(jī)動力 電機(jī) 90KW 柴油機(jī) 134KW 外形尺寸 390516922603 鉆機(jī)重量 4850kg,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,12,2、XY-3000,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 立軸式 卷揚(yáng)機(jī)橫置,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,13,XY-3000主要技術(shù)參數(shù),轉(zhuǎn)速范圍 給進(jìn)行程 1150mm 最大起重力 300KN 最大加壓力 150KN 最大回轉(zhuǎn)扭矩 8300Nm 通孔直徑 118mm 卷揚(yáng)機(jī)單繩一層提升力 80KN 動力機(jī) 電機(jī)75kw 柴油機(jī) 112kw 重量

5、 6600kg,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,14,3、HXY-6B,結(jié)構(gòu)型式： 傳統(tǒng)立軸式,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,15,HXY-6B主要技術(shù)參數(shù),最大扭矩 7800N.m 立軸行程600mm 立軸內(nèi)徑 118mm 立軸最大起重力 200kN 立軸最大加壓力 150kN 卷揚(yáng)機(jī)最大提升力 85kN 動力 電動機(jī)75kW 柴油機(jī)85kW 重量（不含動力） 3800kg,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,16,4、XY-6B,結(jié)構(gòu)型式： 傳統(tǒng)立軸式,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,17,XY-6B主要技術(shù)參數(shù),立軸通徑 96 mm 立軸轉(zhuǎn)速 正轉(zhuǎn)

6、：80-1000 反轉(zhuǎn)：62、170 起拔/給進(jìn)力 200/150kN 給進(jìn)行程 600mm 卷揚(yáng)單繩提升力 60kN 動力 電動 55kW 柴油 100HP 主機(jī)重量 3800kg （不含動力） 外型尺寸 3450 x1500 x2250mm,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,18,三、國外深孔巖心鉆機(jī),國外深孔巖心鉆機(jī)都采用全液壓驅(qū)動，如以下幾種機(jī)型： 長年LF230 澳大利亞 UDR1200HC 阿特拉斯 CS4002,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,19,長年LF230,鉆深m BQ3050NQ 2350 HQ1585PQ 1045 主卷揚(yáng)提升力 kg 18144 繩

7、索卷揚(yáng)容繩量 m 2000 給進(jìn)行程 m 3.35 推進(jìn)力 kg11788 起拔力 kg22330 鉆探角度 90-45 發(fā)動機(jī)功率 kw194 動力頭四檔 轉(zhuǎn)速 rpm 144-1250 扭矩 Nm 5322-610 卡盤通徑 mm122.24,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,20,UDR1200HC,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,21,1200HC主要技術(shù)參數(shù),鉆深能力m 繩索取心鉆進(jìn) NQ 2500 HQ1585 PQ 1045 反循環(huán)鉆進(jìn) 4-1/2鉆桿550 3-1/2鉆桿1000 主卷揚(yáng)提升力 kN 216 繩索卷揚(yáng)容繩量 m 2400 給進(jìn)行程 m9 ?,

8、推進(jìn)力 kN113 起拔力 kN226 鉆探角度 90-45 發(fā)動機(jī)功率 kw 235 動力頭兩檔 轉(zhuǎn)速 r/min 0-73-198-550-1500 扭矩 Nm 14324-923 卡盤通徑 mm 122.24 泥漿泵 FMC 246L/min 12.4MPa,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,22,,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,23,,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,24,CS4002,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,25,CS4002 主要技術(shù)參數(shù),鉆進(jìn)能力 2,000 米 N-規(guī)格 發(fā)動機(jī) 196 kW 康明斯柴油發(fā)動機(jī) 給進(jìn)行程 3.35

9、 米 鉆桿處理能力 滑橇式 9米 車載式 6米 或 9米 主卷揚(yáng)單繩拉力 178kN 鉆進(jìn)角度范圍： 45 - 90 度,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,26,四、立軸鉆機(jī)的適用性分析,1、升降能力 采用有塔方案，能拉較長立根，提大鉆效率高，6型以上立軸鉆機(jī)能滿足要求。 2、回轉(zhuǎn)能力 轉(zhuǎn)速基本都能滿足；電機(jī)功率75kw即可滿足使用要求；繩索取心鉆進(jìn)時(shí)的扭矩不易控制。須引起重視增加限扭裝置？ 扭矩顯示？ 3、立軸起拔能力 6型以上立軸鉆機(jī)基本滿足要求。 4、卡盤夾持能力 6型鉆機(jī)實(shí)際使用中夾持力不足，孔深超過1500m需下卡盤輔助。 5、 給進(jìn)行程短，受結(jié)構(gòu)型式所限，無法彌補(bǔ)。,202

10、0/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,27,五、國外全液壓鉆機(jī)適用性分析,1、鉆具升降能力 由于采用桅桿結(jié)構(gòu)，單繩提升，立根短，提大鉆效率低，處理事故能力差。 2、動力頭回轉(zhuǎn)能力 功率配備合理，轉(zhuǎn)速、扭矩范圍寬，工藝適應(yīng)性好。 3、動力頭起拔能力 滿足要求。 4、給進(jìn)行程長，工藝適應(yīng)性好。 5、其他搬遷方便、斜孔施工方便。,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,28,六、全液壓深孔有塔鉆機(jī)方案,根據(jù)深孔巖心鉆探的特點(diǎn)，結(jié)合全液壓驅(qū)動鉆機(jī)良好的工藝適應(yīng)性，提出以下全液壓深孔有塔鉆機(jī)方案，請大家討論。,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,29,機(jī)械立軸式巖心鉆機(jī)優(yōu)缺點(diǎn),2020/9/6,2

11、000m巖心鉆機(jī)方案,30,全液壓動力頭式巖心鉆機(jī)優(yōu)缺點(diǎn),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,31,兩種機(jī)型的共性分析,我們還應(yīng)該注意到機(jī)械傳動立軸式巖心鉆機(jī)和全液壓動力頭式巖心鉆機(jī)有很多共性的東西，或者說全液壓動力頭式巖心鉆機(jī)在開發(fā)過程中繼承了的許多機(jī)械傳動立軸式巖心鉆機(jī)的成熟結(jié)構(gòu)與成熟部件。從總體技術(shù)路線上講，都采用了帶有中心通孔的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、常閉式液壓卡盤，采用卷揚(yáng)機(jī)滑輪裝置作為鉆機(jī)的主升降系統(tǒng)；從模塊來說，甚至采用完全相同的部件（如卡盤）。,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,32,方案的主要技術(shù)參數(shù),1、鉆深能力(m) BQ3000 NQ2200 HQ1500 PQ900,

12、2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,33,2、動力機(jī)(kw/rpm),兩種驅(qū)動方案 電動機(jī)132/1480 柴油機(jī)194/2200(含泥漿泵驅(qū)動),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,34,3、鉆塔,24米加重管子鉆塔 立根長度(m)18 額定負(fù)荷(kN)400,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,35,4、主提升系統(tǒng),主卷揚(yáng)單繩提升力(kN)150/90 主卷揚(yáng)最大繩速(m/s)120 大鉤負(fù)荷(kN)300/180(2倍率),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,36,5、動力頭,兩個機(jī)械檔（速比5.1:1；1.56:1） 主軸通徑(mm)117 轉(zhuǎn)速(r/min)扭

13、矩(Nm) 0-1856020 185-3706020-3010 370-6002000 600-12002000-1000,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,37,6、給進(jìn)系統(tǒng),油缸鏈條倍速機(jī)構(gòu) 給進(jìn)行程(mm)4800 額定提升力(kN)220 額定給進(jìn)力(kN)100,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,38,7、繩索卷揚(yáng),最大提升力(kN)16 提升速度(m/min)150-400 容繩量(m)5-2360,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,39,8、液壓系統(tǒng),柴油機(jī)驅(qū)動時(shí)： 最大流量(l/min)最高壓力(MPa) 一泵28630 二泵9925 三泵6114,電

14、動機(jī)驅(qū)動時(shí)： 最大流量(l/min)最高壓力(MPa) 一泵(雙聯(lián))210232 二泵3930,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,40,9、泥漿泵,型號BW320A 最高壓力 (MPa)12 最大流量 (l/min)320,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,41,方案的總體結(jié)構(gòu),1、全液壓驅(qū)動 2、有塔方案提高深孔起下大鉆速度，降低勞動強(qiáng)度 3、卡、夾、擰卸、擺放機(jī)械化程度高 4、長行程給進(jìn)提高深孔鉆探工藝的適應(yīng)性 5、主機(jī)、動力站、泥漿泵分體設(shè)計(jì)便于鉆機(jī)搬遷 6、兩種動力配置方案供討論 7、兩套液壓系統(tǒng)方案供討論 8、造價(jià)較低，性能價(jià)格比高,2020/9/6,2000m巖心鉆

15、機(jī)方案,42,總體布局,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,43,平面布置,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,44,正面布局,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,45,側(cè)面布局,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,46,主要部件結(jié)構(gòu),1、動力頭 2、卡盤 3、夾持器 4、卷揚(yáng)機(jī) 5、動力站 6、繩索卷揚(yáng) 7、泥漿泵,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,47,動力頭內(nèi)部結(jié)構(gòu),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,48,動力頭外觀,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,49,,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,50,動力頭結(jié)構(gòu),2020/9/6,20

16、00m巖心鉆機(jī)方案,51,卡盤結(jié)構(gòu),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,52,,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,53,夾持器,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,54,夾持器樣機(jī),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,55,主卷揚(yáng),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,56,主卷揚(yáng)方案2,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,57,主卷揚(yáng)減速機(jī)結(jié)構(gòu),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,58,動力站(電動機(jī)方案),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,59,動力站(柴油機(jī)方案),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,60,繩索卷揚(yáng),2020/9/6

17、,2000m巖心鉆機(jī)方案,61,泥漿泵,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,62,BW320A泥漿泵,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,63,液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路,希望的液壓系統(tǒng)特性: 升降系統(tǒng)：利用最大功率恒功率 液壓泵恒功率 液壓馬達(dá)自動變量 回轉(zhuǎn)系統(tǒng)：升降功率-泥漿泵功率硬特性 液壓泵負(fù)載敏感+壓力切斷 液壓馬達(dá)液控變量,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,64,兩種控制方案探討,一、力士樂負(fù)載敏感系統(tǒng)（LS和LUDV） 二、日韓挖掘機(jī)負(fù)流量控制系統(tǒng),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,65,LRDS液壓泵,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,66,液壓泵特性

18、曲線,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,67,LS原理,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,68,LUDV原理,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,69,液壓馬達(dá)HA控制,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,70,HA2控制,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,71,LS方案,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,72,負(fù)流量控制變量泵系統(tǒng),,它也是一種型式的負(fù)荷傳感控制系統(tǒng)，通過監(jiān)測主閥回油量的變化，可根據(jù)主機(jī)負(fù)載要求自動改變變量泵流量以達(dá)到節(jié)能目的。目前日本、韓國和我國的獨(dú)資合資生產(chǎn)廠生產(chǎn)的挖掘機(jī)廣泛采用這種系統(tǒng)。,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方

19、案,73,負(fù)流量方案,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,74,謝 謝,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,75,項(xiàng)目的研發(fā)基礎(chǔ),1、FDP-30(36)非開挖鉆機(jī) 2、GZX-12旋挖鉆機(jī) 3、HCD-5U全液壓巖心鉆機(jī) 4、HCD-6U全液壓巖心鉆機(jī),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,76,1、FDP-30(36)非開挖鉆機(jī),主要繼承點(diǎn)： 負(fù)載敏感系統(tǒng)的成功應(yīng)用 大噸位油缸鏈條倍速機(jī)構(gòu),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,77,2、GZX-12旋挖鉆機(jī),主要繼承點(diǎn)： 改造挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)，使之適用于鉆掘機(jī)械 大噸位卷揚(yáng)機(jī)及其控制,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)

20、方案,78,3、HCD-5全液壓巖心鉆機(jī),主要繼承點(diǎn)： 低成本高可靠性液壓系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)簡單可靠的雙速動力頭 夾持器 卡盤 ,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,79,HCD-5主要技術(shù)參數(shù),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,80,HCD-5平面布置,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,81,HCD-5運(yùn)輸狀態(tài),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,82,HCD5后視圖,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,83,HCD-5U型鉆機(jī),行走狀態(tài),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,84,HCD-5U型鉆機(jī),現(xiàn)場施工,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,85,4、HCD-6U全液壓巖心鉆機(jī),大部分部件、元件可以通用和互換,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,86,HCD-6U主要技術(shù)參數(shù),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,87,HCD-6U平面布置,2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,88,HCD-6U運(yùn)輸狀態(tài),2020/9/6,2000m巖心鉆機(jī)方案,89,謝 謝,