非开挖导向钻机中几种主要结构的设计.pdf

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1、2009年8月探矿工程(岩土钻掘工程)非开挖导向钻机中几种主要结构的设计花蓉(中国地质科学院勘探技术研究所，河北廊坊065000)摘要：近年来非开挖钻机飞速发展，水平定向钻进及导向钻进技术在管道建设中占主导地位。着重介绍了目前国内外水平定向钻机的动力头传动和驱动方式，给进机构的给进方式，夹持一拧卸装置、底盘、钻杆装卸装置的机构，并分析了它们的优缺点。关键词：非开挖；水平定向钻机；动力头；给进机构；钻杆夹持；钻杆拧卸；底盘；钻杆装卸中图分类号：P634．3文献标识码：A文章编号：1672—7428(2009)08—0011—04

2、Design0fMainStruc~aresforTrenchlessOrientedDrillingMaehine／HUA舶(TheInstituteofExplorationTech-niques，CAGS，LangfangHebei065000，China)Abstract：Inrecentyears，horizontaldirectionaldrillingrigandorienteddrillingtechnologyplaydominantroleinpipelineconstructionwiththerapid

3、developmentoftrenchlessdrillingmachine．ThepaperemphaticallyintroducedcurrenthorizontaldirectionaldrillingrigbothinChinaandabroadaboutthetransmissionanddrivingmodeofthepowerunit，feedingmodeoffeedingmechanism，clampingandloosingdevice。thechassisandthemechanismofdrillst

4、emmounting＆dismountingde—vicewiththeanalysisontheiradvantagesanddisadvantages．Keywords：trenchless；horizontaldirectionaldrillingrig；powerunit；feedingmechanism；drillstemclamping；drillstemmounting&dismounting；chassis；drillsteminstallationtoworkingposition自20世纪70年代以来，现代

5、非开挖铺管施工计进行探讨。方法开始出现，在施工方法及施工设备研究方面取得了快速发展。水平定向钻机是在不开挖地表面的1中空动力头条件下，铺设多种地下公用设施(管道、电缆等)的中空动力头是水平定向钻的关键作业部件，其一种施工机械，具有施工速度快、施工精度高、成本可靠性及质量的好坏将直接影响整机的正常使用。低等优点。它广泛应用于供水、煤气、电力、电讯、天该部件应实现回转钻进和输送泥浆的功能，同时要然气、石油等管线铺设施工中，适用于沙土、粘土、卵考虑齿轮的润滑，泥浆输送系统的密封等。石等地况。从动力头的性能参数来看，各厂家为了适应不近

6、年来，国内基础及市政工程等施工市场蓬勃同的用户市场，主要参数各有所差别，有的侧重于大发展，也带动水平定向钻进设备的飞速发展。目前的旋转扭矩，有的侧重于大的推拉力。一般而言，输其趋势正朝着高性能、全液压、结构紧凑、大功率方出扭矩的多少决定了钻机扩孔能力的大小，拉力的向发展。具有自备式锚固系统、钻杆自动堆放与提大小决定了拖拉管道的长度。取、钻杆连接自动润滑、防触电系统等自动化作业功动力头的传动方式主要有链传动和齿轮传动。能、超深度导向监控、应用范围广等特征。如CASE钻机的动力头的传动方式为链传动。链传水平定向钻机基本功能为：实现

7、回转、给进和回动的优点是结构简单，制造容易；缺点是传动平衡性拉、钻机水平角度调整以及其他附属功能。其总体差、寿命短、输出扭矩小。齿轮传动的优点是传动平结构有以下特点：(1)液压马达驱动、可移动式回转衡、使用寿命长、输出扭矩大；缺点是制造要求精度器；(2)液压缸或液压马达驱动的给进／回拉机构；高。市场上绝大部分钻机采用齿轮传动，如中国地(3)双夹持器拧卸钻杆系统；(4)大多配备钻杆自动质科学院勘探技术研究所的GBS型系列钻机，虎特存放和提取系统；(5)装载方式以履带底盘居多。公司的D100型钻机等。笔者结合多年从事非开挖钻机设计

8、工作的认识动力头采用中、低速液压马达驱动，驱动方式目和体会，对目前国内外水平定向钻机的主要结构设前主要有3种：收稿日期：2009—07—09；改回日期：2009—08—03作者简介：花蓉(197o一)，女(满族)，辽宁人，中国地质科学院勘探技术研究所高级工程师，地质机械专业，