GCPS—20型工程钻机的设计自动摊铺机的设计机械设计
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摊铺机是一种复合式多功能摊铺机，为适应我国深基础和连续墙以及水利、纺织的发展与需要，结合大口径摊铺机灌注桩和地下连续墙施工的特点，为解决在复杂地层、硬岩中成孔而研制，特别卵石层、基石、漂石层能大幅度提高施工效率，在各种成孔方法中是比较经济有效的方法。
摊铺机是集回转、冲击钻进工艺于一体的多功能复合型摊铺机，用转盘回转钻进时可用于第四世纪覆盖层，冲击钻进时可用于卵石、灰岩、花岗岩等硬岩地层。
本摊铺机的特点是结构简单，紧凑，而且各种操作手柄布置合理，操作简单，便于使用与维护。
摊铺机的总体设计
2.1 总体布局设计
摊铺机由底座、传动装置、减速器（分动箱）、主副卷扬机、冲击卷扬机、转盘、钻塔、气动系统、电气系统、工具系统组成。
2.1.1传动系统
电机的动力经皮带传至变速器，变速器为一进三出结构，一路输出经齿轮传至主副卷扬机；一路输出至减速器，经由万向轴传至转盘，供回转钻进；一路输出经链轮传动冲击卷扬机，供冲击提升。
2.1.2气动系统
空压机输出压力气，由空气包至气控箱，分两路经操纵阀控制，传至冲击卷扬机两只气胎离合器，完成冲击提升及降落。
2.1.3电气系统
控制电机启动及关闭，为气动系统提供电源控制，为操纵箱提供控制系统。
2.1.4工具系统
游动滑车、水龙头、主动钻杆、孔内钻杆、加重块、刮刀钻头、垫叉组成回转钻进工具系统。游动滑车、水龙头、孔内钻杆、冲击排渣管、冲击钻头、孔口导向工具、垫叉组成冲击钻进工具系统。
2.1.5各部件的功能
1．转盘 转盘用于驱动主动钻杆及钻具回转，转盘系一级圆锥齿轮传动机构，通过大锥齿、转台、大、小补心驱动钻杆工作。
2．减速器 减速器是进一步降低转速、提高扭矩而设计的，有两档变速，由双联滑动齿轮实行。
3．变速箱 变速箱为二轴一级变速箱，有三挡变速，由单、双联齿轮滑移实现变速。变速箱内有正、反转装置，由双向牙嵌离合器实现，单向牙嵌离合器实现卷扬机离合。
4．主、付卷扬机 主、付卷扬机均为行星式卷扬机，靠制动行星轮来实现钻具的提升。
5．底座 底座由滑台、下座、油缸、孔口板组成，转盘、卷扬机组固定于滑台上，钻塔固定于下座上，油缸一端固定于滑台，另一端与孔口板相联，油缸用于滑台的后移和孔口板开合。
6．钻塔 钻塔用于悬挂游动滑车、水龙头和提升器等提升设备，结构形式为“n”型，钻塔内设有导向槽和主动钻杆后置悬挂装置。导向槽用于水龙头导向，悬挂装置用于换接钻杆时主动钻杆不落地。钻塔起落由油缸完成。
2.2 主要设计参数
- 冲击卷扬机
提升能力 （kN） 60
提升速度 （m/s） 0.4 .05 0.6 - 冲击行程 (m) 0.5—4
- 冲击次数 (1/min) 6—14
- 冲锤质量 (kg) 3000—5000
- 主、副卷扬机
提升能力 (单绳kN) 30
卷绳速度 (m) 0.45, 0.68, 1.13, 1.69
0.31, 0.46, 0.77, 1.15 - 转盘转速 (r/min) 13, 17, 21, 26, 42, 52
- 主机动力型号(功率) YD280S 55 KW (1480 r/min )
- 钻塔额定负载 ( kN) 180
- 空压机型号( 排量，压力) UB 300—500
（3.55 /min, 0.8 MP） - 配备砂石泵型号（型号） 6BS (180 /h)
或8BS（340 /h） - 外型尺寸 （长X宽X高） 10000X2400X1700
- 重量
主机重量 （t） 10.4
全套设备总重 （t） 28
2.3 主要性能特点
这台摊铺机的主要性能特点是：
- 摊铺机是集回转、冲击钻进工艺于一体的多功能复合型摊铺机，用转盘回转钻进时可用于第四世纪覆盖层，冲击钻进时可用于卵石、灰岩、花岗岩等硬岩地层；
- 最大钻孔直径为2000毫米；
- 摊铺机为机械传动，机械、液压操动，操作方便、可靠；
- 摊铺机转速范围广，有6档变速，适用于不同地层要求，利于提高钻进效率；
- 整套设备安装在滑撬式底座上，对孔就位方便，机动性强
- 液压操纵滑台平移让出孔口，孔口开阔，起下大直径钻具灵活、方便；
- 钻塔上设有导向槽，有助于提高钻孔垂直度，降低超径系数。钻塔上有水龙头后置悬挂装置，主动钻杆不落地，减轻劳动强度，缩短辅助作业时间；
- 主、付卷扬机均采用行星式卷扬机构，提生能力强，辅助水龙头后置悬挂装置，可实现塔上无人作业；
- 钻进可采用加重块加压（根据不同地层选用）；
- 排渣方式为泵吸反循环，排屑效率高，减少孔底重复破碎，钻进速度快；
- 整机尺寸设计合理，便于汽车运输及安装；
- 动力为电机；
- 经济耐用、性能可靠。
总装图
变速箱
