冲击式钻机的整体设计
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钻机冲击原理简单，利用钻机的曲柄连杆机构，将动力的回转运动变为往复运动，通过钢丝绳带动冲击钻头上下往复运动，借助钻头自由下落的冲击力将卵石和硬岩破碎，钻渣随泥浆排除而获得进尺。
1引言随着我国国民经济进入了持续快速发展的新时期，建筑、交通、港口等对大口径工程施工钻探的技术装备要求也越来越多样化。近年来，高层建筑、地下设施、桥梁、码头等基础设计都有大型化趋势，已经由大直径桩基础代替了以前的群桩基础。同时，在我国西部大开发战略中，首先进行的是基础设施建设，这样以来，西部的铁路、公路工程中的桥梁建设任务众多，从而钻孔设备需求增大。
2钻机总体结构的设计钻机总体设计的主要任务包括：（1）根据钻机的用途和使用要求选择钻机类型；（2）根据所选类型和使用要求确定钻机的参数；（3）选择传动方式和动力的驱动方式；（4）进行钻机的总体布局，确定各部件间的相互位置传动关系，联接形式等；（5）绘出总体装配图。钻机总体结构图如图 1所示：1-钻机车轮，2-钻机车架，3-电机，4-导向轮，5-曲柄连杆，6-冲击梁，7-压轮，8-天轮（大滑轮），9-钢丝绳，10-桅杆，11-钻具，12-副卷筒，13-手柄，14-冲击齿轮，15-主卷筒。3钻机传动系统的设计钻机的传动系统设计是实现冲击进的关键，为保证高效，快捷地实现冲击钻进，且操作方便工作安全，钻机的工作机构采用机械传动。钻机的机械传动系统是指采用机械传动方式完成由动力机到钻机各工作机构间动力传递的各传动件，部件组合起来的一套机构体系，在冲击钻机中，机械传动由，带传动，齿轮传动链传动，离合器，冲击机构，主副卷扬机等组成。图 2为冲击钻机传动示意图1-V带，2-摩擦片离合器，3-副卷扬，4-离合器滑块，5-克心盘，6-克心，7-辅助卷扬8-曲柄连杆，9-冲击齿轮，10-链传动，11-主卷扬，12电机。从图中可知，电动机动力经V带传动到主传动轴，通过三个摩擦离合器分别带动冲击机构，冲击主卷扬机和副卷扬机工作。传动系统具体工作过程的实现如下：（1）冲击钻进：操纵手柄使冲击小齿轮的离合器器压紧，动力由离合器传之小齿轮，带动大冲击齿轮工作。（2）主卷筒工作：双向离合器的滑块处于中间位置，两个小齿轮处于空转状态，操纵手柄，使和小链轮联接的离合器压紧，动力传给链轮，带动主卷扬筒工作。（3）辅助卷扬和副卷扬的工作：动力通过离合器和装在卷扬轴上的克心分别传给它们，从而实现他们的工作。
4钻机曲柄连杆机构的设计在传统的钻机曲柄连杆机构中，固定的曲柄使调节钻机的冲程变得复杂和麻烦。在钻进破碎比功特别大的岩石时，破碎的效率就特别低下，掘进尺寸就特别少。为了提高钻进能量和效率，就必须停车，或者增加钻头配重，或者调节曲柄铰接的位置，以增大冲程。但是钻机的提升能力是有限的，因此不可能大幅度的提高钻头质量，所以大多数情况下通过增加冲程的方法，来提高冲击能量。然而这样就势必增加辅助作业时间，而使台月效率显著下降，钻进成本增加。数据表明，一个熟练工人，要完成这个调节过程，从开车到停车，至少要20分钟。而在一天的施工当中往往要遇到多种不同的岩层，这样就会大大加大非钻进时间所占的比例。特别是在工期特别紧得施工中，这种耗费大量时间的缺陷就更加突出。因此这种传统的钻进方法必须进行革新。为了增加钻进时间，尽量减少不必要的停车时间，减少工人的劳动强度，实现不停车调节冲击高度，设计一个与冲击机构配套的液压冲程调节装置。即将钻机中的曲柄用一个伸缩油缸代替，曲柄的长度在压力油的作用下活塞杆可以伸缩长短，从而使曲柄的长度改变。以达到调节冲程的目的。实现针对不同破碎比功的岩层而调节不同的冲击高度。
5钻机传动系统主要部分（电机）的设计和计算
6结论本文完成了对冲击式钻机的整体设计和传动系统的设计计算，本文设计的冲击钻机具有适应地层范围广，操作简单，维修方便、价格低廉等特点，非常适合中国国情，为一些小型施工单位提供了一种钻机装备，具有较强的市场竞争力。
参考文献：
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[J].工程机械，2002，（03）.
[2]郭孝先，李耀武.钻孔与凿岩机具的现状和发展
[J].凿岩机械气动工具， 2007，（4）.