1、1234 鋼絲繩沖擊鉆進是借助一定鋼絲繩沖擊鉆進是借助一定質量的鉆頭質量的鉆頭 ，在一定的高度內，在一定的高度內周期地沖擊孔底，使巖石破碎周期地沖擊孔底，使巖石破碎而獲得進尺。每次沖擊之后，而獲得進尺。每次沖擊之后，鉆頭在鋼絲繩帶動下回轉一定鉆頭在鋼絲繩帶動下回轉一定的角度，從而使鉆孔形成圓形的角度，從而使鉆孔形成圓形斷面。被破碎的巖屑與水混合斷面。被破碎的巖屑與水混合形成巖粉漿，當巖粉漿達到一形成巖粉漿，當巖粉漿達到一定濃度后，即停止沖擊，利用定濃度后，即停止沖擊，利用掏砂筒將稠漿掏出，同時向孔掏砂筒將稠漿掏出，同時向孔內補充液體。內補充液體。由于鋼絲繩沖擊鉆機都是裝由于鋼絲繩沖擊鉆機都是裝

2、在汽車或拖車上，設備輕便搬在汽車或拖車上，設備輕便搬遷方便，操作與管理簡單，鉆遷方便，操作與管理簡單，鉆進成本低。因此在水文水井鉆、進成本低。因此在水文水井鉆、砂礦勘探、露天采礦場和大口砂礦勘探、露天采礦場和大口徑工程等施工中常用這種方法。徑工程等施工中常用這種方法。它對于大礫石、漂石及脆性巖它對于大礫石、漂石及脆性巖層特別有效。層特別有效。1.1.鋼繩沖擊鉆進的應用鋼繩沖擊鉆進的應用5 鋼繩沖擊鉆進方法之所以能長盛不衰，原因在于具有以鋼繩沖擊鉆進方法之所以能長盛不衰，原因在于具有以下特點：下特點：1. 沖擊鉆進以沖擊動載荷破碎巖石，而巖石在沖擊動載荷作沖擊鉆進以沖擊動載荷破碎巖石，而巖石在沖

3、擊動載荷作用下的破碎強度比靜載荷作用下要小的多。用下的破碎強度比靜載荷作用下要小的多。2. 鉆頭破碎巖石不是連續(xù)的，沖擊鉆進時鉆頭與巖石接觸的鉆頭破碎巖石不是連續(xù)的，沖擊鉆進時鉆頭與巖石接觸的時間短，因而磨損較慢。時間短，因而磨損較慢。3. 鉆進時可不需要沖洗液循環(huán)，水量消耗少，故適于缺水地鉆進時可不需要沖洗液循環(huán)，水量消耗少，故適于缺水地區(qū)的鉆進工作。區(qū)的鉆進工作。4. 在復雜的卵石層中鉆孔有其獨特的優(yōu)越性。在復雜的卵石層中鉆孔有其獨特的優(yōu)越性。5. 但鋼絲繩沖擊方法的使用畢竟有局限性。由于它利用鉆具但鋼絲繩沖擊方法的使用畢竟有局限性。由于它利用鉆具自由降落進行鉆進，因此，只能鉆進垂直孔，且

4、效率低。自由降落進行鉆進，因此，只能鉆進垂直孔，且效率低。2.2.鋼繩沖擊鉆進的特點鋼繩沖擊鉆進的特點63.3.鋼繩沖擊鉆進基本參數(shù)鋼繩沖擊鉆進基本參數(shù) 在鋼繩沖擊鉆進過程中，影響鉆進效率的一些可控制的參數(shù)及其配合關在鋼繩沖擊鉆進過程中，影響鉆進效率的一些可控制的參數(shù)及其配合關系稱為沖擊鉆進規(guī)程。這些系稱為沖擊鉆進規(guī)程。這些基本參數(shù)包括：鉆具質量、沖擊高度、沖擊次數(shù)基本參數(shù)包括：鉆具質量、沖擊高度、沖擊次數(shù)和懸距。和懸距。1. 1. 鉆具質量：鉆具質量：是影響鉆頭沖擊功的主要因素，鉆頭質量越大，沖擊孔底時的能是影響鉆頭沖擊功的主要因素，鉆頭質量越大，沖擊孔底時的能量越大，但鉆具質量越大，沖擊機

5、構的負荷越大，功耗越大，沖擊機構尺寸量越大，但鉆具質量越大，沖擊機構的負荷越大，功耗越大，沖擊機構尺寸也越大（工程勘察鉆機鉆具質量也越大（工程勘察鉆機鉆具質量100-250kg100-250kg；水井、工程施工鉆機鉆具質量；水井、工程施工鉆機鉆具質量1000-1500kg1000-1500kg，最大可達，最大可達3000kg3000kg）。）。2. 2. 沖擊高度（沖程）沖擊高度（沖程）：沖擊高度越大，鉆具所獲得的加速度和沖擊巖石時的速沖擊高度越大，鉆具所獲得的加速度和沖擊巖石時的速度也越大，沖擊力越大，但過大的沖程將增大沖擊機構的整體尺寸，度也越大，沖擊力越大，但過大的沖程將增大沖擊機構的整

6、體尺寸， （沖擊機構的沖程（沖擊機構的沖程350-1100mm350-1100mm，具體結構設有不同的沖程可調節(jié)使用）。，具體結構設有不同的沖程可調節(jié)使用）。3. 3. 沖沖 次次：沖次為鉆具每分鐘沖擊孔底的次數(shù)，沖次越多，單位時間內對巖：沖次為鉆具每分鐘沖擊孔底的次數(shù)，沖次越多，單位時間內對巖石破碎的次數(shù)也越多，但沖次不能太高，這將增大沖擊機構的加速度和慣性石破碎的次數(shù)也越多，但沖次不能太高，這將增大沖擊機構的加速度和慣性沖擊（一般為每分鐘沖擊（一般為每分鐘30-5030-50次）。次）。4. 4. 懸懸 距距：無論何種巖層，隨著孔深的變化，應當及時調整懸掛鉆具的鋼繩無論何種巖層，隨著孔深的

7、變化，應當及時調整懸掛鉆具的鋼繩長度。當調整時，沖擊機構置于上止點位置，鉆頭距離孔底的高度稱為懸距，長度。當調整時，沖擊機構置于上止點位置，鉆頭距離孔底的高度稱為懸距，懸距在鉆進中應及時調整，當鉆進硬巖時，若不留懸距，則鉆具沖擊時，鋼懸距在鉆進中應及時調整，當鉆進硬巖時，若不留懸距，則鉆具沖擊時，鋼繩由于彈性變形就會有剩余長度，這樣，再次提升鋼繩處于松弛狀態(tài)，鉆具繩由于彈性變形就會有剩余長度，這樣，再次提升鋼繩處于松弛狀態(tài)，鉆具易發(fā)生抖動和擺動現(xiàn)象，而且由于鋼繩突然繃緊，致使井上設備受到沖擊，易發(fā)生抖動和擺動現(xiàn)象，而且由于鋼繩突然繃緊，致使井上設備受到沖擊，還容易造成其他事故。最優(yōu)懸距，是保證

8、最大切入深度而使鋼繩沒有剩余長還容易造成其他事故。最優(yōu)懸距，是保證最大切入深度而使鋼繩沒有剩余長度。度。74.4.典型鋼繩沖擊鉆機結構典型鋼繩沖擊鉆機結構CZCZ2222 84.4.典型鋼繩沖擊鉆機結構典型鋼繩沖擊鉆機結構(CZ(CZ22)22) CZCZ型鉆機在國內有型鉆機在國內有CZ-20CZ-20、CZ-22CZ-22、CZ-30CZ-30等產品，它們的等產品，它們的工作原理相同，結構也大同小工作原理相同，結構也大同小異，只是鉆進能力的不同。異，只是鉆進能力的不同。 如圖為如圖為CZ-22CZ-22型鉆機總體圖，型鉆機總體圖，該鉆機由以下部分組成：動力該鉆機由以下部分組成：動力機、沖擊連

9、桿機構、鉆具天車、機、沖擊連桿機構、鉆具天車、桅桿、鋼繩、抽筒天車、機架、桅桿、鋼繩、抽筒天車、機架、機械傳動系統(tǒng)等組成。機械傳動系統(tǒng)等組成。1-1-電動機；電動機；2-2-沖擊連桿；沖擊連桿；3-3-主軸；主軸；4-4-壓輪；壓輪；5-5-鉆具天車；鉆具天車；6-6-桅桿；桅桿；7-7-鋼繩；鋼繩；8-8-抽筒天車抽筒天車CZ-22CZ-22型沖擊鉆機型沖擊鉆機9項目項目C20C20C22C30泥漿護壁開孔直徑泥漿護壁開孔直徑mm6357111016供套管使用開孔直徑供套管使用開孔直徑mm500500-600800鉆具最大重量（鉆具最大重量（kg)100013002500鉆具行程（鉆具行程（

10、mm)1000-4501000-3501000-500沖擊次數(shù)（沖擊次數(shù)（min）40-45-5040-45-5040-45-50泥漿護壁鉆孔深度泥漿護壁鉆孔深度(m)120150180桅桿高度（桅桿高度（m)1213.516桅桿起重量桅桿起重量(t)51225電動機功率（電動機功率（KW)203040電動機轉速（電動機轉速（r/min)970975935傳動方式傳動方式V帶帶V帶帶V帶帶外形尺寸（長外形尺寸（長X寬寬X高）（高）（mm）5800 x1825X123005600 x2300 x140007700 x2840 x16000整機重量整機重量（t）6.276.8711.15拖運速度拖

11、運速度（km/h）202020CZCZ系列沖擊鉆機主要技術參數(shù)系列沖擊鉆機主要技術參數(shù)101)CZ-221)CZ-22型鉆機機械傳動系統(tǒng)型鉆機機械傳動系統(tǒng) 該鉆機采用電動機驅動，其動力經過皮帶輪傳動傳給主軸該鉆機采用電動機驅動，其動力經過皮帶輪傳動傳給主軸2 2，主軸主軸2 2起動力分配作用，通過鏈條驅動工具卷筒起動力分配作用，通過鏈條驅動工具卷筒4 4，通過三對齒，通過三對齒輪副分別驅動沖擊機構輪副分別驅動沖擊機構3 3，取渣卷筒，取渣卷筒5 5和輔助卷筒和輔助卷筒6 6。主動鏈輪、。主動鏈輪、齒輪都以軸承空套在主軸上。通過操縱機構使相應的摩擦離合齒輪都以軸承空套在主軸上。通過操縱機構使相應

12、的摩擦離合器結合，才能傳遞動力。器結合，才能傳遞動力。 CZ-22 CZ-22型鉆機機械傳動系統(tǒng)型鉆機機械傳動系統(tǒng)1-1-電動機；電動機；2-2-主軸；主軸；3-3-沖擊機構；沖擊機構；4-4-工具卷筒；工具卷筒；5-5-抽筒卷筒；抽筒卷筒；6-6-輔助卷筒輔助卷筒11 沖擊齒輪沖擊齒輪1 1被驅動后，帶動軸和固定在軸上的兩個曲柄被驅動后，帶動軸和固定在軸上的兩個曲柄2 2回轉，兩根回轉，兩根連桿連桿3 3的下端以銷軸與曲柄鉸接，上端與框架式雙臂沖擊梁的下端以銷軸與曲柄鉸接，上端與框架式雙臂沖擊梁4 4、支臂、支臂5 5相相鉸接。曲柄回轉時，通過連桿帶動沖擊梁鉸接。曲柄回轉時，通過連桿帶動沖擊

13、梁4 4、支臂、支臂5 5和支臂軸上的壓輪和支臂軸上的壓輪6 6繞軸做圓弧是上、下擺動。繞軸做圓弧是上、下擺動。2)2)沖擊機構工作原理沖擊機構工作原理 CZ-22 CZ-22型鉆機沖擊機構型鉆機沖擊機構1-1-沖擊齒輪；沖擊齒輪；2-2-曲柄；曲柄；3-3-連桿；連桿；4-4-沖擊梁；沖擊梁；5-5-支臂；支臂；6-6-壓輪；壓輪；7-7-支桿；支桿；8-8-彈簧；彈簧；9-9-導向輪；導向輪；10-10-鋼繩鋼繩12 從工具卷筒上引出的鋼繩繞過導向輪從工具卷筒上引出的鋼繩繞過導向輪9 9、壓輪、壓輪6 6和桅桿頂部的天車，與和桅桿頂部的天車，與孔內的沖擊鉆具連接。沖擊梁向下擺動時，壓輪下壓

14、鋼繩，將沖擊鉆具提孔內的沖擊鉆具連接。沖擊梁向下擺動時，壓輪下壓鋼繩，將沖擊鉆具提離孔底一定高度，壓輪隨沖擊梁向上擺動，則放松鋼絲繩，沖擊鉆具在重離孔底一定高度，壓輪隨沖擊梁向上擺動，則放松鋼絲繩，沖擊鉆具在重力作用下加速下降，從而沖擊孔底巖石。如此循環(huán)，實現(xiàn)沖擊鉆進力作用下加速下降，從而沖擊孔底巖石。如此循環(huán)，實現(xiàn)沖擊鉆進。 CZ-22 CZ-22型鉆機沖擊機構型鉆機沖擊機構1-1-沖擊齒輪；沖擊齒輪；2-2-曲柄；曲柄；3-3-連桿；連桿；4-4-沖擊梁；沖擊梁；5-5-支臂；支臂；6-6-壓輪；壓輪；7-7-支桿；支桿；8-8-彈簧；彈簧；9-9-導向輪導向輪10-10-鋼繩鋼繩13 沖

15、擊鉆具的提升高度可通過改變連桿與曲柄的鉸接位置來進行調節(jié)，而沖擊鉆具的提升高度可通過改變連桿與曲柄的鉸接位置來進行調節(jié)，而鉆具每分鐘的沖擊次數(shù)（沖次）則決定于曲柄的轉速。通常用更換不同直徑鉆具每分鐘的沖擊次數(shù)（沖次）則決定于曲柄的轉速。通常用更換不同直徑的鉆機主軸皮帶輪的方法改變曲軸的轉速，進而改變鉆具的沖次。的鉆機主軸皮帶輪的方法改變曲軸的轉速，進而改變鉆具的沖次。CZCZ型鉆機型鉆機的曲柄上有四個距離不等的銷孔，備有三個直徑不等的皮帶輪，故它有四種的曲柄上有四個距離不等的銷孔，備有三個直徑不等的皮帶輪，故它有四種沖程和三種沖次可供調節(jié)。沖程和三種沖次可供調節(jié)。 CZ-22 CZ-22型鉆機

16、沖擊機構型鉆機沖擊機構1-1-沖擊齒輪；沖擊齒輪；2-2-曲柄；曲柄；3-3-連桿；連桿；4-4-沖擊梁；沖擊梁；5-5-支臂；支臂；6-6-壓輪；壓輪；7-7-支桿；支桿；8-8-彈簧；彈簧；9-9-導向輪導向輪10-10-鋼繩鋼繩14 在沖擊梁的兩個臂梁上裝有緩沖裝置。包括前端以銷軸與支臂鉸接的在沖擊梁的兩個臂梁上裝有緩沖裝置。包括前端以銷軸與支臂鉸接的支桿和套在支桿上的緩沖彈簧等。支桿和套在支桿上的緩沖彈簧等。 緩沖裝置對鉆具的沖擊運動起緩沖裝置對鉆具的沖擊運動起緩沖和補償緩沖和補償作用，其作用原理如圖：在作用，其作用原理如圖：在壓輪到達上止點，開始下壓鋼繩的瞬時，壓輪及壓輪軸將受到鋼繩

17、的反壓輪到達上止點，開始下壓鋼繩的瞬時，壓輪及壓輪軸將受到鋼繩的反作用力作用力P P，這個反作用力的作用時間雖短，但數(shù)值卻很大，并且有沖擊載，這個反作用力的作用時間雖短，但數(shù)值卻很大，并且有沖擊載荷的性質。在荷的性質。在P P力作用下，壓輪、壓輪軸和支臂將繞沖擊梁前端的銷軸逆力作用下，壓輪、壓輪軸和支臂將繞沖擊梁前端的銷軸逆轉一個角度，并帶動支桿后移，壓縮緩沖彈簧，彈簧吸收沖擊能量，保轉一個角度，并帶動支桿后移，壓縮緩沖彈簧，彈簧吸收沖擊能量，保護鉆機不受剛性沖擊，并減少振動，這就是它的緩沖功能。護鉆機不受剛性沖擊，并減少振動，這就是它的緩沖功能。 CZ-22 CZ-22型鉆機沖擊機構型鉆機沖

18、擊機構 1-1-沖擊齒輪；沖擊齒輪；2-2-曲柄；曲柄；3-3-連桿；連桿；4-4-沖擊梁；沖擊梁； 5-5-支臂；支臂；6-6-壓輪；壓輪；7-7-支桿；支桿；8-8-彈簧；彈簧；9-9-導向輪導向輪10-10-鋼繩鋼繩153)3)工具卷筒工具卷筒4 4：用于沖擊時起落鉆具和調節(jié)鉆具在孔內的位置。它由筒體、用于沖擊時起落鉆具和調節(jié)鉆具在孔內的位置。它由筒體、圓盤、隔板和制動盤組成。卷筒由隔板分為兩個部分，一邊為工作鋼絲繩圓盤、隔板和制動盤組成。卷筒由隔板分為兩個部分，一邊為工作鋼絲繩儲存部位，另一邊為非工作鋼絲繩儲存部位。儲存部位，另一邊為非工作鋼絲繩儲存部位。 CZ-22 CZ-22型鉆機

19、機械傳動系統(tǒng)型鉆機機械傳動系統(tǒng)1-1-電動機；電動機；2-2-主軸；主軸；3-3-沖擊機構；沖擊機構；4-4-工具卷筒；工具卷筒；5-5-抽筒卷筒；抽筒卷筒；6-6-輔助卷筒輔助卷筒164)4)抽筒卷筒抽筒卷筒5 5（取渣）和輔助卷筒（取渣）和輔助卷筒6 6：抽筒卷筒用于升降取渣筒，輔助卷抽筒卷筒用于升降取渣筒，輔助卷筒用于沖擊鉆進中升降套管和處理事故時作為起重機使用。這兩種卷筒裝筒用于沖擊鉆進中升降套管和處理事故時作為起重機使用。這兩種卷筒裝在同一軸上，兩端用在同一軸上，兩端用U U型螺栓將軸固定在機架上。型螺栓將軸固定在機架上。 CZ-22 CZ-22型鉆機機械傳動系統(tǒng)型鉆機機械傳動系統(tǒng)1

20、-1-電動機；電動機；2-2-主軸；主軸；3-3-沖擊機構；沖擊機構；4-4-工具卷筒；工具卷筒；5-5-抽筒卷筒；抽筒卷筒；6-6-輔助卷筒輔助卷筒175)5)沖擊鉆具簡介沖擊鉆具簡介沖擊鉆頭沖擊鉆頭轉向裝置轉向裝置 沖擊鉆頭由錘身、沖擊鉆頭由錘身、刃角和轉向裝置組成。刃角和轉向裝置組成。其外形多采用帶圓弧其外形多采用帶圓弧的十字鉆頭。的十字鉆頭。 鉆進時，鋼繩通過鉆進時，鋼繩通過轉向裝置與鉆頭連接轉向裝置與鉆頭連接在一起，在鋼繩的提在一起，在鋼繩的提拉和下放過程中，由拉和下放過程中，由于鋼絲繩編織拉緊、于鋼絲繩編織拉緊、松開會形成轉動，轉松開會形成轉動，轉向裝置使這種轉動作向裝置使這種轉動

21、作用力周向轉動鉆頭，用力周向轉動鉆頭，以保證十字形刃齒鉆以保證十字形刃齒鉆具可沖擊成圓形孔。具可沖擊成圓形孔。當鉆進一定深度，提當鉆進一定深度，提出鉆具，下入撈渣筒出鉆具，下入撈渣筒撈渣。撈渣。18撈渣筒（又叫抽筒或撈渣筒）撈渣筒（又叫抽筒或撈渣筒）撈渣筒結構圖撈渣筒結構圖a.a.碗型閥門；碗型閥門； b.b.單扇閥門；單扇閥門； c.c.雙扇法門雙扇法門1920一一 沖擊機構的功用沖擊機構的功用 用于驅動沖擊鉆頭破碎巖石，實現(xiàn)鉆孔的目的，另外還可以利用它進用于驅動沖擊鉆頭破碎巖石，實現(xiàn)鉆孔的目的，另外還可以利用它進行標準貫入試驗和其它工作。行標準貫入試驗和其它工作。二二 對沖擊機構的要求對沖

22、擊機構的要求1. 1. 保證鉆頭破碎巖石所需的沖擊能量；保證鉆頭破碎巖石所需的沖擊能量；2. 2. 可根據地層情況，方便的調節(jié)沖程及沖次；可根據地層情況，方便的調節(jié)沖程及沖次；3. 3. 盡量減少載荷的波動幅度，改善動力機的工作條件；盡量減少載荷的波動幅度，改善動力機的工作條件；4. 4. 工作時鉆機的振動小。工作時鉆機的振動小。三三 沖擊機構的類型沖擊機構的類型 曲柄連桿曲柄連桿-游梁式游梁式 超越離合器式超越離合器式 氣動離合氣動離合- - 卷筒式卷筒式 液壓缸液壓缸-游梁式游梁式 液壓缸液壓缸-鋼絲繩式鋼絲繩式液壓式液壓式機械式機械式類型類型21一一 結構與工作原理結構與工作原理 該沖擊

23、機構是由工具卷筒、沖擊齒輪、曲柄、連桿、游梁、壓輪、導向該沖擊機構是由工具卷筒、沖擊齒輪、曲柄、連桿、游梁、壓輪、導向輪、沖擊鋼絲繩等組成。輪、沖擊鋼絲繩等組成。 該機構在鉆孔時，沖擊齒輪被驅動，通過曲柄、連桿帶動游梁作上下擺該機構在鉆孔時，沖擊齒輪被驅動，通過曲柄、連桿帶動游梁作上下擺動。沖擊鋼絲繩一端固定在工具卷筒上，另一端繞過導向滑輪、壓輪及桅動。沖擊鋼絲繩一端固定在工具卷筒上，另一端繞過導向滑輪、壓輪及桅桿上的天車后，聯(lián)接到沖擊鉆頭的可轉動接頭上。游梁一端鉸支在支撐架桿上的天車后，聯(lián)接到沖擊鉆頭的可轉動接頭上。游梁一端鉸支在支撐架上，在連桿的帶動下，繞連接銷上下擺動。當游梁下擺時，壓輪

24、將鋼絲繩上，在連桿的帶動下，繞連接銷上下擺動。當游梁下擺時，壓輪將鋼絲繩下拉，而將沖擊鉆頭提起，當游梁向上擺動時，壓輪放松鋼絲繩，沖擊鉆下拉，而將沖擊鉆頭提起，當游梁向上擺動時，壓輪放松鋼絲繩，沖擊鉆頭自由落體運動。游梁到達上死點時，沖擊鉆頭下落到孔底，沖擊巖石，頭自由落體運動。游梁到達上死點時，沖擊鉆頭下落到孔底，沖擊巖石，達到破碎巖石的目的。達到破碎巖石的目的。 2212 設游梁下擺時曲柄轉過的角度為設游梁下擺時曲柄轉過的角度為 2 2，游梁上擺時轉過的角度為，游梁上擺時轉過的角度為 1 1。由圖中可以看出：對心式結構的由圖中可以看出：對心式結構的 2 2= = 1 1，而偏心式結構的而偏

25、心式結構的 2 2 1 1。偏。偏心式結構對減小載荷波動有利，且有利沖擊過程鉆具的下落運動。心式結構對減小載荷波動有利，且有利沖擊過程鉆具的下落運動。 曲柄連桿曲柄連桿-游梁式沖擊機構按照連桿與游梁的連接位置不同可游梁式沖擊機構按照連桿與游梁的連接位置不同可分為對心式和偏心式（沖擊機構有第一類和第二類兩種形式）見分為對心式和偏心式（沖擊機構有第一類和第二類兩種形式）見圖。圖。兩類沖擊機構示意圖兩類沖擊機構示意圖 a. a.第一類沖擊機構第一類沖擊機構 b. b.第二類沖擊機構第二類沖擊機構2 1232112兩類沖擊機構示意圖兩類沖擊機構示意圖 a. a.第一類沖擊機構第一類沖擊機構 b. b.

26、第二類沖擊機構第二類沖擊機構 分析沖擊鋼繩與牙輪前緣的切點分析沖擊鋼繩與牙輪前緣的切點b b的運動規(guī)律，對認識整個沖擊機構的運動、工作的運動規(guī)律，對認識整個沖擊機構的運動、工作特性具有重要意義。如果忽略壓輪上下運動時鋼繩在壓輪和導向輪上包角的變化和鋼特性具有重要意義。如果忽略壓輪上下運動時鋼繩在壓輪和導向輪上包角的變化和鋼繩的彈性伸長等次要因素，可以近似的認為：沖擊機構工作時，鋼繩上某標志點（通繩的彈性伸長等次要因素，可以近似的認為：沖擊機構工作時，鋼繩上某標志點（通稱懸點）的位移和鉆具的沖程等于切點稱懸點）的位移和鉆具的沖程等于切點b b的位移的位移 。從圖中可以看出。從圖中可以看出 和和

27、是是回轉半徑不同的兩段圓弧，但考慮到沖擊梁的長度很大，工作時的擺動角度回轉半徑不同的兩段圓弧，但考慮到沖擊梁的長度很大，工作時的擺動角度小，可小，可以近似的視為直線。以以近似的視為直線。以 、S S分別代表分別代表 和和 的長度，并設的長度，并設b b、B B點與導向輪中心點與導向輪中心O O1 1的距離為的距離為 、 。 1bb1bb1BB0s1bb1BB1ll24 cossin)cos1(2rarvrs 將將s s 代入代入s s0 0 式，即可得到式，即可得到 b b 點點( ( 懸點懸點) ) 的位移的位移 s s0 0 、速度、速度 0 0 和加速和加速a a0 0 的計算公的計算公

28、式：式：cossin)cos1(2101010rllarllvrllss1ll0sbb1BB1 則機構的有關尺寸如圖所示，機構可簡化為曲柄滑塊機構則機構的有關尺寸如圖所示，機構可簡化為曲柄滑塊機構B B點相當于機構中的點相當于機構中的滑塊。根據圖示結構和尺寸可得：滑塊。根據圖示結構和尺寸可得：slls10 實際結構中實際結構中 的長度較大，且游梁的擺角的長度較大，且游梁的擺角很小，故很小，故B B 點的運動可用下列式子描述點的運動可用下列式子描述：l式中：式中：rr曲柄長度，曲柄長度，m m；曲柄回轉角速度，曲柄回轉角速度，m/s;m/s;曲柄的角度；（曲柄的角度；（）25 將兩種曲柄連桿沖擊

29、機構懸點的運動的位移、速度、加速度曲線描繪將兩種曲柄連桿沖擊機構懸點的運動的位移、速度、加速度曲線描繪到一副圖中，則如下圖所示：到一副圖中，則如下圖所示： a. a.對心曲柄滑動機構對心曲柄滑動機構 （相當于第一類）（相當于第一類） b.b.偏置曲柄滑塊機構偏置曲柄滑塊機構 （相當于第二類）（相當于第二類）沖擊機構壓輪鋼繩切點沖擊機構壓輪鋼繩切點 運動特性曲線運動特性曲線虛線為對心式沖擊機構虛線為對心式沖擊機構實線為偏置式沖擊機構實線為偏置式沖擊機構26 鉆頭在沖擊過程的下落運動，如果不考慮孔內的各種阻力，可鉆頭在沖擊過程的下落運動，如果不考慮孔內的各種阻力，可以認為是勻加速運動。其運動行程可

30、用下面的公式計算：以認為是勻加速運動。其運動行程可用下面的公式計算：221atSzt 由此可以看出鉆頭的運動規(guī)律和機構的運動規(guī)律是不一致的。由此可以看出鉆頭的運動規(guī)律和機構的運動規(guī)律是不一致的?？變鹊你@具的實際運動因受到孔壁的阻力、泥漿的粘度、巖粉的多孔內的鉆具的實際運動因受到孔壁的阻力、泥漿的粘度、巖粉的多少等因素的影響，其運動更為復雜。在鉆具下落過程中，鉆具的運少等因素的影響，其運動更為復雜。在鉆具下落過程中，鉆具的運動和機構的運動可能出現(xiàn)下列三種情況：動和機構的運動可能出現(xiàn)下列三種情況：1.1.理想情況理想情況2.2.阻滯情況阻滯情況3.3.空打情況空打情況mn2 23 2 SABS1

31、2 327 結構簡單結構簡單; ;2. 2. 沖程較大沖程較大; ; 有幾種沖程可供調節(jié)有幾種沖程可供調節(jié); ; 有均衡載荷作用有均衡載荷作用, , 載荷的波動幅度較小載荷的波動幅度較小; ; 對機構和鉆具運動的同步性要求高對機構和鉆具運動的同步性要求高; ; 減振彈簧易損壞。減振彈簧易損壞。28鉆頭一次沖擊循鉆頭一次沖擊循環(huán)環(huán)所用的時間為：所用的時間為：由圖中的關系可知由圖中的關系可知: :)1 ()1 (2222 lh其中其中l(wèi)elr ,滑快在極限位置時，對應曲柄所夾的銳滑快在極限位置時，對應曲柄所夾的銳角為角為: : 1cos1cosararnttt6021 t1-壓輪向下運動時間；壓輪

32、向下運動時間；t t2 2- -壓輪向上運動時間壓輪向上運動時間; ;n-n-每分鐘沖擊次數(shù)；每分鐘沖擊次數(shù)；29對于對心式的機構：對于對心式的機構：ntt3021 對于偏心式的機構：對于偏心式的機構：ntnt663601211 對于柴油機驅動，因載荷的不均勻，鉆具下落時負載小，曲柄的角對于柴油機驅動，因載荷的不均勻，鉆具下落時負載小，曲柄的角速度會略大于提升時的角速度，因此需加系數(shù)速度會略大于提升時的角速度，因此需加系數(shù)故故, 9 . 0, 1 . 121 kknktnkt66)360(122111 不考慮鉆具下落時孔內的各種阻力，鉆具應為自由落體運動。因此：不考慮鉆具下落時孔內的各種阻力，

33、鉆具應為自由落體運動。因此：ahnt2612 故合理的沖次應為：故合理的沖次應為：2111)(118. 0han ( (暫不考慮暫不考慮k k2 2) )曲柄旋轉曲柄旋轉1 1所需要的時間所需要的時間6060（n n360360）=1/6n=1/6nsa-a-鉆具在孔內下降的加速度鉆具在孔內下降的加速度h-h-沖程沖程30 1022mvKN 鉆具的質量鉆具的質量8 . 07 . 0 考慮孔內各種阻力系數(shù)：考慮孔內各種阻力系數(shù)：3 . 11 . 1 k k vm鉆具的提升速度鉆具的提升速度沖擊機構的效率沖擊機構的效率31 從CZCZ2222型鉆機的工作原理可知該鉆機型鉆機的工作原理可知該鉆機為單

34、繩沖擊鉆機為無循環(huán)沖擊鉆機，即鉆為單繩沖擊鉆機為無循環(huán)沖擊鉆機，即鉆進一段時間后，需下打撈筒撈渣，這樣，進一段時間后，需下打撈筒撈渣，這樣，不可避免會產生重復破碎現(xiàn)象，使得鉆進不可避免會產生重復破碎現(xiàn)象，使得鉆進效率降低，為了克服這一缺陷，國外在上效率降低，為了克服這一缺陷，國外在上世紀世紀7070年代研制了沖擊反循環(huán)鉆機，我國年代研制了沖擊反循環(huán)鉆機，我國目前也有沖擊反循環(huán)鉆機生產，如目前也有沖擊反循環(huán)鉆機生產，如CJFCJF2020等。等。32CJF-20CJF-20型沖擊反循環(huán)鉆機簡介型沖擊反循環(huán)鉆機簡介 CJF-20CJF-20型沖擊反循環(huán)鉆機能充分型沖擊反循環(huán)鉆機能充分滿足施工地下連

35、續(xù)墻和大口徑鉆滿足施工地下連續(xù)墻和大口徑鉆孔灌注樁的要求。能適應在復雜孔灌注樁的要求。能適應在復雜地層、卵石層、膠結礫巖層的鉆地層、卵石層、膠結礫巖層的鉆進成孔。其主要特點：進成孔。其主要特點：1 1。采用雙輪雙連桿梁式沖擊機構、。采用雙輪雙連桿梁式沖擊機構、液壓電器聯(lián)合控制和手動機械控液壓電器聯(lián)合控制和手動機械控制，性能穩(wěn)定可靠。制，性能穩(wěn)定可靠。2.2.鉆塔液壓起落，搬運安裝方便。鉆塔液壓起落，搬運安裝方便。3.3.設有兩種沖擊功能，正常以連桿沖設有兩種沖擊功能，正常以連桿沖擊為主，特殊情況可以換成卷揚擊為主，特殊情況可以換成卷揚沖擊。沖擊。4.4.鉆機采用液壓步履縱橫移位，鉆塔鉆機采用液

36、壓步履縱橫移位，鉆塔采用液控前傾角度，移位對孔口采用液控前傾角度，移位對孔口位方便。位方便。33結構組成結構組成主機主要由離合器主軸副卷揚機主機主要由離合器主軸副卷揚機主卷揚機沖擊機構鉆塔鉆頭等主卷揚機沖擊機構鉆塔鉆頭等部分組成。同部分組成。同CZCZ2222最大的不同是最大的不同是主卷揚機為差動雙筒單制動形式，主卷揚機為差動雙筒單制動形式，采用直齒差動機構的雙筒卷揚機，采用直齒差動機構的雙筒卷揚機，性能穩(wěn)定可靠，靈敏度高。配有三性能穩(wěn)定可靠，靈敏度高。配有三通逆止式砂石泵組，具有啟動方便，通逆止式砂石泵組，具有啟動方便，不易卡堵管路，使用壽命高的優(yōu)點。不易卡堵管路，使用壽命高的優(yōu)點。34主要

37、技術參數(shù)主要技術參數(shù) 鉆孔直徑鉆孔直徑0.80.82.0m2.0m； 鉆孔深度鉆孔深度80m80m； 額定鉆頭質量額定鉆頭質量4t(4t(最大最大5t)5t)； 連桿沖擊沖程連桿沖擊沖程0.650.65 1.00m1.00m； 連桿沖擊頻率連桿沖擊頻率46.36 46.36 次次/min/min； 主卷揚機提升能力主卷揚機提升能力50kN50kN； 主機質量主機質量25t25t； 整機運輸尺寸整機運輸尺寸6.8m6.8m* *2.8m2.8m* *3.2m3.2m35鉆進工作原理鉆進工作原理 正常鉆進時，用兩根鋼繩正常鉆進時，用兩根鋼繩對稱地提升沖擊鉆頭。對稱地提升沖擊鉆頭。 在正常鉆進以連桿

38、沖擊為在正常鉆進以連桿沖擊為主，當遇到較堅硬巖層，可通主，當遇到較堅硬巖層，可通過離合器用卷揚機直接進行沖過離合器用卷揚機直接進行沖擊保持雙繩提升平衡。主電機擊保持雙繩提升平衡。主電機通過傳動機構使沖擊曲柄連桿通過傳動機構使沖擊曲柄連桿機構與主卷揚配合，使鉆頭作機構與主卷揚配合，使鉆頭作上下往復運動，形成極大的瞬上下往復運動，形成極大的瞬間沖擊力破碎地層。在兩根鋼間沖擊力破碎地層。在兩根鋼絲繩之間放置排渣管，排渣管絲繩之間放置排渣管，排渣管的下端插入鉆頭中心管中，在的下端插入鉆頭中心管中，在鉆頭作上下沖擊運動時，排渣鉆頭作上下沖擊運動時，排渣管保持相對靜止，通過外接沙管保持相對靜止，通過外接沙

39、石泵連續(xù)排出破碎下來的巖石石泵連續(xù)排出破碎下來的巖石渣塊，實現(xiàn)沖擊反循環(huán)鉆進。渣塊，實現(xiàn)沖擊反循環(huán)鉆進。1-1-離合器分動箱離合器分動箱 ；2-2-副卷揚機副卷揚機 ；3-3-主卷揚機；主卷揚機； 4-4-沖擊機構沖擊機構 ；5-5-鉆塔；鉆塔； 6-6-底盤底盤 ；7-7-排渣管；排渣管； 8-8-液壓控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)36鉆機的組成及機械動力傳動系統(tǒng) 鉆機主要由以下部分組成：離合器、分動箱、主卷揚機、副卷揚機、沖擊機構、鉆塔、底盤、排渣系統(tǒng)、鉆頭、液壓控制系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等組成。37離合器、分動箱離合器、分動箱 離合器離合器2 2為干式摩擦片式，為干式摩擦片式，彈簧壓緊、杠桿松開的常閉式彈

40、簧壓緊、杠桿松開的常閉式摩擦離合器。摩擦離合器。 分動箱的作用是將電機經分動箱的作用是將電機經離合器輸入的動力分成鉆頭沖離合器輸入的動力分成鉆頭沖擊動力和卷揚提升動力，動力擊動力和卷揚提升動力，動力經主軸分別用齒輪與沖擊輸出經主軸分別用齒輪與沖擊輸出軸和卷揚機輸出軸相聯(lián)，沖擊軸和卷揚機輸出軸相聯(lián)，沖擊輸出軸有快慢兩種輸出轉速，輸出軸有快慢兩種輸出轉速，由沖擊手柄操縱該軸上的牙嵌由沖擊手柄操縱該軸上的牙嵌離合器完成。卷揚輸出軸有正離合器完成。卷揚輸出軸有正反兩種輸出轉速，由卷揚手柄反兩種輸出轉速，由卷揚手柄操縱該軸上的牙嵌離合器完成。操縱該軸上的牙嵌離合器完成。整個傳動裝置采用機械方式。整個傳動

41、裝置采用機械方式。38 副卷揚機副卷揚機 副卷揚機用于副卷揚機用于提升排渣管。通提升排渣管。通過鋼絲繩端的吊過鋼絲繩端的吊環(huán)與機上排渣管環(huán)與機上排渣管的吊環(huán)連接，完的吊環(huán)連接，完成吊掛、提升、成吊掛、提升、下降動作。其傳下降動作。其傳動由分動箱卷揚動由分動箱卷揚輸出軸將動力輸輸出軸將動力輸入傳動軸帶動副入傳動軸帶動副卷揚機的大齒輪，卷揚機的大齒輪，經大齒輪內的漲經大齒輪內的漲閘離合器帶動卷閘離合器帶動卷筒轉動，完成提筒轉動，完成提升、下降動作。升、下降動作。39主卷揚機：主卷揚機： 主卷揚機為差動雙筒單主卷揚機為差動雙筒單制動式同步卷揚機，分別制動式同步卷揚機，分別通過兩個卷筒上的兩根鋼通過兩

42、個卷筒上的兩根鋼絲繩端與鉆頭聯(lián)結完成提絲繩端與鉆頭聯(lián)結完成提升、下降鉆頭動作。其傳升、下降鉆頭動作。其傳動由副卷揚大齒輪帶動主動由副卷揚大齒輪帶動主卷揚大齒輪，經主卷揚內卷揚大齒輪，經主卷揚內的漲閘離合器帶動卷筒轉的漲閘離合器帶動卷筒轉動，完成提升、下降動作。動，完成提升、下降動作。雙筒卷揚為差動連接，能雙筒卷揚為差動連接，能始終保持雙繩提升、下降始終保持雙繩提升、下降平衡。平衡。40沖擊機構沖擊機構 該鉆機具有兩種形式的沖擊機構：該鉆機具有兩種形式的沖擊機構：卷筒式和連桿式。正常鉆進時采用連卷筒式和連桿式。正常鉆進時采用連桿沖擊、遇特殊情況連桿不能進尺時，桿沖擊、遇特殊情況連桿不能進尺時，可

43、轉換為卷揚沖擊。連桿機構的結構可轉換為卷揚沖擊。連桿機構的結構簡單耐用，鋼絲繩磨損小，易實現(xiàn)自簡單耐用，鋼絲繩磨損小，易實現(xiàn)自動沖擊，用大齒輪兼作曲柄，改善了動沖擊，用大齒輪兼作曲柄，改善了大齒輪軸的受力狀態(tài)，利用四桿機構大齒輪軸的受力狀態(tài)，利用四桿機構的的“急回急回”作用，實現(xiàn)了作用，實現(xiàn)了“慢提快放慢提快放”動作。動作。 如圖為沖擊反循環(huán)鉆進的沖擊鉆頭如圖為沖擊反循環(huán)鉆進的沖擊鉆頭圖，反循環(huán)出渣可采用泵吸也可采用圖，反循環(huán)出渣可采用泵吸也可采用氣舉的形式。該鉆機采用泵吸，反循氣舉的形式。該鉆機采用泵吸，反循環(huán)鉆頭與一般沖擊鉆頭不一樣為雙筒環(huán)鉆頭與一般沖擊鉆頭不一樣為雙筒梯形，每層焊有許多合

44、金刀頭，合金梯形，每層焊有許多合金刀頭，合金刀頭形狀位楔形刀頭形狀位楔形 。41鉆塔和底盤鉆塔和底盤鉆塔鉆塔：鉆塔由塔身、：鉆塔由塔身、塔座、塔撐、天車、塔座、塔撐、天車、起落塔油缸等組成，起落塔油缸等組成，結構輕便，承受載荷結構輕便，承受載荷大。油缸完成起落動大。油缸完成起落動作，液控前頃角度，作，液控前頃角度，調整對位快，操縱平調整對位快，操縱平穩(wěn)。穩(wěn)。底盤底盤：底盤采用液壓：底盤采用液壓步履式行走機構，現(xiàn)步履式行走機構，現(xiàn)場連接液壓動力源后，場連接液壓動力源后，可自行行走，縱橫向可自行行走，縱橫向移位、對孔位方便。移位、對孔位方便。42 排渣系統(tǒng)排渣系統(tǒng)：排渣系統(tǒng)由排渣管、沙石泵、三通逆

45、：排渣系統(tǒng)由排渣管、沙石泵、三通逆止閥、泥漿泵、膠管等組成。使用時，先開泥漿止閥、泥漿泵、膠管等組成。使用時，先開泥漿泵進行正循環(huán)、排除管內空氣，停泥漿泵，起動泵進行正循環(huán)、排除管內空氣，停泥漿泵，起動砂石泵，實現(xiàn)反循環(huán)。砂石泵，實現(xiàn)反循環(huán)。 電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)：電控系統(tǒng)分為主電控操縱箱和輔助操：電控系統(tǒng)分為主電控操縱箱和輔助操縱按鈕盤兩部分。因主電動機功率較大（縱按鈕盤兩部分。因主電動機功率較大（45KW45KW），），采用自耦變壓器降壓啟動采用自耦變壓器降壓啟動 液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)：液壓系統(tǒng)主要由電動機、齒輪泵、多：液壓系統(tǒng)主要由電動機、齒輪泵、多路換向閥、單向順序閥、油箱、管路等元件組成，路

46、換向閥、單向順序閥、油箱、管路等元件組成，其系統(tǒng)原理如圖：其系統(tǒng)原理如圖：43液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)44曲軸、超越離合器式沖擊機構工作原理圖曲軸、超越離合器式沖擊機構工作原理圖1-1-卷筒；卷筒；2-2-鋼繩；鋼繩；3-3-導輪；導輪；4-4-繩輪；繩輪；5-5-曲軸；曲軸；6-6-離合器星輪；離合器星輪；7-7-滾柱；滾柱；8-8-離合器內圈；離合器內圈；9-9-鏈輪；鏈輪；10-10-天車；天車；11-11-沖擊鉆具；沖擊鉆具；12-12-鍵鍵 某些鉆機采用超越式離合器來實現(xiàn)沖擊鉆某些鉆機采用超越式離合器來實現(xiàn)沖擊鉆進，如進，如 GJC-40HFGJC-40HF型鉆機采用曲軸、超越離型鉆機采用曲

47、軸、超越離合器式沖擊機構。沖擊鋼繩合器式沖擊機構。沖擊鋼繩2 2由主卷揚卷筒由主卷揚卷筒引出后，經過導輪引出后，經過導輪3 3、曲軸上的繩輪、曲軸上的繩輪4 4、桅桿、桅桿頂部的天車頂部的天車1010后，與孔內的鉆具后，與孔內的鉆具1111相連接。相連接。沖擊機構的工作原理如下沖擊機構的工作原理如下; ; 傳動鏈條帶動傳動鏈條帶動鏈輪鏈輪9 9、超越離合器內圈、超越離合器內圈8 8回轉。滾柱回轉。滾柱7“7“入入楔楔”（滾入狹窄段）帶動星輪（滾入狹窄段）帶動星輪6 6、曲軸、曲軸5 5、繩、繩輪輪4 4等隨鏈輪一起同向回轉。當曲軸轉向右等隨鏈輪一起同向回轉。當曲軸轉向右半周時，繩輪半周時，繩輪

48、4 4從上止點移向下止點，下壓從上止點移向下止點，下壓鋼繩，提起沖擊鉆具；當曲軸轉向左半周時鋼繩，提起沖擊鉆具；當曲軸轉向左半周時，繩輪從下止點移向上止點，放松鋼繩，鉆，繩輪從下止點移向上止點，放松鋼繩，鉆具在自重作用下加速下降。鋼繩將帶動繩輪具在自重作用下加速下降。鋼繩將帶動繩輪、曲軸和星輪加速回轉，它們的轉速一旦超、曲軸和星輪加速回轉，它們的轉速一旦超過鏈輪和離合器內圈的轉速，滾柱過鏈輪和離合器內圈的轉速，滾柱7 7將在摩將在摩擦力作用下擦力作用下“出楔出楔”（即滾向寬闊端）。這（即滾向寬闊端）。這樣，星輪與內圈，曲軸與鏈輪便失去運動聯(lián)樣，星輪與內圈，曲軸與鏈輪便失去運動聯(lián)系，離合器就脫開

49、，曲軸、繩輪可繼續(xù)隨鉆系，離合器就脫開，曲軸、繩輪可繼續(xù)隨鉆具加速下降而加快回轉，且不阻滯鉆具的沖具加速下降而加快回轉，且不阻滯鉆具的沖擊運動。待鉆具落在孔底和繩輪回到上止點擊運動。待鉆具落在孔底和繩輪回到上止點后，星輪減速，離合器重新結合。后，星輪減速，離合器重新結合。45 為了便于分析問題，將這種沖擊機構為了便于分析問題，將這種沖擊機構簡化為如圖所示。簡化為如圖所示。CABCAB為連接沖擊鉆具的為連接沖擊鉆具的鋼繩，鋼繩，C C點為鋼繩與工具卷筒的切點，點為鋼繩與工具卷筒的切點，B B點為與天車滑輪的切點。沖擊鉆進時，點為與天車滑輪的切點。沖擊鉆進時，卷筒制動，卷筒制動，C C點固定不變。

50、曲軸、壓輪回點固定不變。曲軸、壓輪回轉時鋼繩位移轉時鋼繩位移ACAC和和ABAB段的長度變化而帶段的長度變化而帶動鉆具上下沖擊。動鉆具上下沖擊。 設設OBOB、OCOC段長度分別為段長度分別為 、 ， 曲柄長度為曲柄長度為r r。曲柄的轉角為。曲柄的轉角為時時CABCAB段段鋼繩的總長鋼繩的總長L L可按下式計算：可按下式計算： 一般為銳角，可以近似地認為一般為銳角，可以近似地認為為為和和0 0時時L L達最大、最小值達最大、最小值 。以。以=、0帶入上式，可得帶入上式，可得 ， 并由此可導出沖程并由此可導出沖程h h的計算公式：的計算公式：超越離合器運動分析機構簡化圖超越離合器運動分析機構簡

51、化圖46超越離合器運動分析機構簡化圖超越離合器運動分析機構簡化圖分析式可知：分析式可知：1)1)鉆具的提起高度決定于鉆具的提起高度決定于r r、 和和 ，而與，而與l l無無關。在鉆機結構已確定的情況下關。在鉆機結構已確定的情況下r r、都是常數(shù)、都是常數(shù)，故沖程，故沖程h h主要決定于主要決定于OBOB與與OCOC線的夾角線的夾角 值。值。2 2）將式平方根內的）將式平方根內的 抽出，并考慮抽出，并考慮 , ,忽略忽略 項可得出：項可得出： 上式表明，隨著上式表明，隨著 減小，沖程減小，沖程h h增大；增大，增大；增大，則沖程則沖程h h減小。以帶入，減小。以帶入，GJC-40HFGJC-4

52、0HF型鉆機就型鉆機就是通過改變鋼繩繞過導向輪的方式（從輪上是通過改變鋼繩繞過導向輪的方式（從輪上面或下面繞過），改變角來改變沖程的。面或下面繞過），改變角來改變沖程的。將上式展開、并項化簡后得將上式展開、并項化簡后得47通過分析，可以得出此種機構的特點有：通過分析，可以得出此種機構的特點有：1.1.通過改變通過改變角的大小改變沖程角的大小改變沖程h h。2.2.由于機構的結構原因，曲柄回轉一周，鉆具在機構的帶動下的運由于機構的結構原因，曲柄回轉一周，鉆具在機構的帶動下的運 動是復雜的變速運動。動是復雜的變速運動。3.3.同樣與其它沖擊機構一樣，存在載荷不均衡的問題；同樣與其它沖擊機構一樣，存

53、在載荷不均衡的問題；4.4.只要機構中鏈輪的速度保持適當?shù)牡退?，鉆具就能有效地沖擊破只要機構中鏈輪的速度保持適當?shù)牡退?，鉆具就能有效地沖擊破碎巖石。碎巖石。48JK-1JK-1型鉆機型鉆機1-1-油管導向桿；油管導向桿；2-2-桅桿；桅桿；3-3-動力頭；動力頭；4-4-油管；油管；5-5-操縱桿；操縱桿；6-6-卸扣油缸；卸扣油缸；7-7-卷揚機和沖擊機構；卷揚機和沖擊機構；8-8-泥漿泵；泥漿泵；9-9-油箱；油箱；10-10-散熱器；散熱器；11-11-支架；支架；12-12-支腿油缸；支腿油缸；13-13-鉆桿存放架鉆桿存放架三三 JK-1JK-1型鉆機沖擊機構工作原理型鉆機沖擊機構工

54、作原理JK-1JK-1型鉆機為一工程地質勘察全液型鉆機為一工程地質勘察全液壓鉆機，機組都安裝在解放牌汽車壓鉆機，機組都安裝在解放牌汽車上，由汽車發(fā)動機提供動力。桅桿上，由汽車發(fā)動機提供動力。桅桿上設有鉆桿架，可隨車攜帶上設有鉆桿架，可隨車攜帶3030米鉆米鉆桿。桿。該鉆機具有回轉、沖擊、靜壓、振該鉆機具有回轉、沖擊、靜壓、振動四種功能，能綜合使用鉆探、觸動四種功能，能綜合使用鉆探、觸探、取樣、標準貫入等手段，滿足探、取樣、標準貫入等手段，滿足工程地質勘察工作需要。工程地質勘察工作需要。該鉆機適用于城市規(guī)劃、廠礦建設該鉆機適用于城市規(guī)劃、廠礦建設、水利設施、公路橋梁等工程地質、水利設施、公路橋梁

55、等工程地質勘察鉆探，也可用于建筑施工中小勘察鉆探，也可用于建筑施工中小型樁基孔的鉆進。型樁基孔的鉆進。49JK-1JK-1型鉆機沖擊機構工作原理圖型鉆機沖擊機構工作原理圖1 1）JK-1JK-1型鉆機沖擊機構的組成型鉆機沖擊機構的組成1-1-升降機；升降機；2-2-主動鏈輪；主動鏈輪；3-3-抱閘；抱閘；4-4-鏈條；鏈條；5-5-從動鏈輪；從動鏈輪；6-6-沖擊曲軸；沖擊曲軸；7-7-連桿；連桿；8-8-液壓馬達；液壓馬達；9-9-沖擊搖臂；沖擊搖臂；10-10-沖擊繩輪；沖擊繩輪；11-11-超越離合器；超越離合器；12-12-升降機液壓馬達；升降機液壓馬達；13-13-導向輪；導向輪；1

56、4-14-工作鋼繩工作鋼繩50JK-1JK-1型鉆機沖擊機構工作原理圖型鉆機沖擊機構工作原理圖2 2）JK-1JK-1型鉆機沖擊機構工作原及特點型鉆機沖擊機構工作原及特點該機構的特點該機構的特點: :1.1.在曲柄搖桿機構的基礎上增加了在曲柄搖桿機構的基礎上增加了 超越離合器，從而使曲柄的等速超越離合器，從而使曲柄的等速 轉動變?yōu)樽兯俎D動，既保留了曲轉動變?yōu)樽兯俎D動，既保留了曲 柄搖桿機構的特點，有解決了阻柄搖桿機構的特點，有解決了阻 滯問題；滯問題；2.2.在沖擊搖臂上裝有沖程調節(jié)機構在沖擊搖臂上裝有沖程調節(jié)機構 ，用液壓馬達通過齒輪副帶動絲，用液壓馬達通過齒輪副帶動絲 杠轉動，就可以使沖擊

57、繩輪沿著杠轉動，就可以使沖擊繩輪沿著 絲杠作軸向移動，從而改變搖臂絲杠作軸向移動，從而改變搖臂 長度，實現(xiàn)沖程的無級調節(jié)；長度，實現(xiàn)沖程的無級調節(jié)；3.3.利用沖擊搖臂上的動滑輪和桅桿上利用沖擊搖臂上的動滑輪和桅桿上 的兩個定滑輪構成了倍增機構，減的兩個定滑輪構成了倍增機構，減 小了機構的結構尺寸。小了機構的結構尺寸。51液壓缸液壓缸- -游梁式沖擊機構游梁式沖擊機構1-1-換向閥；換向閥；2-2-沖擊液壓缸；沖擊液壓缸；3-3-沖擊梁；沖擊梁；4-4-壓輪；壓輪；5-5-齒輪；齒輪；6-6-齒條；齒條；7-7-、11-11-固定碰塊；固定碰塊；8-8-可調碰塊；可調碰塊；9-9-換向桿；換向

58、桿；10-10-撥叉；撥叉；12-12-碰塊；碰塊；13-13-彈簧。彈簧。52液壓缸液壓缸- -游梁式沖擊機構游梁式沖擊機構利用液壓缸活塞的往復運動，推動利用液壓缸活塞的往復運動，推動與活塞桿相連的沖擊梁、壓輪，使與活塞桿相連的沖擊梁、壓輪，使繞齒輪的中心軸上下擺動，以實現(xiàn)繞齒輪的中心軸上下擺動，以實現(xiàn)鉆具的沖擊運動，換向閥處于圖示鉆具的沖擊運動，換向閥處于圖示右位時，壓力油同時接通液壓缸的右位時，壓力油同時接通液壓缸的兩個腔，形成差動油路?；钊滦袃蓚€腔，形成差動油路。活塞下行推動沖擊梁推動沖擊梁3 3、壓輪、壓輪4 4下擺，以提起下擺，以提起鉆具。同時齒輪鉆具。同時齒輪5 5隨沖擊梁逆時

59、針方隨沖擊梁逆時針方向轉過相應的角度，并帶動齒條左向轉過相應的角度，并帶動齒條左移。當壓輪接近下止點時，齒條右移。當壓輪接近下止點時，齒條右端的碰塊端的碰塊7 7與換向桿上的碰塊與換向桿上的碰塊8 8相接相接處，帶動換向桿處，帶動換向桿9 9和撥叉和撥叉1010下端左移下端左移，撥叉上端右移，換向閥換至左位，撥叉上端右移，換向閥換至左位，油路換向，油缸有桿腔進油，無桿油路換向，油缸有桿腔進油，無桿腔回油，活塞桿回縮，帶動沖擊梁、腔回油，活塞桿回縮，帶動沖擊梁、壓輪上擺，放松鋼繩，即為沖擊行程壓輪上擺，放松鋼繩，即為沖擊行程，沖擊梁上擺的同時，齒輪齒條反向，沖擊梁上擺的同時，齒輪齒條反向運動齒條左端碰塊推動換向桿右移，運動齒條左端碰塊推動換向桿右移，換向閥又回到右位工作，重復下一個換向閥又回到右位工作，重復下一個工作循環(huán)。工作循環(huán)。531-1-預緊卷揚機；預緊卷揚機；2-2-導向輪；導向輪；3-3-水龍頭；水龍頭；4-4-沖擊液壓缸；沖擊液壓缸；5-5-動力頭；動力頭；6-6-制動輪；制動輪；7-7-排渣管；排渣管；8-8-沖擊鋼絲繩；沖擊鋼絲繩；9-9-沖擊鉆頭；沖擊鉆頭；10-10-排渣管吸口鉆頭；排渣管吸口鉆頭；GJD-1500GJD-1500型鉆機沖擊機構型鉆機沖擊機構5