GBS20L型使用说明书GBS—28L型非开挖铺管钻.doc

GBS20L型使用说明书GBS—28L型非开挖铺管钻

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2020年5月29日
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1． 概述
GBS—20L型非开挖导向铺管钻机由全液压铺管钻机和ZX-3型泥浆自吸搅拌系统组成。钻机所有部件(包括液压泵站﹑给进机构﹑动力头﹑钻架﹑滑轨、夹持机构、泥浆泵等)均安装在橡胶履带底盘上;泥浆自吸搅拌系统与钻机相对独立,主要部件日产本田汽油机、浓浆自吸泵﹑喷射泵、进料漏斗、聚乙烯泥浆罐等组装在滑橇上,施工时,以长胶管将泥浆搅拌系统与主机的泥浆泵联接起来。
2 特点及用途
2.1本钻机除具有机动性能好﹑传动可靠﹑结构紧凑﹑整体性强、外形美观等优点以外,还具有如下特点:
(1)扭矩大,能够适应恶劣工况工程施工;
(2)采用油缸—链条行程倍增式给进形式,运行平稳;
(3)采用夹持器和卸扣机构,实现机械拧卸钻具,减轻了劳动强度;
(4) 动力头设有卸扣自行浮动机构,以减少对钻杆丝扣的磨损, 操作简单可靠;
(6) 动力头回转为无级变速,能够在零到最大速度范围内任意调节;
(7) 钻机钻孔角度调节范围大,便于满足不同施工条件;
(8) 操纵台实现集中控制,操作简单灵活;
2.2 钻机适合于第四纪覆盖地层的工程施工,可在粘土﹑亚粘土﹑粉砂土﹑ 回填土﹑ 流砂层及含少量砾石层等地层中工作。具体用途如下:
(1) 非开挖穿越公路﹑铁路﹑机场﹑跑道﹑河流﹑鱼塘和建筑物等,铺设￠625mm(含￠625mm)以下的所有直径规格的钢管和PVC及PE管等;
(2) 长距离管棚支护;
(3) 水平降水井工程;
(4) 环境保护﹑垃圾场防渗处理等;
3 钻机基本参数
3.1钻孔直径:
导向孔直径(mm) :￠120
最大反扩孔直径(mm):￠700
3.2钻具:
导向孔钻头(mm) :￠120
最大扩孔钻头(mm):￠529
钻杆(mm) :￠73X3000
3.3钻架角度调节(度) :12°~20°
3.4外形尺寸(运输状态)
长x宽x高(mm ) :5320X1900X2160
3.5总质量(T) : 6.5
4 主要部件技术参数
4.1动力
型号:6102BZQ增压发动机
发动机功率(kW): 120
转速(r/min):2500
4.2动力头
行程(mm): 3250
输出转速(rpm): 0—80
输出扭矩(N.m): 8000
4.3给进机构
额定给进力(kN): 100.0
额定回拉力(kN): 200.0
4.4液压油泵:
型号:GYA4V90+CBY45+CBY32
排量(ml/r) :90; 45; 32
额定压力(MPa):25; 20; 20
额定转速(rpm):2500
4.5 回转液压马达
型号:INM2—350径向柱塞式液压马达
排量(ml/r) : 350
额定压力(MPa):25
额定转速(rpm): 1-600
4.6 行走液压马达(2台)
型号:INM5—90Ⅰ意宁径向柱塞式液压马达
排量(ml/r):45.86(2台)
额定压力(MPa):20
5 主要部件结构及其作用(见图1)
5.1 履带底盘
履带底盘由橡胶履带、驱动轮、导向轮、承重轮、底盘和2台液压马达(含内藏式减速机)组成。钻机整体布置在履带底盘上, 经过控制手柄调节履带行走速度,可方便地实现钻机移位、就位、行走和转向等,钻机可爬不大于20度的斜坡。
5.2动力站
(1) 由柴油发动机﹑液压油泵﹑液压油箱﹑柴油箱及一些液压附件组成;
(2) 柴油发动机是整个钻机的动力,柴油发动机驱动双联轴向柱塞泵及齿轮泵,给整个液压控制系统提供动力源。柴油机的主要性能及其使用维修,请详见其使用说明书;
(3) 液压泵输出的高压油供给方向控制阀,最终供到液压执行机构,如油缸、马达等,来实现钻机的各个动作。
5.3 导轨架
导轨架为箱形结构件,主要作用是调节钻架的角度。上导轨支撑钻架;构件中心绞接着1个伸缩油缸和1个变角油缸,分别与钻架和履带后梁相连;导轨架前端绞接在履带底盘的前梁上。
5.4 钻架
钻架为U型钢结构焊件,上导轨面支撑着回转钻进用的动力头及浮动拖板、前后夹持器、卸扣机构等部件,侧面布置有导管防护套,构件中心固定给进用的给进油缸、链条、固定链轮、导向链轮及导向板;下导轨支撑在可变角度的导轨架上,并与导轨架上的伸缩油缸连接,经过钻架前后移动,能够较大范围地改变钻架角度。钻架前端铰接着地锚板,以便施工中固定整个钻机。
5.5动力头
动力头由两台液压马达、一级减速箱、水龙头、钻杆短接及浮动拖板组成。动力头拖板前后经链条和给进机构相接,可同步实现钻具的回转、给进或回拉。
5.6夹持器和卸扣机构
前、后夹持器分别安装在钻架的前端,均采用1台双作用油缸实现夹紧/松开钻杆的动作。前夹持器有夹持和导向扶正钻杆的功能,卸扣机构在油缸的作用下,驱动后夹持器转动能方便地卸开钻杆第一扣。
6 液压系统
钻机的液压系统含有两种回路:控制动力头回转为闭式回路;其它给进/回拉等辅助动作控制为开式回路。
6.1主要参数
油箱有效容量(L):450
系统压力(各泵调定压力):
用途
回转
给进回拉
额定(MPa)
25
20
注:各泵压力出厂前已调定,请匆再调。
液压油:
环境温度15℃以上: N46号抗磨液压油
环境温度15℃以下: N32号低凝液压油
6.2液压油泵:
油液经滤油器由各油泵分别供给各控制阀,并驱动各执行元件。油泵是液压系统的心脏,使用中应注意以下问题:
(1) 不得超压使用,其工作油温(油箱中油的温度)应在80℃以内;
(2) 保证液压油清洁,当滤油器报警时应及时更换吸﹑回油滤油器滤芯,向油箱加入新油时,需经加油过滤器;
(3) 定期更换液压油,新钻机运行500小时后换油,以后每运行3000小时更换一次。在此期间,若发现油已变质,应及时更换,换油时应将脏油放净,彻底清洗油箱。
(4) 初次使用或长期存放后运转时,不应立即满负荷运转,要使柴油机转速在低档运转10分钟以上,如果动力头回转泵的A、B口放油之后应将回转泵从动力头马达A、B接口处松开将A、B口的接管充满液压油后再将松开的管口拧紧。 让油泵处于空载运转,检查各液力输送管线是否通畅,是否有渗漏、破损等现象,一经发现,及时检修。
6.3 各泵回路
(1) A4V90G泵闭式回转回路:
A．主传动回路:油液由泵的A﹑B口输入回转马达的A﹑B口,马达的转动经齿轮箱传递给输出轴,最终带动钻杆转动。主泵安全阀设定压力25Mpa.
B．液控回路:马达的转速调节由泵输出的流量大小控制。其具体控制方式为:一个输出油压大小控制着一伺服油缸的伸缩量大小, 伺服油缸与泵斜盘联接,油缸的伸缩能够控制斜盘倾角大小,从而控制泵的排量,排量大,泵输出流量就大,马达转速就高;反之,就低。液控换向阀的手柄处于中位,马达不转;手柄上位,马达正转,开启幅度越大,马达转速越高;手柄下位,马达反转,同样,开启幅度决定转速高低。
(2) CBY45泵开式给进--回拉回路。
油液油经此泵传至单联液控换向阀,安全阀调定压力为20MPa,可控制动力头的前进与后退,以实现给进与回拉动作。
(3) CBY32泵开式回路
液压油经过此泵传至电磁阀,经过电磁阀的切换以实现泥浆泵的开关和行走状态的转换。当钻机履带处于行走状态时,应将电磁阀开关打到泥浆泵关(行走状态)位置后再去操纵行走手柄才能实现行走动作。
(4)CBK20泵开式回路
液压油经过此泵传至GYA4V90泵,实现补油功能和内部先导控制功能。
(4) CBK16开式回路
液压油经过此泵传至五联换向阀,实现其它的一些辅助功能,其功能依次为:第一联为前夹紧、第二联为后夹紧、第三联卸扣、第四联为伸塔、第五联为起塔。
7 电路系统
7.1基本原理:我们选择24V电压作为系统电压。系统分两部分:一部分是柴油机启动与充电系统;另一部分是阀泵控制系统。
7.1.1柴油机启动与充电系统:
由于柴油机启动﹑断油电流均很大,约100A和40A左右,因此在启动和停车电路中使用起动继电器﹑断油阀继电器将启动电流和停车电流降低。在启动马达通电的同时,断油阀必须开启供油,柴油机才会发动起来,因此启动继电器与断油阀的推拉继电器供极。启动后,马达断电,断油阀保持位置接线仍通电,柴油机正常工作;柴油机发电机与电瓶直接联接即构成充电系统。
8 操纵系统(见图2)
钻机操纵台、钻机行走操纵台、电路开关及泥浆阀门均集中置于钻机前端、机架的一侧,司钻对钻机的操纵十分方便。
8.1 钻机操纵台仪表面板(见图3)
(1) 四块压力表在正常钻进时,可显示各个动作的工作压力。从左至右,依次表示:回转压力、夹紧压力、给进/回拉压力、行走压力;
(2) 二个两位电开关:一个是卸扣开关,当夹持器给钻杆卸扣时一定要将此开关置于卸扣位置,当需要动力头回转时一定要将此开关置于卸扣关位置;第二个开关是控制换向阀以实现行走状态(泥浆泵停)与施钻状态(泥浆泵开)的切换,操作者在操作时一定要根据实际情况及时切换开关,不要引起误操作。
(3) 三块柴油机仪表:机油压力表--显示柴油机工作时主油路机油压力,范围是0~10bar;水温表--分三区域,分别显示水温低﹑中﹑高;电压表--测量电路系统工作电压,0~32V量程范围。
(4) 启动钥匙和灭车开关:可控制柴油机的启动与停机。
8.2操纵台操纵手柄(见图4)
⑴回转手柄:该手柄在操纵台左侧,可在一定速度范围内按比例无级调节马达的转速,以满足不同工况下动力头回转要求。手柄处于中位时,马达不转;手柄上位时,马达正转,搬动角度越大,马达转速越高;手柄下位,马达反转,同样,开启幅度决定转速的高低。
⑵辅助动作手柄:中间的五联换向阀主要控制钻机的起塔/落塔、伸塔/缩塔、前夹紧/前松开、后夹紧/后松开、卸扣/复位。
切记当钻机正在施钻时第四联阀(伸塔)和第五联阀(起塔)的手柄一定要始终处于中位(也能够将两手柄拧掉),不要由于误操作而改变钻机的钻进方向。
⑶右侧的单联阀手柄可控制动力头的给进/回拉。
⑷最右侧的柴油机油门手柄可调节柴油机油门的大小。
8.3钻机行走操纵台(见图4)
单独设置的钻机行走操纵台在钻机操纵台的左侧,上有分别控制履带左右马达的两个手柄,同时或分别操纵左右手柄能够控制钻机的行走或左右转弯。
注意:操纵钻机行走手柄之前必须将泥浆泵开/行走状态切换开关置于行走状态(即泥浆泵关)位置。
8.4 电路开关在操作台的左下方,启动柴油机前必须合上电开关,停机后应及时断开电路。
8.5 泥浆阀门
泥浆阀门在操纵台的左下方,在拧、卸钻杆时,应关闭泥浆阀门,停止给孔内输送泥浆。
9 钻机使用方法及注意事项
9.1 运输:
钻机运输视情况可采用三种方式:施工现场短距离转移时,应充分利用钻机自行走功能,采用拖挂方式,将钻机与泥浆泵站快速转移到新的孔位。异地汽车运输时,既可用吊车吊装也可利用坡架由钻机自行上车方式。吊装时应平稳,避免挤压油管和机罩,注意安全。利用坡架自行爬车时,操作者一定要注意安全,将柴油机转速适当降低(不要低于1000r/min)爬架角度不要超过15°。
9.2钻机就位及施钻前的准备工作:
(1)施工场地探测,先用探测仪器探明原地下管网的走向﹑埋深及性质,并做出标记。按要求挖好工作坑。
（2） 据业主要求及施工地的情况,确定铺设路线及铺设深度,设计造斜角度。
（3） 平整施工场地,调整好钻机机架角度,用钻机前部的地锚座或地锚沉箱将钻机固定牢靠。
（4） 按照<6102BZQ柴油机使用说明书>要求做好启动和运转前的准备工作。
（5） 检查液压油箱油面应不底于油标的2/3。检查滤芯压力传感指示表指针是否到达报警位置(如报警需更换)。按润滑部位的要求,加注充分的润滑油或润滑脂。检查柴油箱柴油、水箱内防冻液以及机油是否充分。检查各操作手柄及开关是否位于中位,未在中位的放到中位。合上电路开关,启动柴油机,低速运转10分钟,若在冬天,空载低速运转不少于20分钟。(确保油温在15℃以上)。
（6） 检查测量仪器的电源是否充分,不足的要换新电池。特别是探头一定要使用规定品牌的新电池。
（7） 将探头装入探头盒内,打开按收机和同步显示器进行标定,移动探头检查仪器是否正常。
（8） 把探头盒与造斜钻头接好并连接在钻杆上,输送钻进液,检查钻头喷嘴是否畅通。
9.3钻进操作:
（1） 钻进是很重要的,不可使钻具走急弯。测点相应要多些。定点测量时,司钻操纵动力头回转并经过同步显示器监视,先停止钻进,再停泥浆,测量钻头倾角及深度,记录测量结果,根据深度要求进行下一步施钻,如果偏离了设计轨迹,要求进行纠正。当指针指示12顶进时,钻头向上造斜;当指针指示6顶进时,钻头向下造斜;当回转给进时,钻头沿原方向前进;以此类推,便可控制钻头按设计轨迹向前钻进。
（2） 造斜达到设计深度后,开始水平钻进,这时注意监测,不要左右偏离设计轨迹。
（3） 当完成水平钻进长度后,开始出口造斜钻进,控制操纵同(1)所述,直至钻出标定的地表靶点。
（4） 导向孔完成后,在出口端拆下钻头探头盒,接上扩孔钻头,分动器,拉管头(接管线),开始回拉铺管。也可根据孔径和地层先扩孔一两次,再回拉。
（5） 钻进中,一根钻杆结束加接钻杆时,用前夹持器夹紧下钻杆,动力头反转卸扣。
（6） 反拉提出一根钻杆时,要卸开上﹑下两处钻杆丝扣。同样需先用前﹑后夹持器分别夹紧上﹑下钻杆接头,电磁阀开关置于卸扣开位置,操纵卸扣油缸松开钻杆下接头扣后,松开后夹持器,卸扣油缸复位,将电磁阀开关置于卸扣关位置,动力头反转卸扣完成,再用后夹持器夹紧下接头,动力头反转拧卸上接头扣后,将钻杆取下。
9.4注意事项:
（1） 在钻进或回拉(扩孔)时一定要开泵,给孔内供水(泥浆),而在拧卸钻杆时,应将开泥浆泵关掉并关闭泥浆阀门,停止给孔内供水(泥浆)。
（2） 接钻杆时注意将钻杆的上下接头对正,边缓缓给进动力头边慢转上钻杆,不要拧的过紧。上扣前将丝扣擦干净,涂上丝扣油。
（3） 不允许使用弯曲和有伤钻杆。
（4） 钻进速度不宜过快,应根据地层条件合理选择钻进速度。
（5） 导向孔钻进中,短时间停机,要先将接收机指针调到P位停留几分钟,使大P显示后关机,迫使探头休眠,以节省电源,地表要做好标记,不可长时间等待。
（6） 探头电池用过一次后,决不可再用。
（7） 造斜顶进时,每次顶进量控制在1m左右为好,曲线要缓。
（8） 钻杆内不得进脏物,以免堵塞钻头喷嘴。
（9） 当柴油机机油压力偏高时(正常为0.4~0.6MPa),要停机检查(见其使用说明书)。
（10） 按规范开动钻机以后,不允许马上全负荷钻进,必须进行试车运转,确定各部运转正常后,方可开始钻进。
10 钻机维护保养
为延长钻机使用寿命,防止机械事故的发生,减少动力消耗,提高工作效率,必须对钻机进行合理维护。
10.1维护保养的一般要要求:
（1） 钻机表面经常保持干净,随时清除泥浆,污垢,油泥等杂物,保持滑轨清洁。
（2） 随时注意检查钻机各部件的温度变化情况,动力头、齿轮箱的轴承部位的温度不应高于60℃,液压系统油箱中油的的温度不应高于80℃,否则应停机检查并消除引起过热的原因。
（3） 随时倾听各运动件的运转响声,如发现有剧烈振动﹑敲击声﹑尖叫等不正常的异音时,应立即停机检查处理。
（4） 各密封处如有渗漏油现象,应及时停机处理。
（5） 按润滑要求进行润滑。
（6） 各紧固件应经常保持牢固可靠,不得有松动现象。
（7） 柴油发动机的保养工作应参照其使用说明书。
10.2 主要部件的保养和润滑
对钻机各部分磨擦面﹑啮合面,支承面进行正确的润滑是钻机良好运转的重要保证,各主要部件可按以下要求进行保养和润滑。
10.2.1 动力头
A、动力头加注普通机油至油标中间位置,其更换时间同柴油机分动箱。
B、 动力头水龙头若有泄漏,可松开锁定螺栓、调节锁母合适后,再将螺栓拧紧;如果密封损坏要按照图5所示结构更换新的密封。
10.2.2 给进机构
A、 定时给前、后导轮轴承、滑轮轴承和导向轮轴承加注钙基润滑脂。
B、 随时观察调整链条的松紧,链条磨损严重时及时更换。
C、 随时给机架导轨加润滑油,以减少导轨面磨损。
10.2.3 液压系统:
A、 查各软管有无干裂起包,老化等情况, ”O”型密封圈﹑组合垫圈有无损坏,做到及时更换。
B、 经常检查油箱内油液有无变质,及时增添液压油,液压油的牌号及数量见液压系统中的说明。
C、 定期检查滤油器工作情况,必要时进行清洗或更换。
D、 压力表失效后要及时更换。

附:ZX-3型泥浆自吸搅拌系统使用说明
一、 系统简介
ZX-3型泥浆自吸搅拌系统能够单独实现泥浆的自吸、搅拌,该系统具有以下特点:
1、 系统的外形尺寸为:长4米,宽1.14米,高1.5米,适合运输,能够实现一车两套系统的运输。
2、 汽油机采用日本本田汽油机,功率13马力,性能可靠。
3、 水泵采用国产浓浆自吸泵,流量50 m3/h,扬程32m,运行平稳、杂音小、使用寿命长以及节能等优点。
4、 水喷射泵效率高,能耗低。
5、 泥浆罐采用聚乙烯整体注塑,容积3m3,坚固耐用。
6、 本系统两套能够并联使用。

二、 本田汽油机的使用保养
发动机的使用保养详细情况敬请参阅随机配套的<本田汽油机使用说明书>,注意事项如下:
1、 每次开机之前应检查汽油是否加满,机油应加到外溢为止。
2、 新机使用的前三次每20小时换机油一次,以后每50小时更换一次。
三、 浓浆自吸泵以及水射流泵的使用及保养请参阅配套使用说明书
四、 系统的使用和保养
(一)、操作步骤
1、 向水罐中注满清水并使水泵充满水。
2、 打开射流泵进水阀门。
3、 启动汽油机并热机3-5分钟,然后加大汽油机油门。
4、 打开膨润土添加阀门,将膨润土慢慢加入到漏斗中。
5、 按要求加入足量膨润土后,先关闭膨润土添加阀门,打开自吸泵与泥浆罐的进水阀门,然后再关闭水射流泵进水阀门。
6、 按要求将泥浆搅拌大约20分钟左右,使膨润土搅拌均匀。
7、 最后关闭汽油机。
(二)、系统保养
1、 每次使用完毕后务必要用清水将水泵及管路冲洗干净,防止泥浆沉淀、硬结,致使水管堵塞及水泵的损坏。
2、 冬季施工完毕后一定要将系统内的水放净,防止冻坏系统。
3、 按照汽油机、水泵以及射流泵随机配套的说明书的注意事项及时保养。
五、 系统使用的注意事项
1、 启动系统之前水罐内一定要加满水,无水情况下禁止启动系统。
2、 加入膨润土一定要缓慢加入,以免堵塞管路。
3、 泥浆罐在运输及使用过程中不能接触尖锐以及有腐蚀性的东西,不能用重物冲击泥浆罐。