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工程机械设计实习报告

班 级： 072134
学 号： 1000668
姓 名：
专 业：机械设计制造及其自动化
指引教师： 刘银

12月

目 录

1 第一次实习……………………………………………………1
1.1实习概况………………………………………………………1
1.2 设备简介………………………………………………………1
1.3实习操作………………………………………………………3
1.4实习心得………………………………………………………4
2 第二次实习……………………………………………………6
1)
2)
2.1实习概况………………………………………………………6
2.2旋挖钻机简介…………………………………………………6
2.3国内现状………………………………………………………6
2.4实习设备简介…………………………………………………7
2.5实习内容………………………………………………………10
2.6实习心得………………………………………………………12
2.7课程建议………………………………………………………12
1 第一次实习
1.1实习概况
第一次实习是在工程实验楼1楼，设备是XY-4型钻机。实习内容分为三某些：第一某些是钻具提高与下降操作，第二某些是液压系统学习与操作，第三某些是观看学习教师实际操作钻探取芯完整过程。
1.2 设备简介
XY-4型钻机为国内第一代立轴式金刚石钻机。它设计先进、布局合理、构造紧凑、操作灵活、结实耐用、可拆性好、便于搬迁、修理以便。实习中使用设备就是XY-4型钻机。该钻机是钻进深度为1000m机械传动液压操作式岩心钻机，重要用于地表及坑道对固体矿床金刚石、硬质合金钻探，亦使用于工程地质勘探，浅层石油、天然气及地下水钻探，并可用于堤坝注浆和坑道通风、排水等工程钻探。XY-4型钻机可用于固体矿床勘探、工程地质及地下水勘探，浅层石油、天然气勘探，堤坝灌注、坑道通风、排水钻探。下图为该钻机。

图1- 1 XY-4钻机

该钻机具备如下几种特点：
1. 立轴转速高，最高转速达1588r/min。
2. 调速范畴大，最高转速与最低转速之比为11.76。有正转8级，反转2级；
3. 钻机重量轻，可拆性好，便于搬迁；
4. 卷扬机提高能力大，单绳一速时提高能力为33000N；
5. 操纵手柄集中，灵活可靠；
6. 动力机可配电动机或柴油机。实验室所使用动力机是电动机。

如图1-2所示，XY-4型钻机传动系统重要由离合器、变速箱、万向轴等部件构成。传动系统负责传递与切断动力，变速变矩、换向、分派动力、变化运动形式、实现柔性传动与过载保护。图1-3是该钻机详细传动系统图。

图1- 2 XY-4传动系统简图

图1- 3 XY-4型钻机传动系统图
1.3实习操作
1）提高、制动、下降钻具
11月12日上午8时开始本次工程机械实习，上午内容为操作卷扬机。教师一方面简介了XY-4型钻机构造、功能和特点，解说了该款钻机与其她钻机不同之处，随后演示了卷扬机提高、制动、下降钻机实际操作流程，记录如下：
1. 提高钻具时，将下降手把上抬,下降抱闸放松卷筒;而提高手把下压，抱闸制动提高制圈。由于提高制圈被制动，行星轮不能公转，轮系变成定轴轮系，中心轮顺时针转动带动行星轮逆时针自转。行星轮转动驱动内齿圈和卷筒逆时针转动，缠绕钢丝绳，提高钻具。
2.制动钻具时，将提高手把上抬，提高抱闸松开提高制圈；而将下降手把向下搬，下降抱闸制动卷筒，卷筒从而停止转动，钻具被停留在孔内某一位置。
3.下降钻具时，提高手把上抬，放松提高制圈；下降手把处在控制状态,在钻具重力作用下，卷筒顺时针转动而放绳，钻具下落。此时由于内齿圈及中心轮都为顺时针转动，故行星轮也顺时针公转。
卷扬机工作过程中，行星轮自转也许有三种状况，即顺时针转动、没有自转、逆时针转动。行星轮自转状态不但与中心齿轮和内齿圈转速关于，同步与各齿轮齿数关于。
教师演示完毕后，每位同窗独立操作3-4次，熟悉工作流程。

2）操作钻机液压控制阀
下午实习内容为操作XY-4型钻机液压控制阀，以实现松紧液压卡盘、让开孔口等功能。教师一方面解说了该钻机液压操作系统，如图1-4所示，该系统由各种换向阀、节流阀、限压阀构成，通过操作固连在换向阀上操纵杆即可实现加压钻进、减压钻进、立轴上升（倒杆）、立轴下降、称重钻具、悬吊钻具以及钻机先后移动。随后教师对有关流程进行了演示，每位同窗同样独立操作3-4次。最后也学习了钻机取心整个过程。

图1- 4 XY-4型钻机液压系统

1.4实习心得
这次实习是头一次操作此类设备，虽然大二学过张晓西教师《钻探工程概论》，但由于这个课程比较偏重理解和对钻探学科基本常识认知，并没有实际操作机会，也没有亲眼看过钻探用设备。这次是第一次进入工程实验楼，近距离亲眼看到钻探设备，并且亲自动手进行最简朴操作。虽然这些操作非常基本和简朴，看似没有多少实际用途，但确的确实加深了对所学内容理解，也对此类设备操作有了一种最直观体验。
这门课与《钻探工程概论》有一定相似之处，一方面都是以钻探设备为重要学习对象，再者都是偏重工程实际学科，应用型很强，理论性相比于其她必修课较弱，没有繁琐公式需要记忆，也没有复杂定理需要理解。但是这门课设有这样实践环节，这是非常难能可贵。尽管实习所教都是某些基本操作，但我以为这些很必要，由于授课本知识转化为实际并不容易，咱们也不也许在一两次实习之中就掌握一门新技能。但是看书看幻灯片所学知识，和实习操作所理解东西，是完全不同，实习经历是难能可贵。
这次实习虽然人多，但是保证了每位同窗均有足够操作机会和操作时间，同步经验丰富教师在一旁也对咱们耐心辅导，消除了咱们顾虑，在这里谢谢几位教师辛勤付出。

2 第二次实习
3)
4)
2.1实习概况
这次实习是一次外出实习，地点选在湖北省图书馆旁一处工地上，教师和工地上工程师们带咱们观看了旋挖钻机工作过程，并向咱们解说了旋挖钻机有关知识。
2.2旋挖钻机简介
旋挖钻机是一种适合建筑基本工程中成孔作业施工机械。重要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、持续墙、基本加固等各种地基基本施工中得到广泛应用，普通采用液压履带式伸缩底盘、自行起落可折叠钻桅、伸缩式钻杆、带有垂直度自动检测调节、孔深数码显示等，整机操纵普通采用液压先导控制、负荷传感，具备操作轻便、舒服等特点。
该类钻机普通采用液压履带式伸缩底盘、自行起落可折叠钻桅、伸缩式钻杆、带有垂直度自动检测调节、孔深数码显示等，整机操纵普通采用液压先导控制、负荷传感，具备操作轻便、舒服等特点。主、副两个卷扬可合用于工地各种状况需要。该类钻机配合不同钻具，合用于干式（短螺旋）或湿式（回转斗）及岩层（岩心钻）成孔作业，还可配挂长螺旋钻、地下持续墙抓斗、振动桩锤等，实现各种功能，重要用于市政建设、公路桥梁、工业和民用建筑、地下持续墙、水利、防渗护坡等基本施工。国内专家以为：旋挖钻机在国内此后几年仍有很大市场。
2.3国内现状
旋挖钻机在二战此前一方面在美国卡尔维尔特公司问世，二战之后在欧洲得到发展，1948年意大利迈特公司一方面开始研制，接着意大利、德国开始发展，到了70～80年代在日本得到迅速发展，当时日本称之为回转斗成桩，也叫阿司特利工法（EarthDriII），在德国、日本此类工法相称普遍。中华人民共和国在80年代初从日本引进过工作装置，配装在KH-125型履带起重机上。1984年，天津探矿机械厂引进美国RDI公司旋挖钻机并进行消化吸取。1987年在北京展览馆初次展出了意大利土力公司（SOILMEC）产品，1988年北京城建机械厂依照土力公司样机开发了1.5m直径履带起重机附着式旋挖钻机。
1994年郑州勘察机械厂引进英国BSP公司附着式旋挖钻孔机生产技术，但都没有形成批量生产。1992年宝峨公司在中华人民共和国北京设立了代表处，开始了对华业务．并于1995年在天津成立了独资子公司宝峨天津机械工程有限公司，组装适合中华人民共和国市场宝峨BG20型旋挖钻机。
1998年在上海又成立了中德合资上海宝峨金泰工程机械股份有限公司，生产组装BG15型、BG24型旋挖钻机。1998年，徐工集团开始自主开发研制RD18旋挖钻机，于99年试制成功并投入批量生产，近来几年中华人民共和国旋挖钻机获得了迅速发展。日后，北京经纬巨力、三一重机等也纷纷涉足旋挖钻机生产，国内外生产旋挖钻孔机厂商有近二十家。
旋挖钻机行业由于青藏铁路工程以及北京奥运工程等带动，市场认知度迅速提高，市场容量急剧扩大。市场需求高涨吸引了国内大型工程机械公司进入，三一、徐工、中联重科和山河智能等纷纷涉足，并迅速扩大了市场份额。后，国内品牌旋挖钻机已基本代替了国外品牌。以来，旋挖钻销量连年呈跨越式增长。特别是，国内旋挖钻机制造公司多达30家，推出近200个型号产品，市场保有量达到近4000台，市场竞争空前激烈。
2.4实习设备简介
实习中重要用设备为TR280D型旋挖钻机。该钻机外形如图2-1。

图2- 1 TR280D旋挖钻机
实习时所见到TR280D旋挖钻机整体构成是在原有TR250D基本上进行优化升级，并采用某些已批量生产产品构造模块，充分考虑自身特点，进行重新整合设计后，研发系列化产品型号，经济成本和使用风险得到大幅度减少。
该钻机重要构造如图2-2所示，重要由履带式行走装置 、回转平台、变幅装置、卷扬机构、工作装置、桅杆等几种某些构成。具备可靠度高、刚性好、承载力大、稳定性好等特点。
旋挖钻机是一种适合于建筑基本工程中成孔作业施工机械，具备噪声低、振动小、转矩大、多功能、成孔速度快、施工效率高、各种速度调节、电子自动监控等特点。该类钻机普通采用液压履带式伸缩底盘、自行起落可折叠钻桅、伸缩式钻杆、带有垂直度自动检测调节、孔深数码显示等，整机操纵普通采用液压先导控制、负荷传感，具备操作轻便、舒服等特点。主、副两个卷扬可合用于工地各种状况需要。该类钻机配合不同钻具，合用于干式（短螺旋）或湿式（回转斗）及岩层（岩心钻）成孔作业，还可配挂长螺旋钻、地下持续墙抓斗、振动桩锤等，实现各种功能，重要用于市政建设、公路桥梁、工业和民用建筑、地下持续墙、水利、防渗护坡等基本施工。国内专家以为：旋挖钻机在国内此后几年仍有很大市场。

图2- 2 TR280D钻机构造
TR280D旋挖钻机重要参数如下图所示。

图2- 3 TR280D重要参数
2.5实习内容
这是一次外出实习，地点选在湖北省图书馆旁一处工地上，在教师和现场师傅解说下，咱们大体观看了旋挖钻机工作流程，记录如下：
旋挖钻机就位→埋设护筒→钻头轻着地后旋转开钻。当钻头内装满土砂料时提高出孔外→旋挖钻机旋回，将其内土砂料倾倒在土方车或地上→关上钻头活门，旋挖钻机旋回到原位，锁上钻机旋转体→放下钻头→钻孔完毕，清孔并测定深度→放入钢筋笼和导管→进行混凝土灌注→拔出护筒并清理桩头沉淤回填，成桩。
旋挖钻机钻头十分特殊，常用有螺旋钻头、旋挖斗、筒式取芯钻头、扩底钻头、冲击钻头、冲抓锥钻头和液压抓斗。
1.螺旋钻头
（1）锥形：双头双螺，合用于坚硬基岩。双头单螺，合用于风化基岩、卵石、含冰冻土等。以上钻头配装各种截齿，通过齿型、螺距、螺旋升角变化又可派生出诸多类型钻头。
（2）直螺旋钻头：
a、斗齿直螺：双头双螺，合用于砂土，胶结差小直径砾石层；双头单螺，合用于砂土、土层；单头单螺，合用于胶结差大直径卵石，粘性土及硬胶泥。
b、截齿直螺：有双螺、三螺和四螺，合用于是硬基岩或卵砾石。
2.旋挖钻斗
按所装齿可分为截齿钻斗和斗齿钻斗；按底板数量可分为双层底斗和单层底斗；按开门数量可分为双开门斗和单开门斗；按桶锥度可分为锥桶钻斗和直桶钻斗；按低板形状可分为锅底钻斗和平底钻斗。以上构造形式互相组合，再加上与否带通气孔、开门机构变化，可以组合出几十种旋挖钻斗。普通来说双层底钻斗合用地层范畴较宽，单层底只合用于粘性较强土层，双门钻斗合用地层范畴较宽，单门钻斗只是用于大直径卵石及硬胶泥。
3.筒式取芯钻头
当前常用有两种：截齿筒钻（合用于中硬基岩和卵砾石），牙轮筒钻（合用于坚硬基岩和大漂石）。在筒式取芯钻两大类钻头中，又带取芯装置和不带取芯装置之分，重要取决于取芯难度。由于牙轮取芯钻头重要用于硬岩钻进，且钻取环状面积大，如果有条件还可以通在在钻头某些加装反循环钻进，以提高钻进效率。
4.扩底钻头
在桩径不增大桩深不增长基本上，为了提高单桩承载力，设计部门往往通过扩底桩来实现，旋挖钻机施工扩底是无需任何改动就可施工，只需选用扩底钻头即可。扩底钻头惯用以机械式为主，这种钻头使用和维护都比较简朴，有上开式和下开式，张开机构普通为四连杆，用于土层、强风、中风化地层甚至坚硬基岩。由于旋挖钻进是非循环钻进，扩底完毕后用清渣桶清渣即可。
5.冲击钻头、冲抓锥钻头
在钻进大直径卵石、大漂石和坚硬基岩，使用冲击钻头、冲抓锥钻头配合旋挖钻进特别有效，此类钻头使用是通过旋挖机副钩吊挂来作业，由于要有冲击作用，因此规定副钩具备自由放绳功能效果才干更好。
6.液压抓斗
当前持续墙和防渗墙施工工程日趋见多，如果对旋挖钻机稍作改动就可作业，液压抓斗开闭是通过液压来驱动，液压抓斗上只有一根油缸，因此只需进出两个油管，一种控制阀即可。

2.6实习心得
校外实习时间很短，由于来回车程大概有一小时时间，实际实习时间只有两个多小时，但这是咱们第一次去工地上外出实习，体验到诸多没有过东西，也实地学习了旋挖钻机工作流程和方式。
这次实习拓展了视野，我也逐渐掌握了工程机械使用环境、应用条件、施工办法、施工工艺、施工队伍组织和管理等方面基本知识，理解了岩土工程机械施工技术，学到了课本以外知识，收获颇丰。

2.7课程建议
1）课堂上多某些点名；
2）实习次数可以增长，实习报告可以更加简化，多注重学习过程。