工程机械设计实习报告-地大.doc

工程机械设计实习报告
班 级： 072134
学 号：20131000668
姓 名：
专 业：机械设计制造及其自动化
指导教师： 刘银
2016年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
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。实习内容分为三部分：第一部分是钻具的提升与下降的操作，第二部分是液压系统的学习与操作，第三部分是观看学习老师实际操作钻探取芯的完整过程。
1。2 设备简介
XY—4型钻机为我国第一代立轴式金刚石钻机.它设计先进、布局合理、结构紧凑、操作灵活、坚固耐用、可拆性好、便于搬迁、修理方便.实习中使用的设备就是XY—4型钻机.该钻机是钻进深度为1000m的机械传动液压操作式岩心钻机，主要用于地表及坑道对固体矿床的金刚石、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— Error! Bookmark not defined. XY—4钻机
该钻机具有以下几个特点:
1. 立轴转速高，最高转速达1588r/min。
2. 调速范围大,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. 卷扬机提升能力大，单绳一速时提升能力为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.实验室所使用的动力机是电动机.
如图1-2所示,XY-4型钻机传动系统主要由离合器、变速箱、万向轴等部件组成.传动系统负责传递与切断动力，变速变矩、换向、分配动力、改变运动形式、实现柔性传动与过载保护。图1-3是该钻机详细的传动系统图。
图1- 1 XY—4传动系统简图
图1— Error! Bookmark not defined. XY—4型钻机传动系统图
1.3实习操作
1）提升、制动、下降钻具
2016年11月12日上午8时开始本次工程机械实习，上午的内容为操作卷扬机。老师首先介绍了XY—4型钻机的结构、功能和特点，讲解了该款钻机与其他钻机的不同之处，随后演示了卷扬机提升、制动、下降钻机的实际操作流程,记录如下：
1. 提升钻具时，将下降手把上抬,下降抱闸放松卷筒；而提升手把下压,抱闸制动提升制圈.由于提升制圈被制动，行星轮不能公转，轮系变成定轴轮系，中心轮的顺时针转动带动行星轮逆时针自转。行星轮的转动驱动内齿圈和卷筒逆时针转动，缠绕钢丝绳，提升钻具。
2.制动钻具时, 将提升手把上抬, 提升抱闸松开提升制圈；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，提升手把上抬,放松提升制圈;下降手把处于控制状态，在钻具重力的作用下，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，行星轮的自转可能有三种情况,即顺时针转动、没有自转、逆时针转动.行星轮的自转状态不仅与中心齿轮和内齿圈的转速有关，同时与各齿轮的齿数有关。
老师演示完毕后，每位同学独立操作3—4次,熟悉工作流程.
2）操作钻机液压控制阀
下午的实习内容为操作XY—4型钻机的液压控制阀，以实现松紧液压卡盘、让开孔口等功能。老师首先讲解了该钻机的液压操作系统,如图1-4所示,该系统由多个换向阀、节流阀、限压阀组成，通过操作固连在换向阀上的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、悬吊钻具以及钻机的前后移动。随后老师对相关流程进行了演示，每位同学同样独立操作3-4次.最后也学习了钻机取心的整个过程。
图1- Error! Bookmark not defined. 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这类设备，虽然大二学过张晓西老师的《钻探工程概论》，但因为这个课程比较偏重理解和对钻探学科基本常识的认知，并没有实际操作的机会，也没有亲眼看过钻探用的设备。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单的操作。虽然这些操作非常的基础和简单，看似没有多少实际用途，但确确实实加深了对所学内容的理解，也对这类设备操作有了一个最直观的体验.
这门课与《钻探工程概论》有一定的相似之处,首先都是以钻探设备为主要学习对象，再者都是偏重工程实际的学科，应用型很强，理论性相比于其他必修课较弱，没有繁琐的公式需要记忆，也没有复杂的定理需要理解。但是这门课设有这样的实践环节，这是非常难能可贵的。尽管实习所教的都是一些基础操作，但我认为这些很必要，因为讲课本的知识转化为实际并不容易,我们也不可能在一两次实习之中就掌握一门新的技能。但是看书看幻灯片所学的知识，和实习操作所理解的东西，是完全不同的，实习经历是难能可贵的。
这次实习虽然人多，但是保证了每位同学都有足够的操作机会和操作时间,同时经验丰富的老师在一旁也对我们耐心教导，消除了我们的顾虑，在这里谢谢几位老师的辛勤付出。
2 第二次实习
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的一处工地上,老师和工地上的工程师们带我们观看了旋挖钻机的工作过程，并向我们讲解了旋挖钻机的相关知识。
2。2旋挖钻机简介
旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械.主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用，一般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整、孔深数码显示等，整机操纵一般采用液压先导控制、负荷传感，具有操作轻便、舒适等特点。
该类钻机一般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整、孔深数码显示等,整机操纵一般采用液压先导控制、负荷传感,具有操作轻便、舒适等特点。主、副两个卷扬可适用于工地多种情况的需要。该类钻机配合不同钻具,适用于干式（短螺旋）或湿式（回转斗）及岩层（岩心钻）的成孔作业，还可配挂长螺旋钻、地下连续墙抓斗、振动桩锤等，实现多种功能,主要用于市政建设、公路桥梁、工业和民用建筑、地下连续墙、水利、防渗护坡等基础施工。国内的专家认为：旋挖钻机在国内今后几年仍有很大的市场。
2。3国内现状
旋挖钻机在二战以前首先在美国卡尔维尔特公司问世，二战之后在欧洲得到发展,1948年意大利迈特公司首先开始研制，接着意大利、德国开始发展，到了70～80年代在日本得到快速发展，当时日本称之为回转斗成桩，也叫阿司特利工法(EarthDriII），在德国、日本这类工法相当普遍。中国在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公司的旋挖钻机并进行消化吸收.1987年在北京展览馆首次展出了意大利土力公司（SOILMEC)产品，1988年北京城建机械厂根据土力公司的样机开发了1.5m直径的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的生产技术，但都没有形成批量生产.1992年宝峨公司在中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，组装适合中国市场的宝峨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,最近几年中国旋挖钻机取得了快速发展。后来，北京经纬巨力、三一重机等也纷纷涉足旋挖钻机的生产，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2003年青藏铁路工程以及北京奥运工程等的带动，市场认知度迅速提高,市场容量急剧扩大。市场需求的高涨吸引了国内大型工程机械企业的进入,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。2005年后，国内品牌旋挖钻机已基本替代了国外品牌.2006年以来,旋挖钻销量连年呈跨越式增长.特别是2009年，国内旋挖钻机制造企业多达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
实习中主要用的设备为TR280D型旋挖钻机.该钻机外形如图2—1。
图2— Error! Bookmark not defined. TR280D旋挖钻机
实习时所见到的TR280D旋挖钻机的整体构成是在原有TR250D的基础上进行优化升级,并采用部分已批量生产产品的结构模块,充分考虑自身的特点，进行重新整合设计后,研发的系列化产品型号,经济成本和使用风险得到大幅度降低。
该钻机主要结构如图2—2所示，主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、桅杆等几个部分组成.具有可靠度高、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础工程中成孔作业的施工机械，具有噪声低、振动小、转矩大、多功能、成孔速度快、施工效率高、多种速度调节、电子自动监控等特点。该类钻机一般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整、孔深数码显示等,整机操纵一般采用液压先导控制、负荷传感,具有操作轻便、舒适等特点。主、副两个卷扬可适用于工地多种情况的需要.该类钻机配合不同钻具，适用于干式(短螺旋)或湿式（回转斗）及岩层（岩心钻）的成孔作业,还可配挂长螺旋钻、地下连续墙抓斗、振动桩锤等,实现多种功能，主要用于市政建设、公路桥梁、工业和民用建筑、地下连续墙、水利、防渗护坡等基础施工。国内的专家认为:旋挖钻机在国内今后几年仍有很大的市场.
图2— Error! Bookmark not defined. TR280D钻机结构
TR280D旋挖钻机主要参数如下图所示.
图2— 1 TR280D主要参数
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的一处工地上,在老师和现场师傅的讲解下，我们大致观看了旋挖钻机的工作流程,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升出孔外→旋挖钻机旋回，将其内的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→钻孔完成，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,常见的有螺旋钻头、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，适用于坚硬基岩.双头单螺，适用于风化基岩、卵石、含冰冻土等.以上钻头配装各种截齿，通过齿型、螺距、螺旋升角的变化又可派生出很多类型的钻头.
（2)直螺旋钻头:
a、斗齿直螺:双头双螺，适用于砂土,胶结差的小直径砾石层；双头单螺，适用于砂土、土层;单头单螺，适用于胶结差的大直径卵石，粘性土及硬胶泥。
b、截齿直螺：有双螺、三螺和四螺，适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;按桶的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.以上结构形式相互组合，再加上是否带通气孔、开门机构的变化，可以组合出几十种旋挖钻斗。一般来说双层底钻斗适用地层范围较宽，单层底的只适用于粘性较强的土层，双门钻斗适用地层范围较宽，单门钻斗只是用于大直径的卵石及硬胶泥。
3。筒式取芯钻头
目前常见的有两种：截齿筒钻(适用于中硬基岩和卵砾石)，牙轮筒钻(适用于坚硬基岩和大漂石).在筒式取芯钻的两大类钻头中,又带取芯装置和不带取芯装置之分,主要取决于取芯的难度。因为牙轮取芯钻头主要用于硬岩钻进，且钻取的环状面积大,如果有条件的还可以通在在钻头部分加装反循环钻进，以提高钻进效率。
4。扩底钻头
在桩径不增大桩深不增加的基础上，为了提高单桩的承载力，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。扩底钻头常用的以机械式为主，这种钻头使用和维护都比较简单，有上开式和下开式的，张开机构一般为四连杆的，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，扩底完成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，这类钻头的使用是通过旋挖机副钩吊挂来作业,因为要有冲击作用，所以要求副钩具有自由放绳功能效果才能更好。
6。液压抓斗
目前连续墙和防渗墙的施工工程日趋见多，如果对旋挖钻机稍作改动就可作业，液压抓斗的开闭是通过液压来驱动的,液压抓斗上只有一根油缸，所以只需进出两个油管，一个控制阀即可。
2。6实习心得
校外实习的时间很短,因为来回车程大约有一小时的时间,实际实习时间只有两个多小时,但这是我们第一次去工地上外出实习，体验到很多没有过的东西，也实地学习了旋挖钻机的工作流程和方式.
这次实习拓展了视野，我也逐渐掌握了工程机械的使用环境、应用条件、施工方法、施工工艺、施工队伍的组织和管理等方面的基本知识,了解了岩土工程机械施工技术,学到了课本以外的知识，收获颇丰.
2。7课程建议
1）课堂上多一些点名;
2)实习次数可以增加，实习报告可以更加简化，多注重学习过程。
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