長螺旋鉆機(jī)桿扭矩傳遞和加壓原理

長螺旋鉆機(jī)桿扭矩傳遞和加壓原理
　　長螺旋鉆機(jī)在鉆孔作業(yè)時(shí)，鉆桿要將動(dòng)力頭的兩個(gè)作用力傳遞給鉆具，一個(gè)是圓周方向的旋挖扭矩M（圓周力F）；另一個(gè)是軸向的加壓力N。把這兩個(gè)作用力從第1節(jié)鉆桿傳遞給第2節(jié)鉆桿；第2節(jié)鉆桿傳遞給第3節(jié)鉆桿…最末一節(jié)鉆桿傳遞給鉆具。這兩個(gè)作用力的傳遞是靠外面一節(jié)桿下部的內(nèi)鍵和其里面一節(jié)桿的外鍵相互作用完成的。摩擦桿和機(jī)鎖桿加壓力傳遞的作用原理不同:
　　摩擦桿各節(jié)桿上的外鍵是焊在鋼管上圓周120°均布的3條（或6條）通長鋼條，無臺(tái)階（無加壓點(diǎn)）。
　　機(jī)鎖桿各節(jié)桿上的外鍵是焊在各節(jié)桿鋼管上圓周120°均布的3條（或6條）帶有加壓端面（有臺(tái)階）或齒面的鋼條。
　　下面均以第1、2節(jié)鉆桿為例論述各節(jié)鉆桿傳遞旋挖扭矩和加壓力的原理。假設(shè)：
　�。�1）鉆桿、鉆具承受孔底土石料的負(fù)載反扭矩為：Mf=22tm；
　　（2）1、2桿扭矩傳遞作用半徑為：R=195㎜=0.195m；
　　（3）鋼-鋼摩擦系數(shù)為：k=0.11（在有泥漿潤滑條件時(shí)）；
　　則：F圓周力=M/R=22/0.195=112.82(t)，
　　F正壓力=F圓周力=112.82(t)；
　　f摩擦力=k×F正壓力=0.11×112.82=12.41(t)；
　　N=f摩擦力=12.41(t)
　　以上是以SR220C旋挖鉆機(jī)為例，并且假定負(fù)載反扭矩與其****輸出扭矩相等，即Mf=M=22tm計(jì)算的加壓力。實(shí)際上負(fù)載反扭矩比機(jī)器的****輸出扭矩要小得多，因?yàn)檩^松軟的泥砂地層不會(huì)對(duì)鉆具形成多大的負(fù)載反扭矩；較硬實(shí)的風(fēng)化巖層鉆具截齒在上邊打滑，不易進(jìn)尺，也不能形成多大的負(fù)載反扭矩。負(fù)載反扭矩小→F圓周力小→F正壓力小→f摩擦力小→N加壓力小，所以摩擦式鉆桿傳遞的加壓力很小。摩擦式鉆桿的進(jìn)尺加壓力主要來自于最末一節(jié)鉆桿和鉆具的自身重量（φ440-5×13m摩擦桿的第5節(jié)桿重量為：1.8t左右，一個(gè)φ1.5m的撈砂鉆斗的重量為：2t左右，加起來共3.8t左右）。加壓油缸提供給動(dòng)力頭的加壓力雖然很大（20t），但經(jīng)過動(dòng)力頭內(nèi)鍵套鍵齒側(cè)與1桿外鍵側(cè)的摩擦傳遞和各桿內(nèi)外鍵側(cè)的摩擦傳遞提供給鉆具的進(jìn)尺加壓力卻很小，所以使用摩擦桿不能在較硬地層施工作業(yè)。
　　注：在使用機(jī)鎖鉆桿時(shí)，要警惕鉆桿每節(jié)的鎖點(diǎn)是否解開，建議在每次每斗上提前將根據(jù)鉆進(jìn)深度逆向旋轉(zhuǎn)。也可按每節(jié)鉆桿一圈逆旋，如第三節(jié)已抽出就三圈，即可有效的保證每節(jié)的鎖點(diǎn)解開。