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提高旋挖钻机工作效率的方法

2017-01-16 23:04:51 555

提高旋挖钻机工作效率的控制策略

(1)提高钻进、提钻、高速、抛土过程的作业效率的控制策略

在功率模式确定的范围内,通过变量泵的恒功率控制适应,满足负载变化的需求,实现泵与负载的功率匹配。复合动作时,对于钻进阶段,当需要加压时,加压需要的功率要求优先,功率不足时通过极限负荷控制降低动力头的功率消耗,即控制A8VO双泵减小其排量,降低泵的吸收功率。不需要加压时采用A8VO的单泵驱动,则需要将另一台泵的排量减少到最小,此时,利用先导正流量控制实现。为了旋挖钻机工作效率,也可以采用双泵合流供油,增大钻进速度,但增大的幅度受实际负荷的限制。提钻时,A8VO双泵工作,主卷扬提钻的同时动力头回转,为防止产生负压吸空现象,将动力头回转控制阀关闭,而通过合流使双泵同时输出流量给主卷扬,从而增大提升速度,实现功率利用的交叉转移,进而提高旋挖钻机工作效率。高速抛土时A8VO双泵合流供油,此时,由于动力头回转的驱动扭矩要求较低,而需要增大转速,则通过负载压力控制以减小马达的排量,进而获得较高的输出速度,从而提高旋挖钻机工作效率。

机手操作熟练方可提高旋挖钻机工作效率

(2)提高上车回转效率的控制策略

为了提高作业速度,当采用回转的同时使加压缸带动动力头下行,加快对旋挖钻机钻头的开门过程,则两运动都由A10VO泵驱动,为了不影响回转定位精度,两回路动作必须要独立可控。因此,回路中采用了次级压力补偿的方式进行流量分配控制,并且依照回转优先进行设定。

(3)执行机构与负载工况的高效匹配

为了使旋挖钻机工作效率节能高效,执行机构与工况必须很好的匹配,主要体现在钻具与工况的匹配上。根据旋挖钻机钻头的选用原则,不同的地层地质条件应采用不同的钻具,例如:

1)在地层极限承载力小于400kPa时,采用斗齿捞沙钻头:

2)在地层承载力超过400kh时,采用截齿捞沙钻头;

3)在钻进致密岩层时,采用取芯筒钻或牙轮钻;

4)在粘性土层钻进时,为了提高进土速度,采用单层底钻头;

5)在黏附性能好、容易产生吸钻的黏土层钻进时,可以采用自带排气孔的钻头;

6)在小于1米孔径粘土钻进时,为了提高卸土能力,减少机器损耗,采用半合斗和带推土门的特殊钻头;

7)在钻进卵石层时,根据卵石与填充物的百分比具体选择钻具,选卵石取芯钻、截齿捞沙斗等;

8)在钻进半边岩、孤石等地层时,可选冲抓锥、混合型钻斗等。

由于钻进速度代表旋挖钻机工作效率,切削阻力代表刀具作用的能耗,因此,确定刀具参数和合理的钻进速度,使得切削阻力尽可能的小,可提高旋挖钻机的能量利用率。此外,钻齿角度偏小,很难切入土层,发生空钻,不进尺;若加压过大,容易损害钻齿;若钻齿角度偏大,旋挖钻机功率达不到,而且对钻具的扭矩要求很大,易造成钻杆扭曲变形。对于相同的地层使用同一钻进扭矩,不同的斗齿刃前角(钻齿与水平面的夹角),钻进效率也不相同。因此,只有选择合适的斗齿刃前角,才能提高进尺速度。

选择合适的钻具可以提高旋挖钻机工作效率

综合分析钻具的合理布局是影响钻进效率的关键因素,主要从以下几个方面考虑:

1)钻齿角度越大,钻齿强度要求越高,钻齿角度越小,钻头钻进效率、钻进力量越小。斗齿钻头钻齿角度一般为45~50度,截齿钻齿角度可以达到50~55度;

2)齿尖最先接触地层钻进,齿尖宽度,高度及结构形式应随地质变化而调整,这样会降低钻进阻力,会减小钻进晃动;

3)边齿排列在最外侧,受力最大,磨损也最快,如果边齿磨损严重,会增大钻进阻力,如果两侧边齿全部磨掉,钻头将失去钻进能力,所以边齿强度应较高;

4)钻齿的排布除边齿保持位置不变外,其余钻齿位置都是互补的,这样才能发挥每个钻齿的作用;

5)钻齿应采用可更换形式,便于磨损后快速更换;

6)尽量大的进渣口可以降低斗内渣土对斗外渣土的阻力,提高单斗钻进深度。

提高旋挖钻机工作效率的方法还有很多种,要求操作人员在工作实践中不断的观察和总结,方能达到节能高效的目的。


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