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81 赵树山:WF 系列复合钻塔的研制第 11 卷第 3 期
WF 系列复合钻塔的研制
赵树山
( 黑龙江省有色金属地质勘查 706 队黑龙江齐齐哈尔 161006)
摘要:本文分析了以往钻塔的优缺点,提出了一种通过对液压桅杆式钻塔增加副支撑加固天车梁和钻杆依梁的
办法制成的复合型钻塔。由于增加了副支撑,使天车的悬臂梁变成简支梁,继而增加了钻塔的稳定性和承
载力,同时解决了打角度孔和缠绳紊乱问题。
关键词:复合钻塔简支梁副支撑承载力
1 引言要求的目的。因而,本塔在设计时在保证留有其它
目前,我国在地质探矿领域所使用的钻塔主要钻塔功能的前提下,主要解决了以下三个技术问题。
有早期“北京冶金地质机械修配厂”生产的 14 5m 第一个是建塔时安装难度大,以及重型塔不能钻任
四角斜塔(现在已由原来的角钢结构改进成钢管塔) 意角度孔的难题;要解决的第二是提高桅杆式钻塔
和 22m 直塔。此外就是近几年各厂家和勘探单位整体的稳定性、承载力和适应各种规格的立轴式岩
自行设计制造的几种简易钻塔,如改自 SPJ 300 水心钻机的问题;第三个是卷扬缠绳紊乱问题。
井钻机用的 A 型塔,改自工程钻的“门”字塔,及仿(1) 针对解决第一个技术问题,WF 系列钻塔采
自国外的安在钻机上的整体式塔机一体钻塔等。用以下技术方案,该多功能钻塔包括钻机、塔体、钻
由于 14 5m 钻塔是和北京—800 钻机配套用杆依梁、天车、塔体斜支撑和塔基台。
的,所以用在液压立轴钻机上就存在卷扬机钢丝绳塔体为桅杆式桁架结构,由多节分塔体构成,相
与卷扬之间的夹角问题。有时定绳定在某一塔脚时邻两节分塔体间用螺栓相连,连接面一侧设有折叠
还有拉弯塔脚的现象。另外它只能打大倾角的角度铰链。
孔,再者就是其重量太大,建塔时即费力又不安全。下塔体通过塔底座安装在塔基台上,塔底座设
22m 直塔不能打角度孔,同样存在重量大,建在下塔体的下方,与钻机机架相邻。塔底座的形状
塔费时费力等不安全的现象。为台阶状,其上阶梯上设有塔体支承座,下阶梯上设
改自 SPJ 300 水井钻机用的 A 字形钻塔存在的有油缸铰支座。下塔体的底端通过塔底座顶部的塔
主要问题是不能打角度孔,或只能打大倾角的角度体支承座与塔底座铰接。油缸的底端铰接在下阶梯
孔,并且在地形狭小的山区建塔比较困难,特别是放上的油缸绞支座上,顶端铰接在下塔体上。
塔一端在陡坡上或峭壁上时将无法建塔。在设计中,上部塔体支承座孔中心高度 h 接近
钻塔和钻机一体型钻塔最大的特点就是轻便。钻机卷扬轴线高度 H 减去卷扬刹车鼓半径 R ,即接
虽然能打角度孔,但缺点是这种钻塔只能用在一种近或等于机架高度。ε为立轴中心与卷鼓中心的距
型号的钻机上,不能互换。另外缺少强度大的钻杆离,其大小由钻机架决定,在不影响钻机移车的情况
依梁,施工深度较大的钻孔时提升的钻杆全部要放下塔体支承座尽量靠近钻机机架。
倒,安全隐患大,辅助时间长,影响效率。(2) 为了解决第二个技术问题,即提高该钻塔的
因而,设计一款安装快捷安全、承载力大、适应稳定性和承载力,WF 系列钻塔采用以下技术方案:
性广的钻塔成为当务之急。在天车梁上设有副支撑,天车梁为简支梁;其具
体结