TPY－100拖拉机钻机在水利水电工程中的应用

张 强

（陕西核昌机电装备有限公司，陕西 咸阳712000）

1 前言

根据目前水利水电勘测、丘陵、戈壁及丛林地区施工特点，为了加快用户施工进度和减少用户不必要的功能浪费，降低使用成本，我公司研制出一种操作简单可靠，动作灵活，移动便利，满足国际勘探市场施工标准（QHSE）的TPY－100拖拉机钻机。本钻机丰富了我公司的产品系列，拓展了公司钻机系列产品的应用领域，为野外用户在丛林、农场，山地、丘陵等地区施工提供了全新的切实可行的解决方案。

2 钻机的主要结构、工作原理

2．1 主要结构及技术参数

TPY－100型拖拉机钻机主要由动力系统、变速箱、液压系统、给进和起落装置、回转器、卡盘、卷扬机、塔架等八大部分组成，见图1。该钻机用拖拉机做底盘，采用整体搬迁，较传统钻机搬迁方便快捷、效率高。

图1 钻机结构示意图

2．1．1 动力系统

动力系统采用约翰迪尔（宁波）农业机械有限公司奔野牌奔野304－2型轮式拖拉机（图2），主要技术规格见表1。

图2 奔野304－2拖拉机

表1 主要技术参数

续表）

续表）

2．1．2 变速箱

变速箱（图3）结构紧凑，分为一入三出，输入部分由动力系统经拖拉机传递给变速箱；输出的第一部分带动单联齿轮油泵工作；第二部分带动回转器工作；第三部分带动卷扬机工作，整个工作过程传动平稳，噪声低。

图3 变速箱实物图片

2．1．3 液压系统

图4 液压系统油路布置图

液压系统（图4）由单联齿轮泵、操纵阀、油缸、压力表以及其它辅助配件构成，结构简单，便于操作和维修。

2．1．4 给进和起落装置

给进和起落装置（图5）是油缸带动滑轮架上下移动实现塔架的起落和卡盘的上下移动，结构性能稳定，功效时间快，操作方便。

图5 给进起落实物图片

2．1．5 回转器

回转器由一对弧形锥齿轮构成，其作用是带动钻具回转钻进以及反转时用于机械拧卸钻杆、套管。

2．1．6 球夹卡盘

球夹式卡盘（图6）利用钢球窝卡住主动钻杆进行起下钻。

图6 球卡盘实物图片

2．1．7 卷扬机

卷扬机在分动箱的上部，可分别实现提升和下降等动作。

2．2 工作原理

TPY－100型拖拉机钻机的工作原理是利用奔野304－2拖拉机原动力经变速箱合理的动力输出和分配，带动钻机回转器、卷扬机及齿轮油泵工作；齿轮油泵工作通过改变操纵阀手柄的位置，控制钻机的钻进、钻具的提升及塔架的起降等，通过调节操作阀的溢流阀手柄可使系统获得不同的压力。

3 主要特点及参数

3．1 主要特点

（1）钻机变速范围较大，输出扭矩大；

（2）转盘一机多用、大大减轻了工人的劳动强度，转盘拆卸非常方便；

（3）利用给进油缸实现了液压给进和起落，实现一件多用的作用；操纵安全、方便；

（4）采用农用拖拉机装载，搬迁容易，安装迅速；

（5）机械和液压结构紧凑，手柄集中，操作方便。

3．2 主要参数

（1）开孔直径 150mm

（2）不用转盘冲击钻机 172mm

（3）终孔直径 91mm

（4）钻杆直径 42mm

（5）钻孔深度 100mm

（6）给进油缸行程 900mm

（7）齿轮油泵型号 CBN－E325ALPL

（8）钢丝绳直径 9．3mm

（9）拖拉机型号 奔野304－2

（10）总重量 2500kg左右

4 生产试验情况

2009年6月TPY－100型拖拉机钻机在吉林市丰满区松花江江边进行了不带回转器的试钻（图7）。该次试验证明：钻机能达到预期的各项技术性能参数，且结构合理美观。

图7 TPY－100型拖拉机钻机试钻情况

5 结语

TPY－100型拖拉机钻机经过几年来的实际应用，表现出钻进效率高、投资小、轻便灵活、坚固耐用、机械化程度高、工人劳动强度低等优点，并且受到了水电等工程单位的好评，必将有利于该钻机的推广和普及。

79参考文献：

［1］ 成大先．机械设计手册［M］．北京：化学工业出版社，1993．

［2］ 冯德强．钻机设计［M］．中国地质大学出版社，1993．