利用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的鉆冰機(jī)試驗(yàn)及效果評(píng)價(jià)

劉國(guó)忠，劉靖軒

（1.松遼委水文局黑龍江中游水文水資源中心，黑龍江同江156400；2.嫩江尼爾基水利水電有限公司，黑龍江齊齊哈爾161005）

目前，現(xiàn)有大型鉆冰機(jī)，體積過(guò)于龐大，難以用于條件復(fù)雜的冰面（如無(wú)路、陡坡、梯形路面、冰面承重量等）鉆孔且成本高。水文人員一般使用市場(chǎng)出售的輕便成型的鉆孔產(chǎn)品，但這類產(chǎn)品多數(shù)是為垂釣開(kāi)發(fā)的，適用冰層厚度薄（多數(shù)為80 cm以下）、成孔直徑?。ǘ酁?5～20 cm），水文測(cè)流無(wú)法使用（冬季受氣溫的影響，ADCP無(wú)法使用，只能使用流速儀，其配套的鉛魚(yú)最小直徑為42 cm。

為了解決這一問(wèn)題，我們嘗試使用液壓馬達(dá)為動(dòng)力的鉆冰機(jī)，收到了較好的效果。

1 工作原理及工藝

1.1 工作原理

鉆冰機(jī)的主要配件有液壓泵、液壓馬達(dá)、鏈輪、高壓油管、電動(dòng)機(jī)（直流12 V）、齒條及齒輪、絞龍、鉆頭刀片等?；驹砝孟鄳?yīng)的裝置實(shí)現(xiàn)動(dòng)能—?jiǎng)菽堋獎(jiǎng)恿Φ霓D(zhuǎn)換，將冰層鉆穿，并將碎冰拋出。

1.2 工藝

動(dòng)力輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)液壓泵提供勢(shì)能→通過(guò)高壓油管傳遞給移動(dòng)平臺(tái)上的液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)換為動(dòng)能→帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)（絞龍和鉆頭刀片與鉆桿同步）→平臺(tái)上下移動(dòng)→鉆桿帶動(dòng)鉆頭刀片將冰破碎→平臺(tái)下移→絞龍將碎冰排出冰孔→完成打孔作業(yè)。

2 設(shè)備研制過(guò)程

2.1 動(dòng)力輸出設(shè)備的確定

設(shè)備的動(dòng)力輸出設(shè)備包括：動(dòng)力源、動(dòng)力轉(zhuǎn)換器以及連接設(shè)備。

為降低成本、便于使用，動(dòng)力源選擇農(nóng)用四輪車(chē)備用的后輸出軸為動(dòng)力源。

液壓泵和液壓馬達(dá)強(qiáng)度高、耐腐蝕、重量輕，這次選擇其為動(dòng)力轉(zhuǎn)換設(shè)備，從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)來(lái)看，液壓泵與液壓馬達(dá)是可逆工作的液壓元件，向任何一種液壓泵輸入工作液體，都可使其變成液壓馬達(dá)工況；……