一種立軸式工程鉆機回轉器設計

邱海巡 張雙娟 王 維

（廣東省地質裝備中心技術科，廣州 510000）

隨著我國地質勘探、工程建設以及農田水利等事業的發展，人們對各種鉆探設備提出了更多的要求[1-4]。鉆機作為鉆探設備的重要工具之一，在這些工程中具有重要作用。廣東省地質裝備中心為了適應中小型基礎工程施工的發展與需要，結合我國目前中小型基礎工程施工和危巖加固、邊坡治理以及基礎開挖等錨桿機鉆孔施工的特點，在原有GY-2H型回轉鉆機的基礎上設計和研發了一種立軸式工程鉆機回轉器，可有效提升主動鉆桿的導向性。

1 鉆機回轉系統簡介

設計的立軸式工程鉆機的回轉器，如圖1所示。該回轉器采用合箱式立軸結構，并應用了油缸加減壓和球卡式不停轉倒桿夾持器。首先，鉆進時旋轉運動通過回轉套、立軸以及導套傳給六方鉆桿。其次，下壓撥叉使鋼球嵌入六方鉆桿上的環形槽內，即可夾緊六方鉆桿。再次，上提撥叉，松開六方鉆桿，即可實現不停鉆倒桿。最后，通過操縱多路換向閥，使油缸上下運動，從而實現加、減壓鉆進和強力起拔[5]。

2 回轉系統工作原理及實現方式

立軸式工程鉆機具有正轉和反轉功能[6]。當鉆機反轉時，立軸的導套尤其是下導套有可能被帶動反轉而發生松動，增加了鉆機故障率[7-10]。而本文設計的立軸式工程鉆機回轉器能夠防止下導套反轉松動，提高裝配可靠性，從而有效降低故障率。

立軸式工程鉆機回轉器的剖視圖，如圖2所示。該回轉器的下導向組件包括下導套、內齒圈、定位套、壓板以及壓緊螺母[11-14]。其中，定位套套合在立軸的外側，并能夠跟隨立軸同步轉動。內齒圈與定位套固定，由于內齒圈的內周與下導套齒輪臺的外周嚙合，因此內齒圈能夠限制下導套相對立軸的轉動自由度[15]，從而防止下導套反轉松動，提高裝配可靠性，有效降低故障率。

圖1 立軸式工程鉆機回轉器的結構示意圖

圖2 立軸式工程鉆機回轉器的剖視圖

本次設計的立軸式工程鉆機回轉器在實際工作中已經得到了有效應用。在工廠、工業的應用過程中發現，它的應用優勢明顯，不僅可以有效延長立軸的使用壽命，而且下法蘭盤發生損壞時容易拆卸，生產成本低，簡化了回轉器整體結構，降低了裝配難度，提高了鉆機裝配可靠度和效率。

3 結語

本文設計的立軸式工程鉆機回轉器能夠有效提升主動鉆桿的導向性，還可防止下導套反轉松動，提高了裝配可靠性，有效降低了故障率。