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實(shí) 習(xí) 報(bào) 告
1．實(shí)習(xí)目的：
為了更多了解機(jī)械產(chǎn)品、設(shè)備，提高對(duì)機(jī)械工程技術(shù)的認(rèn)識(shí)，加深機(jī)械在工業(yè)各領(lǐng)域應(yīng)用的感性認(rèn)識(shí)，開闊視野，了解相關(guān)設(shè)備及技術(shù)資料，熟悉典型零件的加工工藝，我們對(duì)潛孔機(jī)械進(jìn)行了參觀實(shí)習(xí)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我們機(jī)制專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分，其目的在于通過實(shí)習(xí)使學(xué)生獲得基本生產(chǎn)的感性知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，擴(kuò)大知識(shí)面；同時(shí)專業(yè)實(shí)習(xí)又可以鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生業(yè)務(wù)能力及素質(zhì)，培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生吃苦耐勞的精神，也是我們接觸社會(huì)、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國情的一個(gè)重要途徑，使我們逐步實(shí)現(xiàn)由學(xué)生到社會(huì)的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)我們初步擔(dān)任技術(shù)工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能；體驗(yàn)企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實(shí)際知識(shí)，對(duì)我們以后的工作和學(xué)習(xí)，具有重要的基礎(chǔ)性作用。
2．實(shí)習(xí)內(nèi)容：
①熟悉鉆孔機(jī)械及其類型；
掌握鉆機(jī)的常見問題、維護(hù)保養(yǎng)和選擇原則；
認(rèn)識(shí)潛孔鉆機(jī)的國內(nèi)外概況及目前潛孔鉆機(jī)行業(yè)存在的問題；
了解潛孔鉆機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路。
一、鉆孔機(jī)械及其類型
鉆孔機(jī)械分為鑿巖機(jī)和鉆機(jī)兩大類。
鑿巖機(jī)用于在中硬以上的巖石中鉆鑿直徑為20～100毫米、深度在20米以內(nèi)的炮孔。按其動(dòng)力不同可分為風(fēng)動(dòng)、內(nèi)燃、液壓和電力鑿巖機(jī)，其中風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)應(yīng)用最廣。
鑿巖機(jī)是用來直接開采石料的工具。它在巖層上鉆鑿出炮眼，以便放入炸藥去炸開巖石，從而完成開采石料或其它石方工程。此外，鑿巖機(jī)也可改作破壞器，用來破碎混凝土之類的堅(jiān)硬層。按其動(dòng)力來源可分為風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)、內(nèi)燃鑿巖機(jī)、電動(dòng)鑿巖機(jī)和液壓鑿巖機(jī)等四類。
風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)主要有氣缸——活塞組件、配氣裝置、鋼釬回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、操縱閥及沖洗—吹風(fēng)機(jī)構(gòu)等組成。風(fēng)動(dòng)式以壓縮空氣驅(qū)使活塞在氣缸中向前沖擊， 應(yīng)用最廣。風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)在操作時(shí)有用人手扶持的，稱為手持式鑿巖機(jī)；有利于氣動(dòng)支腿的，稱為氣腿式鑿巖機(jī)；有利用氣動(dòng)柱架導(dǎo)軌的，稱為柱架導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)；也有在一臺(tái)車架上裝有一至數(shù)只鑿巖機(jī)的，稱為鑿巖臺(tái)車。
手持式鑿巖機(jī)要有很大的力氣扶持，劇烈的振動(dòng)直接傳于人身，使人很容易疲勞，影響健康，目前屬于淘汰產(chǎn)品。氣腿式鑿巖機(jī)是由一氣腿代替人力頂著鑿巖機(jī)工作，從而大大減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。內(nèi)燃鑿巖機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是攜帶方便。柱架導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)在導(dǎo)軌上行走，鉆鑿范圍有一定限制。鑿巖臺(tái)車有履帶式、輪胎式和軌道式，它們都有專門設(shè)計(jì)的專用地盤，上面安裝一至數(shù)只鑿巖機(jī)，從不同的方向和角度同時(shí)進(jìn)行鉆鑿工作，大多用在采礦的坑道內(nèi)和隧道內(nèi)。
液壓鑿巖機(jī)是近幾年來出現(xiàn)的一種新型鑿巖機(jī)，基本可以分為二種類型：一種是小型手持式，其沖擊能量較小，主要是用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的風(fēng)鎬，大多數(shù)與小型挖掘——裝載機(jī)、液壓工程車等配套使用；另一種是大型機(jī)載式，這類液壓鑿巖機(jī)大多是以液壓挖掘機(jī)的反鏟作業(yè)裝置為基礎(chǔ)，將反鏟斗換裝成鑿巖機(jī)進(jìn)行工作，由挖掘機(jī)駕駛員在駕駛室內(nèi)進(jìn)行操作。此類鑿巖機(jī)的能量較大，一般在1-6kn·m范圍內(nèi)。液壓式依靠液壓通過惰性氣體和沖擊體沖擊鋼釬，鑿擊巖石。這些鑿巖機(jī)的沖擊機(jī)構(gòu)在回程時(shí)，由轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)強(qiáng)迫鋼釬轉(zhuǎn)動(dòng)角度，使釬頭改變位置繼續(xù)鑿擊巖石。通過柴油的燃爆力驅(qū)使活塞沖擊鋼釬，如此不斷地沖擊和旋轉(zhuǎn)，并利用排粉機(jī)構(gòu)排出石屑，即可鑿成炮孔。
迄今為止，鑿巖爆破是實(shí)施巖石破碎的主要方法，破碎巖石首先需要在巖石中鉆鑿按爆破要求設(shè)計(jì)的炮孔。目前采用機(jī)械破碎巖石鉆孔的方法主要有以下三種類型：
(1) 沖擊-旋轉(zhuǎn)破碎巖石鉆孔采用沖擊載荷和轉(zhuǎn)動(dòng)釬具一定角度，并施加合理的推力來破碎巖石。適應(yīng)在中硬、堅(jiān)硬的巖石中鉆孔，此類鉆孔設(shè)備有潛孔鉆機(jī)和鑿巖機(jī)等；
(2) 旋轉(zhuǎn)破碎巖石鉆孔采用旋轉(zhuǎn)式多刃釬具切割巖石，同時(shí)施加較大的推力破碎巖石。適應(yīng)在磨蝕性小及中硬以下的巖石中鉆孔。此類鉆孔設(shè)備有電鉆和旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)；
(3) 旋轉(zhuǎn)-沖擊破碎巖石鉆孔又稱為碾壓破碎鉆孔。它是施加很大的軸壓 (一般大于300 kN)給鉆頭，同時(shí)旋轉(zhuǎn)滾齒傳遞沖擊和壓入力，滾齒壓入巖石的作用比沖擊作用大，通過旋轉(zhuǎn)-沖擊破碎巖石。此類穿孔設(shè)備最典型的是牙輪鉆機(jī)。
鉆機(jī)是在地質(zhì)勘探中，帶動(dòng)鉆具向地下鉆進(jìn)，獲取實(shí)物地質(zhì)資料的機(jī)械設(shè)備。又稱鉆探機(jī)。主要作用是帶動(dòng)鉆具破碎孔底巖石，下入或提出在孔內(nèi)的鉆具?？捎糜阢@取巖心、礦心、巖屑、氣態(tài)樣、液態(tài)樣，以探明地下地質(zhì)和礦產(chǎn)資源等情況。鉆進(jìn)深度為2-15000米。一般由動(dòng)力機(jī)、回轉(zhuǎn)器或動(dòng)力頭、孔底加壓與給進(jìn)裝置、卷揚(yáng)鉆機(jī)鉆床機(jī)等4部分組成。按破碎巖石的方式，可分為回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)、沖擊式鉆機(jī)、沖擊回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)等；按鉆探深度，可分為地表取樣機(jī)（2- 50米）、淺孔鉆機(jī)（50-300米 ）、中深孔鉆機(jī)（300 -600米）、深孔鉆機(jī)（600-6000米 ）、超深孔鉆機(jī)（6000-15000米）；按用途，可分為巖心鉆機(jī)、水文地質(zhì)水井鉆機(jī)、石油鉆機(jī)等；按施工現(xiàn)場，可分為地表鉆機(jī)、坑道鉆機(jī)、海底沉沒式鉆機(jī)等。按結(jié)構(gòu)的不同，以上各種類型和用途的鉆機(jī)又分為許多型式。
沖擊式鉆機(jī)：靠鉆具的垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使鉆頭沖擊井底以破碎巖層。最大可達(dá)300毫米。其結(jié)構(gòu)簡單，但沒有循環(huán)洗井系統(tǒng)，巖屑的清除與鉆機(jī)不能同時(shí)進(jìn)行，因而工效較低。鉆井深度一般在250米以內(nèi)，有的可達(dá)5000-600米。
沖抓錐是一種簡單的沖擊式鉆機(jī)，利用鉆具本身的重量沖擊地層。鉆具的下端是幾個(gè)可以張合的尖角形抓瓣，當(dāng)鉆具在自身重量作用下向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，抓瓣張開，各抓瓣尖端在直徑約1米的圓周上切入巖層，然后由卷揚(yáng)機(jī)通過鋼絲繩提升鉆具，反循環(huán)泥漿洗井轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)的鉆進(jìn)方式和結(jié)構(gòu)與上述基本相同，抓瓣在閉合過程中將巖屑抓入尖錐體內(nèi)，提出井口后再張開抓瓣卸出巖屑。沖抓錐的鉆井深度通常為40-50米，最深可達(dá)100-150米。
鋼絲繩沖擊式鉆機(jī)由桅桿和其頂端的提升滑輪、鋼絲繩、沖擊機(jī)構(gòu)、鉆具（包括鉆桿和鉆頭）、電動(dòng)機(jī)等組成。作業(yè)時(shí)，泥漿由泥漿泵抽吸加壓后通過鉆桿上方的水龍頭壓入空心鉆桿，電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)鋼絲繩使鉆具作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。向下運(yùn)動(dòng)時(shí)靠鉆具本身重量使鉆頭切入并破碎巖層，作業(yè)時(shí)，向上運(yùn)動(dòng)則靠鋼絲繩的牽引。即正循環(huán)泥漿洗井轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)由塔架、卷揚(yáng)機(jī)、轉(zhuǎn)盤、鉆具、泥漿泵、水龍頭和電動(dòng)機(jī)等組成。鉆具下落的高度即沖程大小，根據(jù)巖層情況確定，一般為0.5-1米，硬巖層用大值；沖擊頻率常用為30～60次／分。切下的巖屑用抽砂筒清出地面，只能用于一般土層或砂卵石直徑不大于10厘米、含量不超過50％的地層。也可用將鉆頭與抽砂筒合成一體的抽筒鉆具，工效低，鉆進(jìn)與清除巖屑同時(shí)進(jìn)行，其結(jié)構(gòu)簡單，使切下的巖屑直接進(jìn)入抽筒，積滿后提升鉆具，將巖屑倒出。
回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)：依靠鉆具的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)破碎巖層而成孔。由空氣壓縮機(jī)提供的0.7-1.4兆帕的高壓空氣通過活塞上方的逆止閥、空氣分配器和活塞下方的進(jìn)氣口，主要有大、小鍋錐鉆機(jī)，正、反循環(huán)轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)，液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)，潛孔振動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)等。簡單的回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)只有鉆進(jìn)裝置，結(jié)構(gòu)完善的回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)則有鉆進(jìn)裝置和循環(huán)洗井裝置兩部分組成。轉(zhuǎn)盤式水井鉆機(jī)的鉆具包括鉆桿和鉆頭。常用鉆桿的名義直徑有60、73、89和114毫米4種。鉆頭分全面鉆進(jìn)用鉆頭和環(huán)狀鉆進(jìn)用鉆頭兩大類。
大、小鍋錐，利用其鍋錐形鉆具旋轉(zhuǎn)切削土層。根據(jù)鉆具的大小分別稱為大鍋錐和小鍋錐，可由人力或動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。切下的土屑落到鍋內(nèi)，積滿后提升鉆具，提升到地面卸出，其結(jié)構(gòu)簡單，鉆進(jìn)與清除巖屑同時(shí)進(jìn)行，工效低，只能用于一般土層或砂卵石直徑不大于10厘米、含量不超過50％的地層。小鍋錐開孔直徑0.55米，鉆井深度80-100米；大鍋錐開孔直徑1.1米，一般為0.5-1米，鉆井深度30-40米。
正、反循環(huán)泥漿洗井轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)，由塔架、卷揚(yáng)機(jī)、轉(zhuǎn)盤、鉆具、泥漿泵、水龍頭和電動(dòng)機(jī)等組成。作業(yè)時(shí)，動(dòng)力機(jī)通過傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，帶動(dòng)鋼絲繩使鉆具作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由主動(dòng)鉆桿帶動(dòng)鉆頭以30～90轉(zhuǎn)／分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)破碎巖層。泥漿由泥漿泵抽吸加壓后通過鉆桿上方的水龍頭壓入空心鉆桿，向下流入鉆頭。
復(fù)合式鉆機(jī)：有兩種類型，一類是在轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的基礎(chǔ)上增設(shè)沖擊機(jī)構(gòu)，以回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)為主，當(dāng)遇到卵石層時(shí)用沖擊鉆進(jìn)的兩用水井鉆機(jī)，結(jié)構(gòu)完善的回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)則有鉆進(jìn)裝置和循環(huán)洗井裝置兩部分組成。對(duì)各種地層的適應(yīng)性較強(qiáng)；另一類是將沖擊與回轉(zhuǎn)作用結(jié)合在一起鉆進(jìn)的水井鉆機(jī)，簡單的回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)只有鉆進(jìn)裝置，如風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)。潛孔振動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)等。它所使用的潛孔錘鉆具由缸套和在缸套中上下運(yùn)動(dòng)的活塞等組成。缸套下端與鉆頭連接，上端通過螺紋接頭與鉆桿相連，由空氣壓縮機(jī)提供的0.7-1.4兆帕的高壓空氣通過活塞上方的逆止閥、空氣分配器和活塞下方的進(jìn)氣口，推動(dòng)活塞沖擊頻率作為 700～1200次／分的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使活塞頻繁地沖擊鉆頭，以增強(qiáng)鉆頭鉆進(jìn)巖層的能力。開始發(fā)展反循環(huán)轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，與此同時(shí)，20世紀(jì)50年代，鉆具以35～60轉(zhuǎn)／分的較低轉(zhuǎn)速作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由活塞上、下空腔排出的空氣，向下進(jìn)入鉆頭，起冷卻鉆頭的作用，并將孔底巖屑帶出井口。70年代末創(chuàng)制了潛孔振動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。其回轉(zhuǎn)和循環(huán)洗井部分的結(jié)構(gòu)與用壓縮空氣洗井的轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)基本相同，所用鉆頭為碳化鎢球齒鉆頭或牙輪鉆頭等。風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)可用于硬巖層深井的鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度高，才從國外引進(jìn)鋼絲繩沖擊式鉆機(jī)，且鉆井速度不因鉆進(jìn)深度的增加而降低，直至20世紀(jì)50年代，鉆出的井孔較直。
旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)：旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，由帶轉(zhuǎn)盤的基礎(chǔ)車（履帶式或輪胎式）、鉆桿回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、鉆架、工作裝置（鉆桿和鉆頭）等組成。
旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)式利用旋轉(zhuǎn)的工作裝置切下土壤，使之混入泥漿中排出孔外。根據(jù)排出喳漿的方式不同，回轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)分為正循環(huán)和反循環(huán)兩類。常用反循環(huán)鉆孔機(jī)。
正循環(huán)鉆機(jī)的工作原理。鉆機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)鉆桿、鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆孔，同時(shí)開動(dòng)泥漿泵對(duì)泥漿池中泥漿施加壓力使其通過膠管，提水龍頭，空心鉆桿，最后從鉆頭下部兩側(cè)噴出，沖刷孔底，并把與泥漿混合在一起的鉆渣沿孔壁上升經(jīng)孔口排出，流入循環(huán)池。鉆渣沉積下來后，較干凈的泥漿又流回泥漿池，如此形成一個(gè)工作循環(huán)。
反循環(huán)鉆機(jī)的工作循環(huán)。這類鉆機(jī)工作泥漿循環(huán)與正循環(huán)方向相反，夾帶雜渣的泥漿經(jīng)鉆頭、空心鉆桿，提水籠頭、膠管進(jìn)入泥漿泵，再從泵的閘閥排出流入泥漿池中，而后泥漿經(jīng)沉淀后再流向孔井內(nèi)。
壓氣洗井轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)：是在轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)上用空氣壓縮機(jī)代替泥漿泵，用壓縮空氣代替泥漿洗井。通常采用反循環(huán)方式，又稱氣舉反循環(huán)。即將壓縮空氣通過供氣管路送至井內(nèi)氣水混合室，使其與鉆桿內(nèi)的水流摻混，而鉆桿則不轉(zhuǎn)，形成比重小于 1的摻氣水流。在鉆桿外圍環(huán)形水柱的重力作用下，鉆桿內(nèi)的摻氣水流挾帶巖屑不斷上升并排出井外，振動(dòng)器產(chǎn)生的激振力使整個(gè)鉆具作錐擺運(yùn)動(dòng)。流入沉淀池，鉆具由鉆頭、振動(dòng)器、消振器和導(dǎo)向筒等組成。沉淀后的水流以自流方式流回井內(nèi)。采用這種鉆機(jī)在井深較大時(shí)(50米以上)，排屑能力大于采用泵吸或射流反循環(huán)的鉆機(jī)，接長鉆桿時(shí)無需提升鉆具，因而適用于井深較大的情況和缺水的干旱地區(qū)，以及寒帶凍土地層。
輕便鉆機(jī)：輕便鉆機(jī)是一種輕便型物探鉆井機(jī)械。它吸取了國內(nèi)外小型鉆機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，以輕便、高效為目標(biāo)設(shè)計(jì)而成。可實(shí)現(xiàn)空氣震擊鉆井和泥漿鉆井，主要適用于土層、沙土層和巖層中鉆進(jìn)。 qbz－09和qbz－15人抬輕便鉆機(jī)該鉆機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力頭、加壓、提升支架、卸扣裝置、鉆具等組成，除卸扣裝置和鉆具外為一體化設(shè)計(jì)，提升支架為平行于地面直徑為1.5m的圓盤，可由4人共同操作。鉆機(jī)的提升則由人工完成，鉆進(jìn)時(shí)根據(jù)情況及時(shí)提升鉆具滑井，以避免卡鉆和保持井壁完好暢通。 qbz－10人抬輕便鉆機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)安裝在一框架內(nèi)，通過傳動(dòng)軟軸帶動(dòng)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭進(jìn)行鉆井，提升支架為直徑1.5m的圓盤，鉆機(jī)的提升則由人工完成或加裝固定支架，鉆進(jìn)時(shí)根據(jù)情況及時(shí)提升鉆具滑井，以避免卡鉆和保持井壁完好。
螺旋鉆孔機(jī)：螺旋鉆孔機(jī)是鉆孔灌注樁施工機(jī)械的主要機(jī)種。其原理與麻花鉆相似，鉆頭的下部有切削刃，切下來的土沿鉆桿上的螺旋葉片上升，排至地面上。螺旋鉆孔機(jī)鉆孔直徑范圍為150-2000mm，一次鉆孔深度可達(dá)15-20m。
目前，各國使用的螺旋鉆孔機(jī)主要有長螺旋鉆孔機(jī)、短螺旋鉆孔機(jī)、振動(dòng)螺旋鉆孔機(jī)、加壓螺旋鉆孔機(jī)、多軸螺旋鉆孔機(jī)、鑿巖螺旋鉆孔機(jī)、套管螺旋鉆孔機(jī)、錨桿螺旋鉆孔機(jī)等等。這里我們主要介紹長螺旋鉆孔機(jī)與短螺旋鉆孔機(jī)。
1)長螺旋鉆孔機(jī)
長螺旋鉆孔機(jī)，通常由鉆具和底盤樁架兩部分組成。鉆具的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力可用電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或液壓馬達(dá)。鉆桿3的全長上都有螺旋葉片，底盤樁架有汽車式、履帶式和步履式。采用履帶打樁時(shí)，和柴油錘等配合使用，在立柱上同時(shí)掛有柴油錘和螺旋鉆具，通過立柱旋轉(zhuǎn)，先鉆孔，后用柴油錘將預(yù)制樁打入土中，這樣可以降低噪音，提高施工進(jìn)度，同時(shí)又能保證樁基質(zhì)量。
長螺旋鉆孔機(jī)鉆孔時(shí)，鉆具的中空軸允許加注水、膨潤土或其它液體進(jìn)入孔中，并可防止提升螺旋時(shí)由于真空作用而塌孔和防止泥漿附在螺旋上。
2)短螺旋鉆孔機(jī)
短螺旋鉆孔機(jī)，其鉆具與長螺旋的鉆具相似，但鉆桿上只有一段葉片（約為2~6個(gè)導(dǎo)程）。工作時(shí)，短螺旋不能像長螺旋那樣，直接把土輸送到地面上來，而是采用斷續(xù)工作方式，即鉆進(jìn)一段，提出鉆具卸土，然后再鉆進(jìn)。此種鉆孔機(jī)也分為汽車式地盤和履帶式底盤。
短螺旋由于一次取土量少，因此在工作時(shí)整機(jī)穩(wěn)定性好。但進(jìn)鉆時(shí)由于鉆具重量輕，進(jìn)鉆較困難。為了提高鉆進(jìn)速度，可采用鋼繩加壓。短螺旋鉆孔機(jī)的鉆桿有整體式和伸縮式兩種。前者鉆深20m，后者鉆深30-40m。
短螺旋鉆孔機(jī)有3種卸土方式。一種方式是高速 甩土。低速鉆進(jìn)，高速提鉆卸土，土塊在離心力作用下被摔掉。這種方式雖然外出土迅速，但因甩土范圍大，對(duì)環(huán)境有影響。第二種方式為刮土器卸土。當(dāng)鉆具提升至地后，將刮土器的刮土板插入頂部螺旋葉片中間，螺旋一邊旋轉(zhuǎn)，一邊定速提升，使刮土板沿螺旋刮土，清完土后，將刮土器抬離螺旋，再進(jìn)行鉆孔。另一方式為開裂式螺旋卸土。在鉆桿底端設(shè)有鉸，鉆進(jìn)時(shí)，當(dāng)螺旋被提升至底盤定為板外，開裂式螺旋上端的頂推桿與定位板相碰，開裂式螺旋即被壓開，使土從中部卸出。如一次當(dāng)卸凈，可反復(fù)幾次。
全套管鉆機(jī)：全套管施工法是由法國貝諾特公司在40多年前發(fā)明的一種施工方法，也稱為貝諾特工法。配合這個(gè)施工工藝的設(shè)備稱為全套管設(shè)備或全套管鉆機(jī)，它主要用于在橋梁等大型建筑基礎(chǔ)鉆孔樁施工時(shí)使用，施工時(shí)在成孔過程中一面下沉鋼質(zhì)套管，一面在鋼管中抓挖粘土或砂石，直至鋼管下沉至設(shè)計(jì)深度，成孔后灌注混凝土，同時(shí)逐步將鋼管拔出，以便重復(fù)使用。
全套管鉆機(jī)按結(jié)構(gòu)形式分為兩大類：整機(jī)式和分體式。
整機(jī)式是以履帶式或步履式底盤為行走系統(tǒng)，同時(shí)將動(dòng)力系統(tǒng)、鉆機(jī)作業(yè)系統(tǒng)等集成于一體。其結(jié)構(gòu)，由主機(jī)、鉆機(jī)、套管、錘式抓斗、鉆架等組成。主機(jī)主要由驅(qū)動(dòng)全套管鉆機(jī)短距離移動(dòng)的底盤和動(dòng)力系統(tǒng)，卷揚(yáng)系統(tǒng)等組成；鉆機(jī)主要由壓拔管、晃管、夾管機(jī)構(gòu)組成，包括壓拔管、晃管、夾管油自由式和液壓系統(tǒng)及相應(yīng)的管路控制系統(tǒng)。套管是一種標(biāo)準(zhǔn)的鋼制套管，互相連接采用連接螺栓，要求有嚴(yán)格的互換性；錘式抓斗由單繩控制，靠自由落體沖擊落入孔內(nèi)取土，提上地面卸土；鉆架主要是為錘式抓斗取土服務(wù)，設(shè)置有卸土外擺機(jī)構(gòu)和配合錘式抓斗卸土的開啟錘式抓斗機(jī)構(gòu)。
分體式全套管鉆機(jī)是以壓拔管機(jī)構(gòu)做為一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，施工時(shí)必須配備其它形式的機(jī)架（如履帶式起重機(jī)），始能進(jìn)行鉆孔作業(yè)。其結(jié)構(gòu)，分體式體套管鉆機(jī)是由起重機(jī)、錘式抓斗、錘式抓斗導(dǎo)向口、套管、鉆機(jī)等組成。起重機(jī)為通用起重機(jī)，錘式抓斗、導(dǎo)向口、套管均與整機(jī)式全套管鉆機(jī)的相應(yīng)機(jī)構(gòu)相同；鉆機(jī)是整套機(jī)組中的工作機(jī)，它由導(dǎo)向及糾偏機(jī)構(gòu)、晃管裝置、壓拔管液壓缸、擺動(dòng)臂和底架等組成。
全套管鉆機(jī)一般均裝有液壓驅(qū)動(dòng)的抱管、晃管、壓拔管機(jī)構(gòu)。成孔過程是將套管邊晃邊壓，進(jìn)入土壤之中，并使用錘式抓斗在套管中取土。抓斗得用自重插入土中，用鋼繩收攏抓瓣。這一特殊的單索抓斗可在提升過程中完成向外擺動(dòng)、開瓣卸土、復(fù)位、并開瓣下落等過程。成孔后，在灌注水下混凝土的同時(shí)逐節(jié)拔出并拆除套管，最后將套管全部取盡。
水井鉆機(jī)：鉆鑿水井并完成下井管、洗井等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備。包括動(dòng)力設(shè)備和鉆頭、鉆桿、巖心管、鉆架等。一般分回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)機(jī)、沖擊式鉆機(jī)和復(fù)合式轉(zhuǎn)機(jī)3大類。
60型錨桿鉆機(jī)：60型鉆機(jī)主要用于地質(zhì)災(zāi)害防治中的滑坡及危巖體錨固工程，控制建筑物位移等高邊坡巖體錨固工程，還用于施工城市深基坑支護(hù)及地基加固工程孔、爆破工程的爆破孔等。被廣泛使用于公路建設(shè)、水利水電、建筑等領(lǐng)域。
mz-60型鉆機(jī)性能穩(wěn)定，工作效率高，具有多用性，具備鉆進(jìn)復(fù)雜地層和處理事故的能力，它配套普通合金鉆頭等鉆具可進(jìn)行回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；在硬巖層采用常規(guī)球齒鉆頭，進(jìn)行沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，高速成孔；與空氣壓縮機(jī)及氣動(dòng)潛孔錘配套，在卵礫石等不穩(wěn)定地層，采用跟管鉆進(jìn)鉆具可進(jìn)行跟套管鉆進(jìn)成孔。
該鉆機(jī)具有以下特點(diǎn)：
1、結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，解體性強(qiáng)，便于搬遷和安裝。對(duì)施工現(xiàn)場適應(yīng)性強(qiáng)，更適合腳手架上施工；
2、配有專用的跟管鉆進(jìn)鉆具（鉆桿、套管、偏心鉆頭等）在不穩(wěn)定地層用套管護(hù)壁開孔，常規(guī)球齒鉆頭終孔，鉆進(jìn)效率高，成孔質(zhì)量好；
3、鉆機(jī)鉆孔角度范圍大，有上仰8°到下俯90°；滑架可沿底架前后滑動(dòng)，鉆孔定位方便、可靠。鉆機(jī)中心低，鉆具上、下方便；
4、能自動(dòng)卸接鉆桿，勞動(dòng)強(qiáng)度低；
5、鉆機(jī)裝有刻度盤，能方便的顯示鉆孔傾角；
6、全液壓控制，操作方便靈活，省時(shí)、省力；
7、配有孔口集塵裝置，減少環(huán)境污染，改善工作環(huán)境。
二、鉆機(jī)的常見問題、維護(hù)保養(yǎng)和選擇原則
1． 鉆機(jī)常見故障及排除方法
序號(hào)
故障
原因
排除方法
1
離合器力量不夠以至打滑
摩擦片過度磨損或碎裂、壓緊彈簧失效或斷裂
更換摩擦片或更換彈簧
2
聯(lián)軸節(jié)發(fā)熱彈性圈過度磨損
動(dòng)力機(jī)與離合器裝配時(shí)同軸度差
提高裝配同軸度
3
卷揚(yáng)機(jī)抱閘打滑
抱閘制帶內(nèi)面上有油污
清洗抱閘內(nèi)表面
制帶與閘輪間隙調(diào)整不當(dāng)
適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整
4
油泵啟動(dòng)后不來油或油量不足
油箱內(nèi)油量不足或無油
加油至油位計(jì)線
過濾器堵塞
清洗或更換過濾器
油箱不透氣
檢查油箱通氣孔是否堵塞
吸油管接頭松動(dòng)進(jìn)氣
擰緊管接頭
5
油泵發(fā)熱
油泵磨損
修理或更換油泵
油的粘度過高或過低
按說明書規(guī)定用油
油泵傳動(dòng)裝置不良
提高裝配精度
6
液壓系統(tǒng)油溫過高
油箱內(nèi)油液過少
加油至油位計(jì)線
油泵損壞
修理或更換油泵
油泵工作選擇不合理
合理選用工作泵
油泵在過高的壓力下工作
按說明書推薦選用工作壓力
7
液壓系統(tǒng)
油泵吸空或吸油不足
參看4
油泵或系統(tǒng)發(fā)熱
參看5、6
8
液壓系統(tǒng)壓力不足
溢流(調(diào)壓)閥彈簧疲勞
調(diào)整其限位螺母或更換彈簧
溢流(調(diào)壓)閥閥座錐閥損壞或卡死
拆下調(diào)壓閥套筒檢查，排除故障
液壓元件或管路漏油
檢查元件及管路維修
系統(tǒng)中有空氣
排氣，并檢查進(jìn)氣原因后排除
9
油生泡沫
油箱內(nèi)油量不足
加油至油位計(jì)線
油中含水過多
按要求用油
油泵吸油管漏氣
擰緊接頭或更換密封件
系統(tǒng)中有空氣
排氣，并檢查進(jìn)氣原因后排除
10
液壓卡盤打不開
液壓系統(tǒng)壓力不足
調(diào)整溢流(調(diào)壓)閥壓力
11
鉆機(jī)前后移動(dòng)產(chǎn)生爬行
振動(dòng)
鉆機(jī)移動(dòng)油缸內(nèi)有空氣
往復(fù)排氣
管路漏油
檢查，維修
機(jī)械卡阻
檢查，維修
2．鉆機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)：
?。ǎ保┌嗑S護(hù)保養(yǎng)：
①將鉆機(jī)外表面擦拭干凈，并注意鉆機(jī)底座滑道，立軸等表面的清潔和良好潤滑；
②檢查所有外露螺栓、螺母、保險(xiǎn)銷釘?shù)仁欠窭喂炭煽浚?
?、郯礉櫥蠹幼櫥突驖櫥?
?、軝z查變速箱，分動(dòng)箱及液壓系統(tǒng)油箱的油面位置；
⑤檢查各處的漏油情況并視情況加以處理；
⑥消除在本班內(nèi)發(fā)生的其它故障。
（２）周維護(hù)保養(yǎng)：
?、購氐走M(jìn)行班維護(hù)保養(yǎng)所要求的項(xiàng)目；
??②清除卡盤及卡瓦齒面上的污垢、泥土；
??③清理干凈抱閘內(nèi)表面的油、泥等；
??④排除在本周內(nèi)發(fā)生的故障。
?（３）月維護(hù)保養(yǎng)：
??①徹底進(jìn)行班、周維護(hù)保養(yǎng)所要求的項(xiàng)目；
??②卸開卡盤，清洗卡瓦及卡瓦座。如有損壞應(yīng)及時(shí)更換；
??③清洗油箱內(nèi)過濾器，更換變質(zhì)或被臟污了的液壓油；
??④檢查各主要零部件的完好情況，如有損壞應(yīng)及時(shí)更換，不可帶傷工作；
??⑤徹底消除在本月內(nèi)發(fā)生的故障；
? ⑥若鉆機(jī)長期不使用，各表露部分（特別是加工表露面）應(yīng)涂以潤滑脂。
3．鉆孔機(jī)械的選擇
鉆機(jī)的選擇根據(jù)如下原則進(jìn)行：
(1)選擇鉆機(jī)類型時(shí)，必須根據(jù)鉆孔位的地質(zhì)（土壤及土層結(jié)構(gòu)）情況結(jié)合鉆機(jī)的適用能力而選型；
(2)鉆機(jī)的型號(hào)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)鉆孔的直徑和深度結(jié)合鉆機(jī)鉆孔能力而定；
(3)一臺(tái)鉆機(jī)配備有不同型式的鉆頭，而鉆頭的選擇應(yīng)根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況而選擇；
(4)鉆機(jī)的選擇還應(yīng)考慮鉆架設(shè)立的難易程度，鉆機(jī)的運(yùn)輸條件及鉆機(jī)安裝場地的水文、地質(zhì)、鉆機(jī)鉆進(jìn)反力等情況，力求所選鉆機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，使用及運(yùn)輸方便；
(5)鉆機(jī)的選擇要考慮其生產(chǎn)率應(yīng)符合工程進(jìn)度的要求，在保證工程質(zhì)量和工作進(jìn)度的前提下，生產(chǎn)率不宜過大。因?yàn)樯a(chǎn)率高的鉆機(jī)費(fèi)用高，工程造價(jià)高；
(6)一個(gè)工程隊(duì)如要配備兩臺(tái)以上鉆機(jī)時(shí)，應(yīng)盡可能統(tǒng)一其型號(hào)規(guī)格，便于管理。根據(jù)施工需要也可配備不同型號(hào)種類的鉆機(jī)。
總之，在鉆機(jī)選型時(shí)，要綜合考慮各種因素，力求經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
三、國外潛孔鉆機(jī)的概況
潛孔鉆機(jī)主要用于露天礦山開采，建筑基礎(chǔ)開挖,水利、電站、建材、交通及國防建設(shè)等多種工程中的鑿巖鉆孔。與常見的鑿巖機(jī)相比，具有鉆孔深、鉆孔直徑大、鉆孔效率高、適應(yīng)范圍廣等特點(diǎn)，是當(dāng)前通用的大型鑿巖鉆孔設(shè)備。在鑿巖設(shè)備的研究開發(fā)方面，瑞典的阿特拉斯·科普柯、芬蘭的湯姆洛克、美國的英格索蘭、日本的古河等企業(yè)已經(jīng)走在了行業(yè)的前列，它們均推出不同品牌和系列的一體化潛孔鉆機(jī)。這些公司的產(chǎn)品經(jīng)過幾十年甚至上百年的積累、改進(jìn)與發(fā)展，無論是設(shè)計(jì)、選材還是制造水平都處于國際領(lǐng)先地位。其中瑞典的阿特拉斯·科普柯公司和芬蘭的湯姆洛克公司生產(chǎn)的液壓鑿巖設(shè)備占全球產(chǎn)量一半以上。
潛孔鉆機(jī)還可以鉆鑿錨固孔,地質(zhì)壓力測孔和排水孔等特殊用途的巖石孔。該車使用液壓做動(dòng)力，動(dòng)力單一，采用液壓馬達(dá)，分別驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的行走，回轉(zhuǎn)，采用液壓缸分別控制鉆機(jī)的推進(jìn)，提升以及鉆車車架的俯仰，及鉆架和滑架的各種動(dòng)作，由壓縮空氣直接驅(qū)動(dòng)沖擊器，釬頭進(jìn)行鑿巖鉆孔。該鉆車關(guān)鍵部件采用阿特拉斯·科普柯公司原裝進(jìn)口，有可靠的質(zhì)量保證，鉆車整體結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，重心低，功率大，爬坡能力強(qiáng)，鉆機(jī)效率高，適用范圍廣，可在惡劣環(huán)境下進(jìn)行工作，是國內(nèi)目前使用最普遍的鑿眼巖鉆孔設(shè)備。
四、國內(nèi)潛孔鉆機(jī)的發(fā)展
我國是一個(gè)快速發(fā)展的多山國家，礦山、能源、水電及國防等基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域中各種鑿巖開采的工程量十分浩大。潛孔鑿巖技術(shù)始于國外20 世紀(jì)30 年代,到60年代初我國礦山工業(yè)開始應(yīng)用和推廣,經(jīng)過不到10年的時(shí)間,潛孔鑿巖設(shè)備一舉發(fā)展成為我國石方工程爆破的主要穿孔設(shè)備，在我國建筑、礦山、水電、道路及港口建設(shè)中發(fā)揮重要的作用。目前絕大部分大型高性能鑿巖鉆孔設(shè)備均依賴進(jìn)口。根據(jù) 《工程機(jī)械“十一五”發(fā)展規(guī)劃》預(yù)測，化工原料和建筑材料是“十一五”期間發(fā)展的重點(diǎn)。雖然礦山開發(fā)總量增加有限，但是隨著向規(guī)?；?、集約化發(fā)展，小水泥廠將被關(guān)閉，大型石材礦山行業(yè)將得到快速發(fā)展，這些勢必促進(jìn)礦山企業(yè)更新開采設(shè)備，以提高自身的機(jī)械化水平。《工程機(jī)械“十一五”發(fā)展規(guī)劃》在重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域和重點(diǎn)產(chǎn)品中指出，在潛孔鉆機(jī)領(lǐng)域要優(yōu)先發(fā)展高氣壓和半液壓產(chǎn)品，以滿足金屬、水泥礦山推廣大直徑深孔采礦法的需求。預(yù)計(jì)2007年鑿巖機(jī)械將達(dá)到 100000臺(tái)的市場規(guī)模，其中大型鉆機(jī)及鉆車將達(dá)到1000臺(tái)左右。 長期以來，以中南大學(xué)和北京科技大學(xué)等為主的高校及相關(guān)科研院所一直致力于鑿巖機(jī)械研究，推動(dòng)了國內(nèi)鑿巖機(jī)械的發(fā)展。1972年冶金工業(yè)部組織原中南工業(yè)大學(xué)(后與其他高校合并為中南大學(xué))與長沙礦冶研究院研制液壓鑿巖鉆車和液壓鑿巖機(jī)。1980年我國第一臺(tái)CGJ2Y型液壓鑿巖鉆車和YYG80型液壓鑿巖機(jī)通過了冶金部的鑒定。隨后北京科技大學(xué)和中國煤炭科學(xué)院等10個(gè)單位參與了鑿巖機(jī)械的研究工作，并開發(fā)出一系列產(chǎn)品。其中，中南大學(xué)在純國產(chǎn)化液壓鑿巖設(shè)備研制中成果比較突出，除CGJ2Y型液壓鑿巖鉆車外，國內(nèi)第一臺(tái)用于實(shí)際生產(chǎn)的KZL120型露天液壓鉆車、配套的YYG250重型液壓鑿巖機(jī)以及CGJS一2YB型鐵路隧道半斷面鉆車都由該校研制成功。值得一提的是，這些成果不是照搬國外技術(shù)，而是在機(jī)構(gòu)上有所創(chuàng)新，并且形成了一套獨(dú)具特色的理論研究和設(shè)計(jì)方法。影響潛孔鑿巖作業(yè)效率和成本的因素很多,除了巖石特性和節(jié)理構(gòu)造之外,還有鉆具的結(jié)構(gòu)、沖擊器的性能、鉆機(jī)工作參數(shù)的匹配以及操作者的水平等。要想獲得較經(jīng)濟(jì)的穿孔速度,必須針對(duì)不同的巖石,選擇合適的鉆具、沖擊器,合理匹配鉆機(jī)各主要工作參數(shù)。不同的巖石具有不同的鑿碎比功,可鉆性也不一樣,需要不同型式的鉆頭、鉆桿、沖擊器與之相適應(yīng),任一種鉆具系只能最適合某種性質(zhì)的巖石,絕沒有全能的鉆頭和沖擊器。
不僅如此，國內(nèi)幾家鑿巖制造企業(yè)也為我國鉆鑿設(shè)備的發(fā)展做出了一定的努力。但隨著市場化逐步推進(jìn)，有些企業(yè)因?yàn)轶w制上的束縛，技術(shù)創(chuàng)新嚴(yán)重滯后，產(chǎn)品性能難以得到提升，高檔次的國產(chǎn)液壓鑿巖設(shè)備始終沒能形成大氣候，這種影響一直延續(xù)至今。同時(shí)，我國鑿巖機(jī)械市場受到進(jìn)口產(chǎn)品的嚴(yán)重沖擊，在眾多的重點(diǎn)工程中，國外設(shè)備幾乎一統(tǒng)天下。湖南山河智能機(jī)械股份有限公司與中南大學(xué)智能機(jī)械研究所有著長期的合作，其在礦山機(jī)械研究方面有著深厚的技術(shù)底蘊(yùn)。2003年，湖南山河智能機(jī)械股份有限公司在廣泛調(diào)研、對(duì)比分析國外產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，立項(xiàng)開發(fā)出SWDA165型高性能一體化液壓潛孔鉆機(jī)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，產(chǎn)品性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。2004年，根據(jù)市場需要，又相繼開發(fā)了以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的SWDB165和SWDB120型液壓潛孔鉆機(jī)，得到用戶一致認(rèn)可，其產(chǎn)品在湖北、重慶、安徽等地的工程中得到廣泛應(yīng)用。SWD系列一體化液壓潛孔鉆機(jī)現(xiàn)已小批量生產(chǎn)，并在多次招投標(biāo)中，以優(yōu)異的性價(jià)比獲得用戶的首肯。“開山牌”潛孔鉆機(jī)系列產(chǎn)品按照中國礦山特點(diǎn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)新穎、高效節(jié)能。廣泛適用于中小型礦山及國防、水利、筑路、石方工程中的炮孔鑿巖作業(yè)，是實(shí)現(xiàn)分層開采和中深孔爆破的理想工具。其中的KQY90型氣夜聯(lián)動(dòng)潛孔鉆機(jī)，將液壓設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新性地應(yīng)用于輕型潛孔鉆機(jī)中，高效節(jié)能，屬國內(nèi)首創(chuàng)。液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，回轉(zhuǎn)扭矩大，不易卡釬。采用油缸推進(jìn)，提升力強(qiáng)勁，利于中深孔鉆進(jìn)。獨(dú)特的鉆架鎖緊機(jī)構(gòu)，確保鉆孔角度準(zhǔn)確、一致。別致的配重裝置，使鉆機(jī)工作穩(wěn)定、可靠、不移位。高效節(jié)能的電動(dòng)鉆機(jī)，以普通電機(jī)為回轉(zhuǎn)動(dòng)力，經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能。采用擺線針輪減速器，回轉(zhuǎn)扭矩大，鑿巖效率高。新穎的過載保護(hù)，使鉆機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。有單頂尖、雙頂尖、支座式三種支承結(jié)構(gòu)可供選擇，能適應(yīng)任何地質(zhì)地貌。高適應(yīng)性的全風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)，推進(jìn)、回轉(zhuǎn)和沖擊全部以壓縮空氣為動(dòng)力，結(jié)構(gòu)簡潔、動(dòng)力單一、搬遷便利。在單頂尖、雙頂尖、支座式三種支承結(jié)構(gòu)可供選擇，能適應(yīng)任何地質(zhì)地貌。操縱機(jī)構(gòu)集中，操作方便快捷。獨(dú)特的雙消聲器，消聲效果好，減少了環(huán)境污染。該公司的氣動(dòng)鑿巖機(jī)廣泛適用于煤炭、冶金、鐵路、交通、水利、基建和國防工程中各種巖石的水平、傾斜、向下炮孔的鉆鑿作業(yè)。他們采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段，對(duì)每一個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行性能優(yōu)化，對(duì)所有操作機(jī)構(gòu)按人體工學(xué)原理進(jìn)行布置，保證了產(chǎn)品的高性能、高效率和操作的方便性、安全性。采用優(yōu)質(zhì)的材料和科學(xué)的鍛造，處處體現(xiàn)著“質(zhì)”的內(nèi)涵，保證了產(chǎn)品的高強(qiáng)度、高耐磨性和耐沖擊性。 由微機(jī)控制的鑿巖機(jī)出廠運(yùn)行試驗(yàn)臺(tái)，掌握著每一臺(tái)產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)特性，避免了人為失誤的發(fā)生，保證了出廠產(chǎn)品過硬的質(zhì)量和卓越的性能。
五、潛孔鉆機(jī)行業(yè)存在的問題
國外的潛孔鉆機(jī)在接卸桿處都裝有急停拉線與控制傳感器，能及時(shí)防止事故的發(fā)生及擴(kuò)大，防止人員的傷害及機(jī)器的損壞，安全保護(hù)措施周到；在設(shè)計(jì)上堅(jiān)持以人為本的思想，駕駛環(huán)境舒適、安全、操作方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低并配置多種輔助機(jī)構(gòu)。在動(dòng)力頭與鉆架上還裝有指示箭頭，使接卸桿的到位情況一目了然，操作快捷方便，工作效率高。 國內(nèi)工程機(jī)械有很多產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能與國際著名品牌的產(chǎn)品形似而神非。簡單的仿制導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及參數(shù)不能合理匹配，該注意的方面沒有注意到，使用時(shí)間一長，一些隱含的深層次問題就逐漸暴露出來，如系統(tǒng)匹配、熱平衡、油溫及可靠性等方面問題。存在漏油、滲油等現(xiàn)象，外購、外協(xié)件的質(zhì)量難以保證，許多細(xì)節(jié)沒有得到很好處理。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量與使用性能的要求也相應(yīng)提高。國家重點(diǎn)工程因工期短，因此施工單位要求設(shè)備要具有高質(zhì)量、高效率的特點(diǎn)，能夠降低人力資源成本。國內(nèi)企業(yè)需開發(fā)出高檔產(chǎn)品，提高產(chǎn)品可操作性以滿足國內(nèi)市場的需要，并力爭出口。國內(nèi)制造企業(yè)下一步應(yīng)開發(fā)機(jī)動(dòng)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的臂架式一體化液壓潛孔鉆機(jī)。為了提高工作效率，降低能耗，還要進(jìn)一步開發(fā)液壓露天鉆車，以及礦井下使用的潛孔鉆機(jī)與液壓鉆車。在使用過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題，并在設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中改進(jìn)，不斷完善各種性能。另外，應(yīng)特別注意保養(yǎng)與維護(hù)。國外的潛孔鉆機(jī)都編制了詳細(xì)的使用維修說明書，規(guī)定了嚴(yán)格的操作規(guī)程，要求操作者嚴(yán)格執(zhí)行。進(jìn)口潛孔鉆機(jī)價(jià)格昂貴，備品備件供貨周期長，價(jià)格不非，因而使用一般也會(huì)嚴(yán)格按操作規(guī)程操作，并注意維修和保養(yǎng)，所以其使用起來故障少，使用壽命長，生產(chǎn)效率高。而國產(chǎn)潛孔鉆機(jī)價(jià)格相對(duì)來說就便宜得多，備品、配件供貨也容易得到保證，相比之下使用單位對(duì)國產(chǎn)潛孔鉆機(jī)的使用要求就有所松懈，操作者常不能嚴(yán)格按操作規(guī)程操作，不注意維修與保養(yǎng)。因此，設(shè)備制造商應(yīng)要求用戶建立設(shè)備的詳細(xì)檔案，包括設(shè)備日常工作情況記錄表、維修保養(yǎng)記錄表，并要求用戶對(duì)工作場地進(jìn)行平整與整理，提高設(shè)備生產(chǎn)效率，重視管理所產(chǎn)生的巨大效益。國產(chǎn)潛孔鉆機(jī)如果能在設(shè)計(jì)上再完善一點(diǎn)，選材上再可靠一點(diǎn)，制造上再精細(xì)一點(diǎn)，并注意維護(hù)和保養(yǎng)，在工程施工中同樣也會(huì)發(fā)揮很好的作用，以高性價(jià)比的優(yōu)勢與進(jìn)口設(shè)備抗衡，并完全有可能取代進(jìn)口設(shè)備。一個(gè)高科技企業(yè)發(fā)展壯大的基礎(chǔ)是科技創(chuàng)新，其產(chǎn)品只有在實(shí)際應(yīng)用中不斷完善、更新才能獲得用戶的青睞。
六、潛孔鉆機(jī)的造型設(shè)計(jì)
一定的產(chǎn)品都有其特定的空間形態(tài)——結(jié)構(gòu)和外形。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理化能使產(chǎn)品的使用功能得以發(fā)揮，但結(jié)構(gòu)的合理化并不自然地具備造型的美感。潛孔鉆機(jī)主要由主機(jī)、跑道和控制臺(tái)三大部分組成。主機(jī)由電機(jī)、擺線針輪減速器和機(jī)頭組成。跑道由槽鋼部件、推進(jìn)氣缸、推拉桿、底板、支腿和配重塊組成?？刂婆_(tái)主要由臺(tái)架、操縱閥和電氣控制箱組成。主機(jī)安裝在跑道的滑動(dòng)底板上，并通過滑動(dòng)底板連接位于跑道中央的推進(jìn)氣缸活塞桿?？刂婆_(tái)一般放置在跑道的一側(cè)，并通過電纜線和膠管與主機(jī)、跑道連接。從整體布局上看，可以說潛孔鉆機(jī)是三位一體的小型工程機(jī)械。
其造型設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下幾個(gè)方面的要求：
(1)功能性
潛孔鉆機(jī)是在巖石上鑿孔的工程機(jī)械，其功能性決定了它的基本結(jié)構(gòu)。它的造型設(shè)計(jì)也應(yīng)基于它的基本結(jié)構(gòu)。潛孔鉆機(jī)的跑道是由槽鋼焊接而成的長直線形。主機(jī)在跑道 上進(jìn)退作直線運(yùn)動(dòng)，主機(jī)與跑道之間的連結(jié)底板采用長方形，與跑道構(gòu)成統(tǒng)一性。主機(jī)的機(jī)頭作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此主機(jī)的支座上部外形采用半圓形，與擺線針輪減速器、電機(jī)的圓柱形結(jié)構(gòu)構(gòu)成統(tǒng)一性。跑道上端的連接支腿向后向外向下伸展。與跑道底座構(gòu)成三點(diǎn)支承。體現(xiàn)三棱錐體的穩(wěn)定性。配重塊安裝在跑道下面。兩邊對(duì)稱布置，盡量接近地面，體現(xiàn)安全性?？刂婆_(tái)應(yīng)充分考慮人機(jī)功能?？刂婆_(tái)太高，會(huì)增加材料成本，穩(wěn)定性差；太低，人操作起來不方便。而且連接氣管也不方便?？刂婆_(tái)面板要向人站立的方向傾斜一定角度。操縱手柄握起來要有手感。臺(tái)架四條腿左右各一組向上延伸一定高度并圓弧過渡彎曲，相當(dāng)于扶手，右手操作時(shí)，左手抓扶手，便于身體的平衡。在控制臺(tái)面下方，設(shè)置一立板，用來固定電氣控制箱。既安全又方便接線和布線。
(2)美觀性
形和色彩構(gòu)成了產(chǎn)品美觀性的兩個(gè)基本要素。形和色綜合作用于視覺。對(duì)人的心理產(chǎn)生影響。多樣、變化而又和諧、統(tǒng)一，符合事物美的規(guī)律?？墒乖煨徒o人美的感受。潛孔鉆機(jī)作為一種工程機(jī)械。不同于家用電器和其它民用產(chǎn)品。視覺要求有其獨(dú)特性，既要體現(xiàn)強(qiáng)勁有力，堅(jiān)韌不拔之感，又要合理運(yùn)用色彩和布局的變化給人以莊重而不失親切，生動(dòng)而不失穩(wěn)定，自由而不失安全之感。從形的方面來說。潛孔鉆機(jī)的主運(yùn)動(dòng)是 直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。跑道、氣缸及其推拉桿和支腿是組成直線形結(jié)構(gòu)的主體要素。主機(jī)的圓柱形結(jié)構(gòu)以及圓形鉆桿是組成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的主體要素。直線形和圓柱形既相互對(duì)比，又相互依存，和諧呼應(yīng)。從色彩的方面來說。工程機(jī)械的主體色彩都飾以刺激性強(qiáng)且明度高、純度飽和的色彩，如黃色、桔紅色等。因此，我們選用桔紅色作為潛孔鉆機(jī)的主色調(diào)。為體現(xiàn)色彩的層次感。我們用黑色與主色調(diào)桔紅色搭配，體現(xiàn)對(duì)比：用灰色與桔紅色和黑色進(jìn)行調(diào)和，體現(xiàn)穩(wěn)定。即跑道、支腿和控制臺(tái)臺(tái)架均采用桔紅色噴漆工藝，電機(jī)、減速器和電氣控制箱為灰色噴漆工藝，主機(jī)、底座、機(jī)頭為黑色。為避免大面積的桔紅色給人造成視覺疲勞。將跑道兩邊的推拉桿以及用于緊固整機(jī)的螺栓螺母采用黑色法蘭件，形成黑色的點(diǎn)和線，與桔紅色形成對(duì)比，顯出層次感和節(jié)奏感：同時(shí)黑色的螺栓螺母在桔紅色的襯托下更具有金屬感和裝飾性。配重塊設(shè)計(jì)為黑色噴漆工藝。表現(xiàn)出持重與穩(wěn)定感，控制臺(tái)臺(tái)架設(shè)計(jì)為桔紅色噴漆工藝。臺(tái)面上安裝的操縱閥組件設(shè)計(jì)為黑色，并通過黑色的通風(fēng)膠管與主機(jī)及跑道相連接，和諧統(tǒng)一?？刂婆_(tái)臺(tái)面下方安裝的電器控制箱設(shè)計(jì)為灰色，與電機(jī)的灰色形成統(tǒng)一性。同時(shí)灰色也體現(xiàn)電器的安全性。 產(chǎn)品銘牌是不可少的，在合適的位置釘上設(shè)計(jì)精美的產(chǎn)品銘牌和操作提示標(biāo)牌，更具人性化。運(yùn)用的好，也會(huì)使造型設(shè)計(jì)錦上添花，給人以美的享受。
(3)經(jīng)濟(jì)性
降低產(chǎn)品的制造成本，節(jié)約原材料，節(jié)省人力物力，使產(chǎn)品具有市場競爭力。因此，造型設(shè)計(jì)也必須考慮經(jīng)濟(jì)性。如果過分強(qiáng)調(diào)美觀、漂亮，追求復(fù)雜度，會(huì)增加產(chǎn)品的制造成本。產(chǎn)品的實(shí)用性是首要的，在滿足實(shí)用性的前提下，設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)、美觀的產(chǎn)品。
在新的世紀(jì)里,科學(xué)技術(shù)必將以更快的速度發(fā)展，更快更緊密得融合到各個(gè)領(lǐng)域中,而這一切都將大大拓寬機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向。它的發(fā)展趨勢可以歸結(jié)為“四個(gè)化”：柔性化、靈捷化、智能化、信息化。即使工藝裝備與工藝路線能適用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產(chǎn)品的需要,使其與環(huán)境協(xié)調(diào)的柔性，使生產(chǎn)推向市場的時(shí)間最短且使得企業(yè)生產(chǎn)制造靈活多變的靈捷化，還有使制造過程物耗，人耗大大降低，高自動(dòng)化生產(chǎn)，追求人的智能于機(jī)器只能高度結(jié)合的智能化以及主要使信息借助于物質(zhì)和能量的力量生產(chǎn)出價(jià)值的信息化。
當(dāng)然機(jī)械制造業(yè)的四個(gè)發(fā)展趨勢不是單獨(dú)的，它們是有機(jī)的結(jié)合在一起的，是相互依賴，相互促進(jìn)的。同時(shí)由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，也將會(huì)使它出現(xiàn)新的發(fā)展方向。前面我們看到的是機(jī)械制造行業(yè)其自身線上的發(fā)展。然而，作為社會(huì)發(fā)展的一個(gè)部分，它也將和其它的行業(yè)更廣泛的結(jié)合。2１世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的重要性表現(xiàn)在它的全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造等。它將使人類不僅要擺脫繁重的體力勞動(dòng)，而且要從繁瑣的計(jì)算、分析等腦力勞動(dòng)中解放出來，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動(dòng)，智能化促進(jìn)柔性化，它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應(yīng)能力。當(dāng)然這一切還需要我們大家進(jìn)一步的努力。
在這個(gè)科技時(shí)代中，高技術(shù)產(chǎn)品種類繁多，生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程也各不相同，但不管何種產(chǎn)品，從原料加工到制成產(chǎn)品都是遵循一定的生產(chǎn)原理，通過一些主要設(shè)備及工藝流程來完成的。
因此，本次實(shí)習(xí)使我第一次親身感受了所學(xué)知識(shí)與實(shí)際的應(yīng)用，理論與實(shí)際的相結(jié)合，讓我們大開眼界，也算是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的一個(gè)初審吧！同時(shí)很大程度上也提高了動(dòng)手和動(dòng)腦的能力，同時(shí)也拓展了與同學(xué)的交際、合作的能力。在專業(yè)實(shí)習(xí)過程中，首先要了解其生產(chǎn)原理，弄清生產(chǎn)的工藝流程和主要設(shè)備的構(gòu)造及操作。其次，在專業(yè)人員指導(dǎo)下，通過實(shí)習(xí)過程見習(xí)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及開發(fā)等環(huán)節(jié)，初步培養(yǎng)我們得知識(shí)運(yùn)用能力。概括起來有以下幾方面：
1、了解了當(dāng)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展概況，生產(chǎn)目的、生產(chǎn)程序及產(chǎn)品供求情況；
2、了解了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)格、包裝和使用要求；
3、在企業(yè)員工的指導(dǎo)下，見習(xí)生產(chǎn)流程及技術(shù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，鍛煉自己觀察能力及知識(shí)運(yùn)用能力；
4、一次設(shè)計(jì)要完整的做完，單單靠一個(gè)人的力量和構(gòu)思是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有小組的合作和團(tuán)結(jié)才能讓設(shè)計(jì)快速而高效的完成。小組成員的合作很重要，實(shí)習(xí)小組的氣氛很大程度上影響設(shè)計(jì)的進(jìn)度；
5、社會(huì)工作能力得到了相應(yīng)的提高,在實(shí)習(xí)過程中，我們不僅從企業(yè)職工身上學(xué)到了知識(shí)和技能，更使我們學(xué)會(huì)了企業(yè)中科學(xué)的管理方式和他們的敬業(yè)精神。感到了生活的充實(shí)和學(xué)習(xí)的快樂，以及獲得知識(shí)的滿足。真正的接觸了社會(huì)，使我們消除了走向社會(huì)的恐懼心里，使我們對(duì)未來充滿了信心，以良好的心態(tài)去面對(duì)社會(huì)。同時(shí)，也使我們體驗(yàn)到了工作的艱辛，了解了當(dāng)前社會(huì)大學(xué)生所面臨的嚴(yán)峻問題，促使自己努力學(xué)習(xí)更多的知識(shí)，為自己今后的工作奠定良好的基礎(chǔ)；
6、增進(jìn)了我們的師生感情，從這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)的全過程來看，自始至終我們都服從老師的安排，嚴(yán)格要求自己，按時(shí)報(bào)到，注重安全。
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