1.1.2 旋挖钻机结构和工作原理
 旋挖钻机主体结构
图1.1 旋挖钻机主体结构
  旋挖钻机可以形象的比作捞沙斗,钻头部位装有斗子,逐次把地下的砂土、岩石取出,反复循环实现打孔作业的功能。如图1.1,底盘起到对旋挖钻机支撑和行走功能,回转机构能够实现旋挖钻机的挖图,卸土操作。钻杆、动力头、桅杆总成等机构是旋挖钻机的工作装置,旋挖钻机在工作的时候,桅杆调平控制系统调整桅杆角度,及时调整选干的垂直度。而动力头的作用是给钻杆和钻头提供扭矩,使钻头可以进行旋转切削;同时,液压油缸加压,使动力头传递加压力给钻杆和钻具,使钻头能够加压钻进。在当钻头里面装满土屑后,卷扬提升器钻头,回转主机到一定的角度,打开钻头底门,倒出土渣,合上斗门,回到钻进地点,下放钻杆,钻头再次放入孔内钻进。重复动作,完成钻孔作业[8] 。
1.1.3 旋挖钻机施工流程
  旋挖钻机的施工流程如下:(1)首先操作旋挖钻机到达施工地点;(2)根据施工地点的地质等因素以及施工要求选择钻杆,转速,加压力等相关参数;(3)利用桅杆的导向作用下放钻杆,将底部的桶式钻头放置到孔位;(4)利用钻机动力头装置为钻杆和钻头提供扭矩,加压装置通过加压动力头的方式将加压力传递给钻杆、钻头,使钻头回转破碎岩石土;(5)钻头在钻进时,将破碎岩土装进钻头内,然后再由钻机的提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外进行卸土;(6)重复动作,直到钻至设计的孔的深度;(7)对于粘结性好的岩石土层,则可以采用清水或者干式钻进技术;在松散容易坍塌的地层,必须要采用静态泥浆护壁这种钻进技术[11]。
   
  传统工艺上使用冲击或回转钻进技术完成钻孔,它相比较旋挖钻机,具有很多不足。比如说施工时间长,成孔工艺差等等缺点。
1.1.4  国内外旋挖钻机现状
 1.2 本文的研究思路和内容
  本设计采用振动传感器选择合适的测量位置,测量旋挖钻机工作时钻杆和动力头的振动情况、使用单片机分析测试结果,进而判断钻杆牙嵌啮合状态。
  主要研究一下几项内容
(1)确定出满足课题要求的系统设计方案;
(2)从工控机、单片机、PLC中选出合理的控制方式;
(3)选出合适的测量分析元器件。
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