旋挖钻机结构由底盘和工作装置两部分组成

1底盘：包括行走机构、车架、回转支撑、回转上车

◆行走机构：由四轮一带组成，包括：驱动轮、导向轮、支重轮、拖链轮及履带组成

◆车架：旋挖钻机多采用H型车架，起到连接、承重作用

◆回转支撑：用于上车体与车架连接轴承，起到固定、承重并具有回转作用

◆回转上车：由动力装置、液压系统、电气系统、冷却系统、驾驶室和后配重组成

◆发动机：把化学能转化成机械能并驱动液压泵为全车提供动力

◆液压系统：由泵、阀、马达油缸、散热装置及辅助元件组成

◆电气系统：由控制器、继电器、传感器、显示器等组成

◆冷却系统：分为发动机冷却装置、液压冷却、空气、空调冷却

◆驾驶室：由先导锁、先导控制阀、桅杆调平手柄、电门启动装置、显示器等

◆后配重：调节钻机重心

2工作装置：由变幅机构、桅杆总成、动力头、随动架、吊锚架、钻杆、钻具组成

◆变幅机构：调节钻机的作业半径。由动臂、三角形、随动支撑杆和变幅油缸组成

◆桅杆：承重及导向作用。由下桅杆、中桅杆和上桅杆组成。

◆动力头：输出扭矩驱并提供加压力。由变量马达、行星减速机、动力箱、连接轴、套筒、回转支撑、从动齿轮、键套体组成

◆随动架：导向并支撑钻杆。由回转支撑、架体、销轴、滑耳组成

◆吊锚架：改变钢丝绳走向起重钻杆。由架体、定滑轮组成

◆钻杆：传递扭矩及加压力，并有伸缩功能。由管体、驱动键、方头、扁头、托盘、弹簧座、缓冲弹簧、驱动节、挡环、挡套等组成

◆钻具：切削掘进并能取出渣土的作用。钻具分为单底、双底钻斗，分为筒式、螺旋等

钻机结构维护包括：打磨焊接、螺丝扭矩、润滑保养等

全面了解整车结构有助于钻机行走，掌握钻机重心平衡

二电气

当前的液压和发动机都是由电子控制，如果不掌握电气，那么将无法判断排除故障，因此必须掌握电气方面技能，才能检测维修液压和发动机

旋挖钻机电气也分为两部分：底盘电气系统和工作装置电气系统

1底盘电气系统：以卡特底盘为代表，由发电机、电瓶、电源开关、保险丝、继电器、线路、发动机控制系统、泵和发动机总控制器，动力换挡、传感器和显示器等组成

◆发动机控制器：是发动机控制计算机，并为电子器件提供功率。监控由发动机传感器输入的数据，控制发动机转速。

 

◆发动机电气系统：

 

◆泵和发动机控制器：监测主泵流量及发动机转速，并向动力换挡发出电信号，调节主泵斜盘角度控制最佳流量输出，让液压泵负载与发动机输出功率相匹配

 

◆动力换挡：通过调节电磁功率大小控制主泵斜盘角度，从而控制主泵流量输出

 

2工作装置电气系统：

主要应用旋挖钻进的电气设备，包括电控箱、控制器、继电器、倾角传感器、深度传感器、电磁阀、M4阀和显示器等组成

◆电控箱：旋挖钻机工作装置电气系统的核心部位，由控制器、稳压器、继电器、电阻、电源开关组成

 

◆控制器：监控传感器信号并传出指令

 

◆电磁阀：通过电磁引力开启或关闭阀芯，从而改变介质的流向。旋挖钻机上的电磁阀多数应用Outdoor Signage先导控制油路

 

◆M4阀：通过控制器提供电流大小而控制M4阀电磁大小，从而控制阀芯开启量，精确控制流量输出。旋挖钻机M4阀主要用于桅杆起落

 

三液压

◆液压基本知识：

液压有两个重要参数：压力P和流量Q。

单位面积上的力为压力。压力的单位为Mpa(国际单位)、bar(公斤/平方厘米)　

1Mpa＝10 bar(公斤/平方厘米)

单位时间内通过的流体容积。流量的单位为立方米/秒（m /s）、升/分(l/min)

液压功率W＝压力（P）x流量（Q）

◆帕斯卡原理：

施加在静止液体任一点的压力，将以同等大小向液体所有方向传递。

压力是个标量，没有方向，作用方向为垂直物体表面的方向。

◆液压油：

液压油是液压系统的工作介质。液压油的基本要求是抗腐蚀、抗氧化、有润滑性、、良好的流动性。液压油的一个重要指标是粘度，粘度太大，流动性差，压力损失大，粘度太小，润滑性差，液压件磨损快，甚止使液压阀出现卡紧现象

液压系统由四部分组成：

1泵：把机械能转化成液压能的装置。

卡特底盘旋挖钻机为共有6个泵，2个主泵、1个先导泵、1个冷却泵，一个辅泵和润滑泵

主泵：Rexroth力士乐A8VO斜轴式变量双泵用于开式回路，公称压力350bar,尖峰压力400bar。

旋挖钻机两主泵输出压力油经主阀控制流向各个马达

主泵调节器：

◆动力换挡：泵调节器接收来自电子控制系统的动力换挡压力，调节泵输出流量

◆功率控制特性：泵调节器维持发动机和泵之间的恒功率。泵调节器接收中间齿轮泵输出压力和传动泵输出压力的总和

◆反向流控制：当操纵杆位于空挡或未完全离开位置时，泵调节器接收反向流操纵压力，反向流操纵压力控制泵输出流量

 

2先导系统：由先导泵、先导滤芯、蓄能器、先导锁、先导比例阀、电磁阀组成。

◆先导作用：产生先导压力控制主泵输出流量

◆向机具先导比例控制阀提供先导压力以操控机器

◆产生先导压力以自动操作控制机构。如直线行驶，行驶速度自动变换等

先导泵：为定量齿轮泵，该泵负载输出率为34L／min,工作压力为40bar

 

3辅泵：Rexroth力士乐A10VO变量泵用于开式回路，轴向柱塞、斜盘式结构，带恒压控制的负载敏感泵。通过调节斜盘的位置可无级改变流量。

旋挖钻机幅泵输出的压力油经M4阀调节驱动各个油缸

 

4马达：把液压能转化成机械能。液压马达属执行元件，由液压泵输出的压力油推动马达柱塞，柱塞连接斜盘驱动缸体旋转产生扭矩。马达有定量、变量之分

定量马达：每转的理论输出排量不变的液压马达。

变量马达：每转理论排量可变的液压马达。变量马达根据负载压力斜盘角度改变排量，大排量低转速高扭矩，小排量高转速低扭矩

 

5液压阀：液压传动中用来控制液体压力﹑流量和方向的元件。

液压阀的类型很多：主换向阀、先导比例阀、电磁阀、溢流阀等

◆主控制阀：主控制阀位于液压系统中泵与马达油缸之间，依机器运行情形，操作主阀中各个组件，可控制主泵、先导泵流向液压油路的流量，从而控制并调节油缸和马达的速度和方向，以及泵的输出压力

 

◆先导比例阀：先导比例阀内的计量弹簧随操纵杆的位置而变化，流向主阀的先导油压与操纵杆的位置息息相关，因此主控制阀调定则深受操纵杆的移动量所影响

 

◆电磁阀：　电磁阀是用来控制流体的方向的自动化基础元件，属于执行器；对介质方向进行控制，从而达到对主阀的控制

 

四发动机

旋挖钻机配置的发动机多数为卡特彼勒和康明斯两大品牌，其特点：电喷、高压共轨、涡轮增压、中冷六缸柴油发动机。

以卡特彼勒才330C-9发动机为例，卡特C—9发动机结构包括二大机构、五大系统。二大机构指机体曲柄连杆机构、配气机构；五大系统指燃油系统、润滑系统、进气排气系统、冷却系统、电气启动控制系统

 

 

 1：机体曲柄连杆机构作用：将往复活塞式内燃机燃料的化学能通过燃烧放出热能，再转换为机械能。曲柄连杆机构由机体组、活塞组、连杆组、曲轴飞轮组四部分组成。

2配气机构：按照发动机六缸工作过程的需要，定时地开启和关闭进气门、排气门，实现发动机高速旋转

 

3燃油系统：卡特彼勒采用高压共轨技术，并装有机油变量HEUI泵，通过ECM控发出电流，控制HEUI泵流量输出，从而控制发动机转速

 

◆HEUI机油变量泵：

 

4润滑系统：润滑具有降低摩擦、密封、冷却、清洁等作用

机油盘→集滤器→机油泵→机油冷却器→机油滤清器—→分散到液压驱动泵（HEUI泵）、涡轮增压器、主油道中活塞冷却喷油嘴、主轴承、凸轮轴承、、惰轮轴承、摇臂机构、气门机构、前壳体等零部件

 

5进排气系统：

循环途径：

外界空气→空气粗滤→空气细滤→空气压力传感器→增压器→后冷器→进气压力传感器→进气加热器→缸盖→进气门→缸体→排气门→排气支管→涡轮机→消声器→排出到外界

 

6冷却系统

发动机工作时，由于燃料燃烧以及运动零件间的摩擦产生大量的热量，使零件温度升高，特别是直接与燃烧气体接触的零件温度更高，若没有适当的冷却将不能保证发动机的正常工作

 

7电气启动系统：包括发动机启动、充电、发动机控制等三部分。

五维修

旋挖钻机的故障多数来源于不遵守规则和预防措施引起的，正常的操作、保养、检测设备是可以降低故障机率

1保养维护：由日检、定期和周期性保养检测组成

◆日检：每天交接班后，首先第一项工作是检查钻机，日检还分为目测和手测。

◆目测包括：结构焊缝、液压油位、冷却液面、机油油位、钢丝绳状况、钻杆钻具磨损情况，整车有无泄露液体迹象，仪表显示参数等

◆手测：螺丝松动、销轴固定、提引起转动、动力头减速机及底座松动情况等

◆定期维护：定期全面检查钻杆、钢丝绳定期更换，定期检查减速机齿轮油，润滑点定期润滑等

◆周期维护：发动机三滤、机油、防冻液，液压油、液压滤芯，减速机齿轮油周期更换

 

2维修：只有找到故障的位置及原因，才能根本上解决故障。

因此只有事先对设备各个结构、系统、工作原理有了足够了解，才能判断分析故障。

维修是有技巧的，当前液压和发动机都是由电子控制的，因此出现故障时有可能是液压故障，也有可能是电气故障，因此使用排除法检测维修

◆使用排除法也是有技巧的，从从大到小（范围），从简单到复杂

◆从大到小：出现故障后，不要慌乱到处拆卸，应冷静认真思考，通过判断分析、明确思路，然后通过排除方法一一解除

故障范例：

主卷杨无动作：

第一步：检查主卷工作压力或监测显示器或油管，如果压力正常继续排查

第二步：操作其它动作看是否正常，如果其它动作正常，说明电气、先导、主泵、主阀都正常，故障锁定主卷马达、主卷制动和主卷减速机范围。通过上述分析，可以明确看出由大范围缩小到小范围

◆从简单至复杂：出现故障时，要从简单入手逐渐至复杂

继续分析主卷无动作故障：故障已经锁定主卷马达、主卷制动和主卷减速机

第一步：按浮动主卷可以浮动下放，说明制动压力低造成，如果不下放继续排查

第二步：确认制动压力，使用压力表检测制动压力，如果压力正常继续排查

第三步：不拆卸油管情况下把马达拆下，看马达运转情况，如果正常继续排查

第四步：拆卸制动系统，检查制动片和制动缸密封（拆卸制动片时卷扬不能承重）

第五步：此时已经可以肯定故障是由减速机造成的，拆卸减速机更换损坏部件

排除方法很实用，从简单容易入手，不过运用好排除法，必须先对钻机的各个部位结构，工作原理足够的了解

 

六工法：

◆旋挖工法的意义在于安全、低损耗、高产出

◆旋挖工法由四部分组成：考察、泥浆、钻具和操作。

◆影响着旋挖工法的变化主要由四项因素：地质、地下水、桩径、桩长。

◆运用好旋挖工法在于随机而变

◆旋挖工法是通过实地考察，根据经验分析，以地质类型及强度、地下水位置及丰富情况、桩径桩长来配置钻机、钻杆、钻头、钻齿，调节相应需求的泥浆，通过操作控制，管理配合达到高质量、高产出、低损耗的目的

 

                                                      王海2010/1/1