水平定向鉆機(jī)拉壓力靜態(tài)測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種拉壓力靜態(tài)測(cè)試裝置，特別是涉及一種水平定向鉆機(jī)拉壓力靜態(tài)測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，給進(jìn)機(jī)構(gòu)是全液壓動(dòng)力頭式水平定向鉆機(jī)的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)之一，其功能是帶動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及鉆具鉆孔或擴(kuò)孔/鋪管，盡管給進(jìn)機(jī)構(gòu)常用的結(jié)構(gòu)形式有多種，從目前來(lái)看，性能可靠的齒輪齒條傳動(dòng)仍是水平定向鉆機(jī)應(yīng)用得最多的結(jié)構(gòu)形式。
[0003]我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T10548-2006《水平定向鉆機(jī)》中明確定義，最大回拖力力是“使動(dòng)力頭停止向后回拖所測(cè)得的最大阻力”，最大推進(jìn)力是“使動(dòng)力頭停止向前推進(jìn)所測(cè)得的最大阻力”。標(biāo)準(zhǔn)還明確規(guī)定“用測(cè)力計(jì)進(jìn)行最大回拖力的測(cè)量”，有鑒于此，檢驗(yàn)鉆機(jī)給進(jìn)機(jī)構(gòu)是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，逐漸受到水平定向鉆機(jī)生產(chǎn)廠家的關(guān)注，而更多用戶對(duì)鉆機(jī)回拖力是否真正符合要求也更加關(guān)心。
[0004]目前國(guó)內(nèi)常用的兩種靜態(tài)測(cè)試方法和測(cè)試裝置。
[0005]1、間接測(cè)試;首先控制給進(jìn)機(jī)構(gòu)，使滑板及動(dòng)力頭移到前進(jìn)或后退的停止位置，再調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)壓力直至最大值，記錄該系統(tǒng)壓力表的壓力值，最后換算出鉆機(jī)給進(jìn)機(jī)構(gòu)的給進(jìn)力/回拉力，間接測(cè)試方法簡(jiǎn)單實(shí)用，但測(cè)量精度較低，只適用于出廠檢驗(yàn)。
[0006]2、直接加載測(cè)試:鉆機(jī)處于施工狀態(tài)，首先，將動(dòng)力頭主軸通過(guò)連接桿+測(cè)力計(jì)+拉力桿再與地面牢固連接的承載裝置(機(jī)械或液壓式)鉸接，再控制給進(jìn)機(jī)構(gòu)回拖動(dòng)力頭，至主軸-連接桿-測(cè)力計(jì)-連接桿與承載裝置之間產(chǎn)生拉力，繼續(xù)調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)壓力達(dá)到最大值時(shí)，測(cè)力計(jì)即可測(cè)出給進(jìn)機(jī)構(gòu)的拉力大小。直接加載測(cè)試方法測(cè)量精度較高，能滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，可用于大中小型鉆機(jī)型式檢驗(yàn)。問(wèn)題是大型鉆機(jī)回拉力承載裝置制作涉及機(jī)械制造和土建工程等多方面，成本高。
[0007]隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和非開挖技術(shù)領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，產(chǎn)量少的大型、超大型鉆機(jī)的回拖力已達(dá)到3000kN甚至6000kN，相應(yīng)的測(cè)試裝置制造成本必將翻倍增加，致使單臺(tái)鉆機(jī)測(cè)試成本非常高，即使大型企業(yè)也難以承受，因此，研制一種測(cè)量方式和測(cè)量精度符合標(biāo)準(zhǔn)要求，制作成本企業(yè)也能接受的測(cè)試裝置是十分必要的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種水平定向鉆機(jī)拉壓力靜態(tài)測(cè)試裝置，通過(guò)本技術(shù)方案，能夠充分借用被檢測(cè)鉆機(jī)自身的零件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、制造成本低、承載能力強(qiáng)，適用范圍廣，可以降低中小型鉆機(jī)，尤其是可以大幅度降低大型鉆機(jī)的測(cè)試成本。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種水平定向鉆機(jī)給進(jìn)機(jī)構(gòu)拉壓力靜態(tài)測(cè)試裝置，包括加載裝置、承載裝置和測(cè)量裝置，所述承載裝置固定在鉆架導(dǎo)軌上，所述加載裝置由測(cè)力變徑接頭、拉力接頭或推力接頭構(gòu)成，所述測(cè)力變徑接頭的一端與動(dòng)力頭主軸連接，測(cè)力變徑接頭的另一端與拉壓力傳感器的一端相連接，所述拉力接頭或推力接頭與拉壓力傳感器的另一端相連接。所述拉力接頭或推力接頭的加載面為外凸的球面。
[0010]所述承載裝置由測(cè)力架、承壓墊圈、調(diào)整墊板、固定架、定位齒條、壓板、圓柱銷和螺釘組成，所述固定架上部通過(guò)螺釘和圓柱銷將測(cè)力架緊固在固定架上，固定架中間用螺釘和圓柱銷與兩個(gè)對(duì)稱的定位齒條相固定，兩個(gè)定位齒條分別與被測(cè)試鉆機(jī)鉆架中部的雙面齒條緊密咬合，固定架下部通過(guò)底面兩側(cè)螺釘和壓板緊壓在鉆架導(dǎo)軌面上。
[0011 ]所述測(cè)力架上部沿鉆架縱向設(shè)置有安裝孔，在安裝孔兩側(cè)端面上固定有承載面是內(nèi)凹球面的承壓墊圈。
[0012]所述測(cè)力架與固定架之間設(shè)置有調(diào)整墊板，并依據(jù)動(dòng)力頭主軸高度調(diào)整測(cè)力架安裝孔的高度。
[0013]所述測(cè)量裝置由拉壓力傳感器、放大器、數(shù)字顯示控制儀和電纜線構(gòu)成，所述壓力傳感器的兩端分別與測(cè)力變徑接頭和推力接頭或拉力接頭相連接，拉壓力傳感器通過(guò)電纜線與放大器和數(shù)字顯示控制儀相連接。
[0014]采用上述技術(shù)方案后的有益效果是:一種水平定向鉆機(jī)拉壓力靜態(tài)測(cè)試裝置，通過(guò)本技術(shù)方案，(I)設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低；(2)承載能力強(qiáng)，中心高可以調(diào)節(jié)，回拖力測(cè)試范圍寬；(3)加載與承載之間環(huán)節(jié)少，承壓面為球形，測(cè)試結(jié)果精確；(4)既可用于室內(nèi)測(cè)試，亦可在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1液壓動(dòng)力頭式齒輪齒條的給進(jìn)機(jī)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2本實(shí)用新型中回拖力加載裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3本實(shí)用新型中推進(jìn)力加載裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4本實(shí)用新型中承載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5為圖4的側(cè)視圖。
[0020]圖6本實(shí)用新型的回拖力測(cè)試示意圖。
[0021 ]圖7本實(shí)用新型的推進(jìn)力測(cè)試示意圖。
[0022]圖8本實(shí)用新型的實(shí)際測(cè)試狀態(tài)示意圖。
[0023]圖中，I固定架、2調(diào)整墊板、3測(cè)力架、4拉力接頭、5承壓墊圈、6推力接頭、7測(cè)力變徑接頭、8拉壓力傳感器、9電纜線、10放大器、11數(shù)字顯示控制儀、12圓柱銷、13定位齒條、14壓板、15安裝孔、16螺釘、17動(dòng)力頭、20雙面齒條、21鉆架。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]本實(shí)用新型涉及的水平定向鉆機(jī)拉壓力靜態(tài)測(cè)試裝置的實(shí)施例僅針對(duì)如圖1所示的齒輪齒條傳動(dòng)的給進(jìn)機(jī)構(gòu)。
[0026]本實(shí)施例中，包括加載裝置、承載裝置和測(cè)量裝置。
[0027]所述加載裝置有兩種連接方式，圖2所示為回拖力加載連接方式，測(cè)力變徑接頭7—拉壓力傳感器8—拉力接頭4依次連接；圖3所示為推進(jìn)力加載連接方式，測(cè)力變徑接頭7—拉壓力傳感器8—推力接頭6依次連接。
[0028]如圖4和圖5所示已組裝完成的承載裝置，由測(cè)力架3、承壓墊圈5、調(diào)整墊板2、固定架1、定位齒條13、壓板14、螺釘16和圓柱銷12組成，所述固定架I上部通過(guò)螺釘16和圓柱銷12將測(cè)力架緊3緊固在固定架I上，固定架I中間用螺釘16和圓柱銷12與兩個(gè)對(duì)稱的定位齒條13相固定，兩個(gè)定位齒條13分別與被測(cè)試鉆機(jī)鉆架21中部的雙面齒條20緊密咬合，固定架I下部通過(guò)底面兩側(cè)螺釘16和壓板14緊壓在鉆架21導(dǎo)軌面上。
[0029]所述測(cè)力架3下部通過(guò)螺釘16和圓柱銷12緊固在固定架I上，兩個(gè)定位齒條13分別與被測(cè)試鉆機(jī)鉆架上面的雙面齒條20咬合，固定架I中間下方通過(guò)螺釘16和圓柱銷12固定在兩個(gè)對(duì)稱的定位齒條13上，固定架I底面兩側(cè)螺釘16將壓板14緊壓在鉆架21的導(dǎo)軌面上。
[0030]所述測(cè)力架3上部沿鉆架21縱向設(shè)置有安裝孔15，在安裝孔15兩側(cè)端面上連接有承載面是內(nèi)凹球面的承壓墊圈5。
[0031]所述測(cè)力架3與固定架I之間設(shè)置有調(diào)整墊板2，并依據(jù)動(dòng)力頭17主軸的高度調(diào)整測(cè)力架3上安裝孔15的高度。
[0032]所述測(cè)量裝置由拉壓力傳感器8、放大器10、數(shù)字顯示控制儀11和電纜線9構(gòu)成，所述拉壓力傳感器8的兩端分別與測(cè)力變徑接頭7和推力接頭6或拉力接頭4相連接，拉壓力傳感器8通過(guò)電纜線9與放大器10和數(shù)字顯示控制儀11相連接。
[0033]如圖6所示，為本實(shí)施例在測(cè)試鉆機(jī)動(dòng)力頭回拖力的配置狀態(tài)，測(cè)力變徑接頭7—端與動(dòng)力頭17主軸連接，另一端與拉壓力傳感器8連接，拉力接頭4須穿過(guò)測(cè)力架7的安裝孔15后與拉壓力傳感器8連接;如圖7所示，為本實(shí)施例在測(cè)試鉆機(jī)動(dòng)力頭推進(jìn)力的配置狀態(tài)，只須按照?qǐng)D7所示依次連接即可。
[0034]從圖6和圖7中可以看出，加載裝置中的拉力接頭4或推力接頭6和承載裝置中承壓墊圈5之間的接觸面分別是凸凹形的球面，這種球面接觸形式具有微調(diào)對(duì)中作用，減少加載中的憋勁現(xiàn)象，提高測(cè)試精度。因此承壓墊圈5的固定螺釘不宜擰緊，否則會(huì)減少球面接觸方式的調(diào)心作用。
[0035]如圖8所示的水平定向鉆機(jī)拉壓力靜態(tài)測(cè)試裝置在測(cè)試鉆機(jī)回拖力或推進(jìn)力時(shí)的實(shí)際狀態(tài)，承載裝置通過(guò)定位齒條13與鉆架21上固定的雙面齒條20緊密咬合，可以可靠地防止承載裝置前后移動(dòng);承載裝置底面兩側(cè)用螺釘16將壓板14緊壓在鉆架21的滑軌上，可以阻止承載裝置縱向翻轉(zhuǎn)。
[0036]加載裝置的連接方式根據(jù)測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行選擇，測(cè)試回拖力按照?qǐng)D6所示連接，測(cè)試推進(jìn)力按照?qǐng)D7所示連接，再將測(cè)力變徑接頭7的另一端與動(dòng)力頭17的主軸直接連接;最后用電纜線9連接拉壓力傳感器8、放大器10和數(shù)字顯示控制儀11。
[0037]以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳可行實(shí)施例而已，并非用以限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水平定向鉆機(jī)拉壓力靜態(tài)測(cè)試裝置，其特征在于，包括加載裝置，承載裝置和測(cè)量裝置，所述承載裝置固定在鉆架導(dǎo)軌上，所述加載裝置由測(cè)力變徑接頭、拉力接頭或推力接頭構(gòu)成，所述測(cè)力變徑接頭的一端與動(dòng)力頭主軸連接，測(cè)力變徑接頭的另一端與拉壓力傳感器的一端相連接，所述拉力接頭或推力接頭與拉壓力傳感器的另一端相連接;所述拉力接頭或推力接頭的加載面為外凸的球面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平定向鉆機(jī)拉壓力靜態(tài)測(cè)試裝置，其特征在于，所述承載裝置由測(cè)力架、承壓墊圈、調(diào)整墊板、固定架、定位齒條、壓板、圓柱銷和螺釘組成，所述固定架上部通過(guò)螺釘和圓柱銷將測(cè)力架緊固在固定架上，固定架中間用螺釘和圓柱銷與兩個(gè)對(duì)稱的定位齒條相固定，兩個(gè)定位齒條分別與被測(cè)試鉆機(jī)鉆架中部的雙面齒條緊密咬合，固定架下部通過(guò)底面兩側(cè)螺釘和壓板緊壓在鉆架導(dǎo)軌面上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平定向鉆機(jī)拉壓力靜態(tài)測(cè)試裝置，其特征在于，所述測(cè)力架上部沿鉆架縱向設(shè)置有安裝孔，在安裝孔兩側(cè)端面上固定有承載面是內(nèi)凹球面的承壓墊圈。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平定向鉆機(jī)拉壓力靜態(tài)測(cè)試裝置，其特征在于，測(cè)力架與固定架之間設(shè)置有調(diào)整墊板，并依據(jù)動(dòng)力頭主軸高度調(diào)整測(cè)力架安裝孔的的高度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平定向鉆機(jī)拉壓力靜態(tài)測(cè)試裝置，其特征在于，所述測(cè)量裝置由拉壓力傳感器、放大器、數(shù)字顯示控制儀和電纜線構(gòu)成，所述壓力傳感器的兩端分別與測(cè)力變徑接頭和推力接頭或拉力接頭相連接，拉壓力傳感器通過(guò)電纜線與放大器和數(shù)字顯示控制儀相連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及的水平定向鉆機(jī)給進(jìn)機(jī)構(gòu)拉壓力靜態(tài)測(cè)試裝置，包括加載裝置、承載裝置和測(cè)量裝置，所述承載裝置固定在鉆架導(dǎo)軌上，所述加載裝置由測(cè)力變徑接頭、拉力接頭或推力接頭構(gòu)成，所述測(cè)力變徑接頭的一端與動(dòng)力頭主軸連接，測(cè)力變徑接頭的另一端與拉壓力傳感器的一端相連接，所述拉力接頭或推力接頭與拉壓力傳感器的另一端相連接。所述拉力接頭或推力接頭的加載面為外凸的球面；通過(guò)本技術(shù)方案，（1）設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低；（2）承載能力強(qiáng)，中心高可以調(diào)節(jié)，回拖力測(cè)試范圍寬；（3）加載與承載之間環(huán)節(jié)少，承壓面為球形，測(cè)試結(jié)果精確；（4）既可用于室內(nèi)測(cè)試，亦可在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試。
【IPC分類】G01M99/00
【公開號(hào)】CN205192772
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520978319
【發(fā)明人】汪學(xué)明, 張一帆
【申請(qǐng)人】德威土行孫工程機(jī)械（北京）有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年12月1日