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国产各类旋挖钻机技术现状分析

文章来源：工程机械网　 2008-08-07 　加入收藏　　　

旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械。主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用，旋挖钻机今后的市场前景十分广阔，目前国内外生产旋挖钻孔机厂商有近二十家。

　　徐工科技：徐工科技主要产品有RD15、RD18/RD20、RD22三种旋挖钻机，是国内较早专业生产大口径液压旋挖钻机的厂家。
　　该系列钻机是在广泛吸收国外同类产品先进技术的基础上设计开发的高新技术产品，主要性能指标达到了当代国际同类产品的先进水平，液压等关键零部件采用国际化配套，保证整机的可靠性。整机采用液压伸缩式履带底盘，自行起落折叠式钻桅、伸缩式自锁钻杆，采用国际先进的PLC智能控制技术，CAN总线控制系统，具有钻孔定位自动对正、钻桅垂直度自动控制、孔深自动检测显示、钻孔速度扭矩自适应系统、故障诊断等多种智能化功能。采用彩色屏翻屏显示，优化了界面,方便人工操作,控制器、传感器等主要电气元件采用进口件，提高了产品可靠性。采用液压先导控制，操作方便舒适。该系列钻机采用进口CUMMINS系列发动机，RD22还采用了电喷发动机，最大扭矩250kN·m，最大成孔直径2500mm，具有充足的功率储备，完全可以满足在我国高原地区的施工。徐工钻机目前主要采用进口钻杆，整机具有主副卷扬防过卷安全保护、变幅安全限位、驾驶室内先导控制切断等可靠的安全保护装置。操纵室视野开阔，装有冷暖空调并最大限度的满足操作人员的舒适要求，整机外型美观大方，主要结构件采用高强度低合金结构钢焊接而成，机械强度高，刚度大，工作安全可靠。
　　北京经纬巨力工程机械有限公司：北京经纬巨力工程机械有限公司是香港中国基础工程有限公司（CFC）100%投资控股企业，生产的产品主要有ZY120、ZY160、ZY200三种机型，其产品主要元件采用进口件，包括钻杆在内的结构件均为自制件，功能及技术性能与国内外同类产品相似，动力头采用双速减速机及单级平行轴齿轮减速增扭，所选发动机功率较大，可在高原等恶劣条件下作业。
　　河北石家庄煤矿机械公司：河北石家庄煤矿机械公司最新推出的XZ-20旋挖钻孔机是该公司在引进芬兰永腾公司技术的基础上，采用技贸结合的方式生产的新产品。该机动力头、钻杆等均从进口永腾公司进口，制造成本较高，因此售价大大高于国内同类产品机型,市场竞争力有待提高。
　　内蒙古北方重型汽车股份有限公司：内蒙古北方重型汽车股份有限公司经过缜密的市场调研，与吉林大学联合研制了ZY-200型旋挖钻机，ZY-200型旋挖钻机底盘选用卡特彼勒公司履带底盘，发动机选用美国康明斯发动机，可以旋挖直径2m，深60m的桩孔，是一种技术密集、资金密集的高新技术产品。
　　天津宝峨公司：天津宝峨公司是德国宝峨公司设在天津的一家独资企业，主要组装宝峨BG系列旋挖钻机和连续墙施工设备，并提供在中国所有宝峨公司产品的售后服务。主要机型为BG20旋挖钻机，该机最大的特点是动力头为双级扭矩输出，当小扭矩输出时，最大钻进速度可达到60r/min，大大提高了施工效率，该机可配5种自锁式或摩擦式6键钻杆，长度从30～58m，发动机额定功率为145kW，耗油量小，主要适于在平原施工。
　　三一重机：三一重机主要产品是SR220C机型，最大扭矩220kN·m，最大成孔直径2000mm。SYR220旋挖钻机选用了CATERPILLAR330C底盘、C-9电喷发动机、内藏式液压可伸缩履带结构，宽履带提供较低的接地比压，提高施工时整机稳定性和适应性，且便于施工和运输。SYR220旋挖钻机电子控制系统主要由发动机和泵电子控制系统、桅杆垂直度自动调平系统、PLC功能控制系统等部分组成。卡特彼勒C-9电喷柴油发动机，是目前国际上最先进的动力装置，发动机和泵电子控制系统可以控制主泵的输出流量，发动机和泵控制器会根据发动机转速和转速旋钮位置向控制主泵输出的比例电磁铁发出电信号，指导主泵最佳输出，让液压负载与发动机转速相配，从而利用发动机的最大可用功率，发动机转速自动控制（AEC）在负荷较小或无负荷时，系统自动降低发动机转速，减少油耗。该发动机噪音低，振动小，废气排放量小，环保高效，性能稳定可靠。桅杆垂直度自动调平系统，能对桅杆进行实时监控，可实现手动和自动切换，在一定的角度范围内，自动调整角度，保证施工中桩孔的垂直度要求，提高施工质量。PLC功能控制系统还可实现钻孔深度监测调整，回转自动定位，功能模式切换，工作装置自动限位等功能。液压系统是钻机的能源转换系统和钻机各职能部件的控制系统。发动机发出的动力，通过液压系统，将其转换为推动钻机各职能部件运动的驱动力，并对各职能部件的运动规律进行有效的控制。液压系统关键部分沿用卡特彼勒液压系统主控回路、先导控制回路，其精髓在于使用了先进的负载反馈技术，可使流量按需分配到系统各个工作装置，实现不同工况下的最佳匹配。先导控制使操作更加灵活、安全、舒适、精确。系统独立散热。泵、马达、阀、油管及管接头全采用进口产品，确保系统的高可靠性。SYR220旋挖钻机司机室大面积成型玻璃宽敞明亮，内设大功率绿色冷暖风空调，拥有可调式豪华减振司机座椅，使司机人员有一个舒心的工作环境；轻巧灵活的人性化设计的操纵手柄分立两旁；正面触摸屏和右侧的监控器显示系统状态参数，还提供非正常状态报警项目和故障确认消除等一目了然；仪表台上的压力表还可为操作司机提供更为直观的工作状态；整机启动前还具备预先自动检测功能。
　　SYR220旋挖钻机桅杆采用大箱形截面，为动力头和钻杆提供导向作用，具有良好的刚性和稳定性，抗冲击、耐振动，无需拆卸的可折叠式结构能减少整机长度和高度，便于运输。采用流行的平行四边形结构，通过其上油缸的作用，可以使桅杆远离机体或靠近机体，改变桅杆的角度，以调节桅杆的工作幅度或运输状态桅杆的高度，以及桅杆相对地面的角度，使其动作机动灵活，施工效率高。动力头采用双变量液压马达驱动小齿轮，由小齿轮啮合大齿轮带动键套与钻杆配套，可根据不同的地质条件自动无级改变旋转速度和输出扭矩，高品质双速减速机还可实现高速甩土功能，动力头有独立的润滑、冷却和换速液压系统，确保动力头能可靠高效地工作。SYR220旋挖钻机还可配套长、短螺旋钻具、普通钻斗、捞沙钻斗、筒式岩石钻头等钻具以适应粘土层、沙砾层、卵石层和中风化泥岩不同的施工要求。
　　宇通重工：宇通重工新推出机型是YTR230，该机型配置基本和三一重工的SR220C相同，主参数也基本相同，这是该公司首次涉足旋挖钻机领域，技术上有待进一步完善。山河智能公司的SWDM-20钻机和徐州东明公司的TRM200钻机均采用自制底盘国产化钻杆，动力头为国内同一家公司生产，技术水平相差无几。
　　中联：中联ZR200旋挖钻机技术特点是采用了卡特彼勒330C专用可拓展履带底盘，C-9增压、中冷、电控发动机，内藏式液压可伸缩履带结构。发动机和泵自动控制系统能最大限度地提高燃油效率，电子控制模块（ECM）汇集所有发动机燃油、空气、冷却液和排气系统的传感器，存储并传递如转速、油耗及故障诊断等状态信息，能自动地与不同的施工环境相匹配，即使在极端条件下也能稳定地输出最大扭矩，防止发动机熄火。冷却系统能保证机器在-20℃～40℃外部环境温度下安全运转。CAT330C驾驶室，能有效地阻隔噪音，驾驶室和操纵台的设计符合人机工程学，驾驶员可轻松触到驾驶室内所有的开关、表盘和操纵手柄。自动控制的空调能自动调节室温和空气流量。滑移式遮阳板保护驾驶员免受阳光直射。电子控制系统为PLC功能控制系统和桅杆垂直度自动调平系统。PLC功能控制系统在基于嵌入式真彩LCD显示屏的基础上，应用CANBUS技术和虚拟仪表技术，配合独特的传感器，来实现钻机的精确控制。在作业中能动态显示各控制元件的状态：钻进过程孔深自动记录，数字和动画双显示；上车回转数字和图形双引导，快速自动找回；逻辑功能模块可防止驾驶员误操作，且具有功能模式切换、整机运行状态监控、工作装置自动限位等。桅杆垂直度自动调平系统，能对桅杆进行实时监控，可实现手动和自动的切换，在一定的角度内可自动调整桅杆的垂直度，保证施工中桩孔的垂直度要求，提高施工质量。液压系统采用先导操纵的主、副双回系统。各部件的运动速度可以通过控制手柄位移的大小来控制。主泵系统采用分功率、负控制，且与发动机泵电子控制系统相连，使机器在各档油门位置都能实现发动机转速的自动控制。副回路采用了负荷传感技术。独特的动力头润滑系统保证机器可靠运行。双液压马达变量驱动的动力头，可根据地质条件的不同自动地无级改变动力头的转速和扭矩，双速减速机通过动力换档可实现高速甩土功能。钻机为伸缩式钻杆，钻杆的下端装有弹簧减振器。有两种型号可供用户选择，且两种钻杆可互换。一种为摩阻式（5X13m）五节钻杆，有效钻深为60m；另一种为内锁式（4X13m），有效深度为48m。可配800～2000mm不同规格和各种用途的钻具，如长、短螺旋钻具、普通钻斗、捞沙钻斗、筒式岩石钻头等以满足不同施工要求。