（毕设全套）大直径桩基础工程成孔钻具设计（含CAD图纸）

格式：RAR 上传：2022-06-25 05:31:46

《（毕设全套）大直径桩基础工程成孔钻具设计（含CAD图纸）》修改意见稿

1、“.....增加泥渣拢耙功能和适配泥渣分离器以及排渣动力。能否及时的排空出渣，直接影响着钻具的安全稳定运行和成孔效率。所以需要在托板上以主动轴为圆心，分别围绕星形齿轮侧，安装三条带状螺旋机构，以将渣土实时拢耙集中在中空轴孔中排出。对于反循环排渣，要求压缩机或泥浆泵功率相匹配，且及时和充分的分离泥渣，返回泥浆确保施工泥浆面高度。另外气升排渣除需解决气体密封问题外，还需在气道安装活门，解决意外停机时泥渣反流沉淀堵塞气管的问题。保证Ⅰ型结构的钻杆，具有定的轴向弹性自由度......”。

2、“.....从而充分作用于岩石面，另外在刃具未触及到孔底面，而升举钻杆使螺旋间歇机构足以生效时，不使钻杆轴产生间歇运动的举力，都必须使钻杆在轴向向上方向，具有定的弹性约束的自由度。合理布置Ⅰ型结构中刃具的数量和位置。理论上只需在星形轮周边均匀布满钻杆轴和刃具，就可获得最大细密和均匀的网状迹线运动面积。但实际上是只要钻具固定圈与孔底摩擦产生的反向平衡扭矩能得到保证后有祥述，则无论在星形轮面范围内，还是托板上空出的周边，都可以分布安装钻杆轴和刃具......”。

3、“.....设计上可从密布置，在实际施工应用时，可根据不同配套设备和功率以及地质情况，留待现场决定安装的数量和位置。合理确定Ⅰ型结构中刃具的工作层面高度。安装在三个行星轮上的钻杆及刃具，如在松软地质层施工，以均衡的分布在个不同的工作层面高度为宜，这样可以提高整体工作效率。但在大砾石和岩体层面破碎施工时，则宜使钻杆及刃具工作在两个层面高，以增加岩体破碎临空面，提高冲击破石效率。以上要求钻杆及刃具能方便更换或调整其工作高。合理确定Ⅰ型结构中刃具的形状和直径。要求刃具既能绞削软散颗粒......”。

4、“.....同时又便于刃具随孔底地面高度变化而滑动过度此是冲击破石功能的需要，宜使刃具呈圆锥状造型，不过锥侧面均匀布设三道刃口和数条齿槽，锥顶呈三菱锥形刃尖。另外必须保证每个星形轮，至少有组刃具的最大绞削范围超出钻具固定圈厘米左右，以使钻具顺利的整体钻进进尺。这需要在不与其它刃具和排渣管运动相扰的情况下，综合考虑确定其最大刃具直径。要求钻具适配性好。既能适配般回旋钻机，也可适配潜水钻机。即既可设计为地面驱动，也可采用潜水变速电机体化设计或液压马达驱动。有效保证钻具运行的反向平衡力矩......”。

5、“.....对于有沉井护壁施工，即由与井壁联系的定位约束产生。对于无护壁施工，Ⅱ型钻具宜采用潜水体化变速电机配套型，同时配套组同步钢丝绳滑轮组控制升降并产生反向力偶。井口地面驱动Ⅰ型钻具则由固定圈底部，与孔底地面产生相对运动的摩擦阻力产生。潜水驱动Ⅰ型钻具则由地面约束力和孔底地面产生相对运动的摩擦阻力产生。当然也可以另辅助增设接触孔壁的单向连动自锁机构，以有效增加和确保钻具运行的超强反向平衡力矩。合理解决机械运动润滑的问题。任何事物都具有两面性，由于机构特性决定和为了简化结构，建立刃具星形运动的齿轮组等大部件......”。

6、“.....这就需要齿轮组采用高锰类耐磨钢特性材料履带锷板和道岔类材料，有适应在泥浆砂石中工作的材质要求。以解决有关部件难以密封的滚动滑动和齿轮摩擦的润滑以及锈蚀问题。另外还需加设防护罩和隔离板，以防异物影响和损坏机件运行。解决固定圈底承力土体控制切削的第二种方法。以上关于钻具固定圈下的土体，是考虑由星形轮上组专用刃具随运动周期进行切削，其随星形运动周期切削的厚度速度超切尺度和间断长度，应控制与星形轮上刃具的切削平均进度及排渣效率相适应，亦即应与钻具的整体进尺速度控制相协调......”。

7、“.....为了使钻具的刃具有进步的功能性分工，现提出在托盘上每两星形齿轮间的三角区内，安装从动齿轮与外齿圈啮合，带动其轴端有个刀刃的刃具头产生间歇切削运动，以适当的间歇周期控制切削固定圈下的土体，通过保证土体承受钻具固定圈所需的压力动态平衡，从而保证钻具整体进尺的均衡性和稳定性。这样就可以充分发挥星形轮上刃具群在大面积切削中的功能性作用。有待进步考证其机械运动原理的新颖性和适用范围。据有关业内人士的感觉判断，此机械运动的机构及原理具有独立独创和实用性。目前的应用除适用于开发桩基钻具外......”。

8、“.....其Ⅰ型机构原理还可应用于引进技术开发生产的异形大断面“地铁隧道盾构机”和“顶管掘进机”刀盘的新型化设计改造和完善。由于其具有可临空施工的条件，因而更有利于采取其他措施如电动，大大强化冲击碎石功能。主要是由对岩土体的磨削或压碎掘进，改为绞削和冲击破碎掘进。有望开发生产出掘进刀盘控制系统除外结构原理全新工况条件合理效率更高易维护和适用于各类地质情况的新刀盘类型的机械。也需要在托板上以主动轴为圆心，分别围绕星形齿轮侧，安装三条带状螺旋机构，以将渣土拢耙集中在中空轴孔中排出，实现各单元独立排渣综上所述......”。

9、“.....首先决定于成孔设备的效率，成孔设备的效率又主要决定于钻具的综合性能，而钻具的性能主要是体现对岩土的成渣和排渣能力两方面。本文提出的方案，就是综合解决钻具既具有冲击破碎和旋削岩土的成渣能力，也建立了钻具高效排渣的结构和性能条件，同时由于采用了星形运动以及模块化结构的方案，也使解决大中直径成孔钻具地质通用性施工适用性高效率轻性化和小扭矩的设计问题成为了可能。其主要是采用了“星形运动”的机械原理，构思了全新的运动机构，使钻具具有了当前多种常规钻头的优势功能。即是钻具的刃具群既可单独径向转动......”。