利用卷管机卷制锥筒

2004年第7期WEST-CHINAEXPLORATIONENGINEERINGJul.2004总第98期

文章编号:1004—5716(2004)07—0137—02中图分类号:TU69　文献标识码:B

利用卷管机卷制锥筒

刘广勋,陈献征

(金牛集团郑州勘察机械有限公司,河南郑州450007)

摘　要:介绍了利用卷管机卷制锥筒的工艺方法及要求。关键词:卷管机;卷制;锥筒;附件

　　我们公司是生产工程钻机的企业。图1所示的是用来组焊长螺旋钻机钻具配套件———滑动支架(钻杆扶正器)的工件。图2是用来组焊斜撑(钻塔支撑杆)的工件。公司没有专门的制作设备。十多年来,一直采用油压机压制和手工敲打的工艺方法制作。最近利用自制卷管机进行卷制,不仅降低了劳动强度,提高了工作效率,而且制成的质量也明显提高。1　原制作工艺

根据不同型号产品的需要,将厚度为8～10mm的普通低碳钢板,数控切割成如图3所示扇环形料※在扇环料上,沿直径方向,间隔均匀地划出数条压制线※用油压机沿划线方向逐条反复压制(沿每条线一次的下压量尽可能相同,直到压制出的锥筒接近图纸要求尺寸)※用锤敲打校圆至符合图纸要求※焊接对接缝。上述工艺方法,制作如图2所示锥筒( 3、 3′较小,h3较大),能够压制的范围很小,几乎靠敲打成形。即便压制如图1所示锥筒( 2、 2′较大,h2较小),逐条线返复压制,不仅工作量大,而且每次的下压量也不工件压痕明显,外观质量差。2　利用卷管机卷制工艺

卷制图1所示锥筒( 2、 2′≥300mm,h3≤150mm),可在卷管机(如图4所示)上安装如图5所示的摩擦支架(在卷管机的座板6上组焊带有螺孔的底板5,将摩擦支架用螺栓紧固在底板上,不用时可将摩擦支架拆下来),便可进行卷制。工艺过程为:数控切割下料※卷制(方法:将扇环料内圆弧紧贴摩擦支架,放置在摩擦支架右侧,让任一直径与滚杠轴线平行,旋转卷管机左手柄1、右手柄4,通过丝杠2、滑瓦3,高速滚框的下压量,使左侧下压量大于右侧下压量,启动卷管机,进行卷制。卷制过程中逐步增加两侧下压量。由于两侧下压量不同,加之扇环内圆弧与摩擦支架的摩擦力,在滚框的转动下,料件便绕摩擦支架转动。通过往返转动,就可卷制出接近图纸要求的锥筒)※校正(对已符合图纸尺寸要求的,可省去此道工序)※焊接对接缝。卷制如图2所示锥筒( 3、 3′较小,h3较大),在较大的摩擦力下,料件才能

(下转第140页)

图3　扇环形料图2　钻塔支撑杆工件图1　钻杆扶正器工件

图4　卷管机

1、左手柄;2、压紧螺栓;3、销轴;4、右手柄;5、底板;6、座板;7、丝杠螺;8、丝杠;9、球压盖;10、限位板;11、摩擦支架;12、摩擦板;

13、上滚杠;14、滑瓦;15、内六方螺栓;16、下滚杠;17、螺栓

容易控制均匀,导致工件对接处扭曲错位,校正工作量大,且成形

图5　摩擦支架　　　　　　　　图6　摩擦板

140

表1　岩石天然湿度单轴抗压强度统计表

地层编号

范围值

Jul.2004

西　部　探　矿　工　程　　　　　　　　　　　　　　　　　　

No.7

开尺寸符合扩底设计要求。

(3)扩底钻头下入孔内时应慢慢下入井底,以免扩爪碰撞变形。

(4)开钻时将钻头提起一定高度﹙方钻杆带动回转梁的下移长度﹚使扩底钻头钻至普通钻头钻进深度时实现双动,即扩爪和底钻头同时工作。

(5)扩孔到设计深度后应彻底冲井排渣,边冲洗边提动钻具,当上下自如时即可上钻。

(6)上钻后应检查扩爪活动是否自由灵活,扩爪的最大张开尺寸是否有变化。5　扩头柱的质量检测

建设单位委托锦州建筑工程质量检测中心对桩基进行检测,在工程桩上进行了3根静载荷试验和全部桩基低应变动力测试,检测的3根桩均未出现明显特征点的极限荷载,单桩的竖向极限承载力标准值分别≥4800kN,低应变动力测试共检测了84根,其中I类桩80根,占所检测桩数的95.2%,II类桩4根,占所检测桩数的4.8%,分别满足设计要求。6　结论

目前,国内外的扩底钻头有两大类,一类是铰链式扩底钻头,另一类是液压式扩底钻头,它们的共同特点都是在桩孔达到设计深度后再进行扩孔,且只有极小一部分长度满足了设计的最大直径,同时也难以实现单桩多处扩孔的需要。单双两动伸缩式连续扩底钻头较好地解决了这两个问题,它可以实现单桩任意孔段扩孔的需要,当扩孔时底钻头不动,当扩至最大直径后。底钻头和扩孔钻头同时钻进,确保了扩大头的最大直径长度,增加了桩端承载力,节省了工程造价。本工程共投入大口径转钻机4台套,总工期11天,共完成扩底钻孔灌注桩84根,钻孔总长度1638m,有效桩长1285m,本场地由于地质条件较差桩端持力层在中风化泥岩中,增加扩底后桩长由原来每根19.8m减少到15.3m,累计节省桩长378m,提前4天完成工期。增加扩底后不但增加了桩的承载能力,而且增强了桩的抗拔能力;不但满足了设计要求,而且节省工程造价20%,受到了建设单位的认可和好评。

n1714

fcv5.7813.30

平均值标准差变异系数样本数标准值

σ

1.382.46

δ

0.220.17

及名称(min-max)fm

(6)层中风化泥岩4.1～8.96.38(7)层微风化泥岩9.5～18.1

14.48

　　上述统计结果表明:第(6)层中风化泥岩和第(7)层微风化泥岩均属软岩,泥岩在空气中风化迅速,且浸水易软化,而强度迅速降低,桩端持力层较差。

3　单双两动伸缩式连续扩底钻头的工作原理

大口径单双两动伸缩式连续扩底钻头。实现了扩钻即分又合的目的,即在预定深度下入扩底钻头。首先扩孔钻头回转,扩爪张开,当扩至到设计最大直径后,底钻头也随着回转,实现连续扩孔,这样能确保最大扩孔直径和长度,增加单桩承载力,该钻头也可在钻孔桩的任意部分实现连续扩孔,扩出的最大直径长度可任意控制。更换不同的切削具,可适应不同地层扩孔的需要。其工作原理如下:

当钻至预定深度后,提出普通钻头,下入该钻头至孔底,此时,靠钻具自重或液压加压,使方钻杆下移,使其带动回转梁下移,当主动钻杆回转时,带动钻头上盖、回转梁扩爪一起回转,开始逐渐扩孔,由于底钻头与钻头体是动配合,此时底钻头保持相对静止,实现单动,当扩爪扩至设计要求直径时,上部靠上限位档限位,此时方钻杆恰好进入底钻头的四方筒内,带动底钻头同步回转,达到扩钻同步进行,即双动,实现了连续扩孔的目的。4　扩底灌注桩的施工要点

4.1　单双两动伸缩式连续扩底钻头施工工艺流程

施工工艺为:桩位测定※桩机就位※普通钻头钻进至扩底顶标高※提出普通钻头换入扩底钻头扩孔钻进达到扩孔直径后钻进至孔底。4.2　质量保证措施

(1)在开钻前认真检查扩底钻头扩爪的开、合是否自由灵活。(2)调整好方钻杆带动回转梁的下移长度,使扩爪的最大张

(上接第137页)

转动,需要在卷管机上安装如图6所示的摩擦板。卷制方法与上述方法基本相同;扇环内圆弧紧贴摩擦板进行卷制。如果右侧下压量达最大时仍不能卷圆,可在锥筒下面,靠近摩擦板处,垫厚度适当(8～18mm),宽15～20mm的钢板条,再进行卷制便能卷圆。然后校正,焊对接缝。与压制成形相比,卷制工作效率可提高10倍,且制成品表面光滑,质量明显提高。3　附件的制作和对可卷工件的要求

摩擦支架和摩擦板的制作尺寸根据卷管机的规格,按实测尺寸制作;可卷制板料厚度为卷管机的最大可卷厚度,锥筒的小圆直径大于滚框的直径。

RollingManufactureofConicalCylinderbyUseofPipe-rollingMachine

LIUGuang-xun,CHENXian-zheng

(ZhengzhouSurveyMachineryCompanyLimitedzx,JinNiuGroup,ZhengzhouHenan450007,China)

Abstract:Thetechniquesandrequirementsonrollingmanufactureofconicalcylinderbyuseofpipe-rollingmachinearepresented.

Keywords:pipe-rollingmachine;rollingmanufacture;conicalcylinder;ac-cessory