周在友/ZHOU Zai-you
（長江重慶航道工程局，重慶 400012） [摘 要]為了消除浪涌對船用鉆機的損壞，提高鉆進效率，研發了一種防浪涌裝置配備在潛孔鉆機上。本文介紹了該防浪涌裝置的結構、工作原理和參數設計。實際工程應用證明該防浪涌裝置工作正常有效。
[關鍵詞]航道鉆機；防浪涌裝置；應用
在江河航道、沿海航道和港口碼頭建設等水下工程施工中，為消除險灘礁石，拓寬挖深航道，需要進行水下鉆孔爆破作業。而船用鉆機作為鉆爆船的主要裝備，除需要適應各種不同的巖土特性、鉆孔孔徑、孔深以及疏浚方式外，還需適應江河或海面經常會起浪涌的特殊工作環境。
實際施工時，江河或近海的浪涌不僅降低了航道鉆機的鉆孔效率，而且還很容易造成鉆桿、沖擊器和鉆頭的損壞，甚至對鉆機造成更大的損壞。為了消除浪涌對鉆桿、沖擊器、鉆頭及鉆機其他部位的損壞，提高鉆進效率，由長江重慶航道工程局、中南大學機電工程學院智能機械研究所、山河智能裝備股份有限公司共同研究開發制造了SWDW165航道潛孔鉆機，該鉆機配備了一種防浪涌裝置，實際工程應用證明該防浪涌裝置工作正常有效。
1 航道鉆機防浪涌裝置結構與工作原理
如圖1所示，航道鉆機防浪涌裝置主要包括動力頭滑架、溢流閥、防浪涌氣缸、拖動板等。動力頭滑架和拖動板安裝在鉆架上，通過鏈條推進拖動板，拖動板通過防浪涌氣缸帶動動力頭滑架，從而使鉆桿得到向下的推進力和向上的提升力。由于氣體的壓縮和膨脹性好，氣缸運動速度快，在拖動板和動力頭滑架之間能起到很好的緩沖連接作用。如果航道鉆機在起浪涌的時候施工，浪涌漲潮時船體上升，拖動板上升，由于設有防浪涌氣缸，防浪涌氣缸活塞桿腔內的壓縮空氣膨脹，活塞桿縮回，不會使防浪涌氣缸缸筒上升帶動動力頭滑架上升，從而不帶動鉆桿、鉆具上升，鉆頭仍就可抵住孔底進行鉆進。在浪涌落潮時船體下降，拖動板下降，由于設有防浪涌氣缸，防浪涌氣缸活塞桿腔內的壓縮空氣壓縮，活塞桿伸出，不會使防浪涌氣缸缸筒下降帶動動力頭滑架下降，從而不帶動鉆桿、鉆具下降，避免它們受到很大的壓力，達到保護鉆具和鉆桿的作用。當潮差很大，活塞桿伸出很長，防浪涌氣缸內壓縮空氣的壓力升高過大時通過溢流閥溢流，進一步起到保護作用。如果潮差大于防浪涌氣缸行程，鉆桿往上頂，使活塞桿全部拉出，推進鏈條會受到很大的拉力。推進馬達推進力調節溢流閥調定的壓力可控制最大推進力，當鉆桿往上頂的力大于調定的最大推進力時，溢流閥溢流，鏈條拉動推進馬達反轉，使鏈條、回轉動力頭、鉆桿、沖擊器、鉆頭等不至于受到船舶巨大的重量壓力而損壞，起到最終的保護作用。浪涌退去后，防浪涌氣缸內充入壓縮空氣使之復位繼續工作。
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