旋挖钻机主卷扬机构布置及驱动形式

旋挖钻机主卷扬机构的功能是提升或下放钻杆。主卷扬机构按其在整机上的位置可分为前置、中置和后置3种，按主卷扬机构的驱动形式可分为单减速器驱动和双减速器驱动2种。本文介绍主卷扬机构3种布置形式及2种驱动形式的构造及特点。

1. 主卷扬机构布置形式

主卷扬机构安装在旋挖钻机桅杆或变幅机构上称为前置主卷扬机构；安装在回转平台的中部，即回转支承中心附近称为中置主卷扬机构；安装在回转平台的后部，即发动机之后、配重之前称为后置主卷扬机构。

（1）前置主卷扬机构

前置主卷扬机构的布置形式多用于挖掘机底盘改装的小、中型旋挖钻机，且多为单液压马达驱动。因受桅杆或变幅机构空间的限制，此种主卷扬机构多采用直径较小的卷筒，卷筒上缠绕多层钢丝绳。

前置主卷扬机构主要有以下3个优点：一是不需在上车回转平台上安装主卷扬机构，底盘改造工作量小；二是可使采用自制底盘的旋挖钻机，回转平台布置更加紧凑、合理，从而可减小回转平台的面积，使旋挖钻机操作灵巧、便捷；三是主卷扬机构的提升力只对桅杆产生正压力，而不会对桅杆产生弯矩，从而使桅杆受力较为合理。

前置主卷扬机构的缺点主要是：卷筒只能采用多层钢丝绳缠绕，钢丝绳易出现跳绳、乱绳、咬绳等现象，钢丝绳的使用寿命缩短。

（2）中置主卷扬机构

中置主卷扬机构的布置形式多用于专用底盘的中、大型旋挖钻机。卷筒多为单层或双层绕绳。多为双液压马达、双减速器驱动，也有少量为双液压马达、单减速器驱动。

中置主卷扬机构主要有以下4个优点：一是可以安装直径较大、单层绕绳的卷筒，从而避免了钢丝绳跳绳、乱绳等弊病， 提高了钢丝绳使用寿命；二是主卷扬机构靠近回转支承中心部位，主卷扬机构提升、下放时，对回转支承及回转平台主梁施加的弯矩较小；三是钢丝绳对桅杆后背的导向滑轮的包角较小， 滑轮的磨损较小；四是主卷扬机构的提升力对桅杆施加的弯矩较小。

主卷扬机构中置的缺点是：只能采用自制或定制专用底盘，回转平台面积较大， 主卷扬机构安装维修不便。

（3）后置主卷扬机构

后置主卷扬机构的布置形式多用于利用挖掘机底盘进行改装的大型旋挖钻机，多采用单层绕绳卷筒，多为双液压马达、双减速器驱动，也有少量采用双液压马达、单减速器驱动。

后置主卷扬机构主要有以下3个优点：一是可以采用挖掘机底盘，不用单独设计专用底盘；二是可采用单层绕绳卷筒，避免钢丝绳跳绳、乱绳等现象，从而提高了钢丝绳使用寿命；三是主卷扬机构布置在配重之前，相当于增加了一部分配重，从而提高了旋挖钻机的稳定性。

后置主卷扬机构的缺点有4点：一是与主卷扬机构前置比较，主卷扬机构后置对挖掘机底盘的改装工作量较大；二是钢丝绳对桅杆后背导向滑轮的包角较大，钢丝绳与滑轮的磨损较大，钢丝绳使用寿命较短。三是钢丝绳绕过后背滑轮提升、下放时，桅杆承受的弯矩较大。四是主卷扬机构后置会对回转支承产生较大的倾覆力矩，并对回转平台主梁产生较大的交变载荷，容易引起回转平台主梁疲劳损坏。

2.主卷扬机构驱动形式

旋挖钻机主卷扬机构的驱动形式分为2种，即单减速器驱动和双减速器驱动。

（1）单减速器驱动

单减速器驱动的主卷扬机构主要由减速器1、螺栓（2、4）、机架3、卷筒5和调心滚子轴承6等组成，如图1所示。减速器1通过螺栓2与主卷扬机架3的右端刚性连接，减速器1起到减速及支撑卷筒5右端作用。减速器1驱动滚筒转动，其输出端通过螺栓4与卷筒5连接。机架3左端的调心滚子轴承6支撑在卷筒5左端。该轴承既具有较大的承载能力，又具有自动调心功能，能够适当调整卷筒5因受力而产生的变形。

使用单减速器驱动时，可选择单液压马达驱动减速器，也可选择双液压马达驱动减速器。

（2）双减速器驱动

双减速器驱动多应用于大型旋挖钻机。当单减速器输出的扭矩所产生卷筒提升力不够时，可采用双减速器驱动。双减速器驱动的主卷扬机构主要由减速器（1、10）、螺栓（2、4、8、9）、机架3、卷筒5、外过渡盘6、内过渡盘7和销轴11等组成，如图2所示。

该主卷扬机构的右端与单减速器驱动主卷扬机构的右端相同，卷筒5与机架3刚性连接。机架3的左端设有外过渡盘6和内过渡盘7，外过渡盘6通过螺栓8固定在机架3上，内过渡盘7通过螺栓9固定在减速器10上，外过渡盘6与内过渡盘之间沿圆周方向配合面上的4根销轴11（销轴两端设有挡板，防止销轴窜出），用于外过渡盘6与内过渡盘7圆周方向定位。当减速器10向滚筒5输出扭矩时，减速器10的反作用力通过内过渡盘7、销轴11和外过渡盘6作用于机架3上。

这种浮动的过渡盘结构，既可以起到柔性支撑作用，又可以传递减速器的反作用扭矩。运用销轴固定的自由度特性，既可保证减速器与架的连接，又可提升减速器使用寿命。

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