AY型钻塔液压起落装置的研制

　　A型钻塔传统的起塔方式是通过绞车羊角架、吊车或拖拉机羊角架起塔，竖立后四周用地锚钢丝绳固定，落塔采用绞车羊角架或吊车，但在这一升降过程中人为因素、钢丝绳被拉断及地锚被拔出，都会造成事故。陕西省煤田地质局2010年经济工作会议精神指出，按照“方便搬运，坚固耐用的要求，配备必要的生产、生活和文娱设施，逐步改善野外一线职工生产工作的条件，树立地勘单位新形象”“建设标准化井场”的要求和“关于2010年安全生产工作的意见”。为解决钻塔安全起落问题，配合陕西省煤田地质局属各勘探队进行钻探装备的技术改造，设计生产钻塔液压起落装置。

　　因为是技术改造，能借鉴配套成型产品少，我们通过跟大专院校科研人员和相关企业科研人员的交流、探讨，自己钻研、摸索，自行研制了AY型钻塔液压安全起落装置。

　　1 AY型钻塔主要技术参数

　　AY型钻塔主要技术参数见表1。

　　2 液压起落装置参数的确定

　　液压缸载荷计算：

　　塔架起升过程中主要受重力转矩，分析塔架在水平位置起升时所参照样本，油缸工作压力定为18 MPa，选缸径D=140 mm，在额定工作压力下大于253555牛，符合选用要求，杆径按最大速比选取。

　　井架液压起升三铰接点A、B、C位置如图所示。

　　当井架处于近水平位置时CB=2290；

　　起升到垂直位置时BC1=3884；

　　油缸行程为BC1-CB=1594；

　　2290-1594>518（标准油缸选定系数）符合140缸径油缸；

　　选样本最大行程L=1750。

　　此油缸伸出安装距和伸出最大距离均在要求范围内，符合行程需求，最终确定油缸型号为HSGK01-140/110×1750-E2501。

　　2.1 受力分析及理论计算

　　以17.5 m钻塔为例。

　　（1）液压起塔时油缸推力。

　　受力图1如下。

　　在钻塔起落时，钻塔围绕塔底销孔转动，设图示的逆时针旋转方向为+，则起塔舜时钻塔合力矩满足条件是：

　　钻塔在均匀运转时合外力为零：ΣF=0

　　钻塔理论重量为：T；通过（1）（2）（3）式解得：

　　N≥173.08 kN；Nx=23.296 kN；Ny=167.183 kN

　　在起落钻塔过程中，随着钻塔高度增加，钻塔重心靠近钻机方向，重力臂越来越小；所以起塔瞬时N值是起落塔过程中的最大值，当油缸推力大于N时，基本实现液压起塔，考虑动载荷野外风载荷因素，适当选择安全系数，即可实现安全液压起落钻塔。

　　（2）确定油缸尺寸（选型）：油缸活塞设立图见图2；油缸有效伸长见图3。