2.1、國內產品發展現狀
旋挖鉆機在二戰以前首先在美國卡爾維爾特公司問世,二戰之后在歐洲得到發展,1948年意大利邁特公司首先開始研制,接著意大利、德國開始發展,到了70~80年代在日本得到快速發展,當時日本稱之為回轉斗成樁,也叫阿司特利工法(EarthDriII),在德國、日本這類工法相當普遍。我國在80年代初從日本引進過工作裝置,配裝在KH-125型履帶起重機上。1984年,天津探礦機械廠引進美國RDI公司的旋挖鉆機并進行消化吸收。1987年在北京展覽館首次展出了意大利土力公司(SOILMEC)產品,1988年北京城建機械廠根據土力公司的樣機開發了1.5m直徑的履帶起重機附著式旋挖鉆機。
1994年鄭州勘察機械廠引進英國BSP公司附著式旋挖鉆孔機的生產技術,但都沒有形成批量生產。1992年寶峨公司在中國北京設立了代表處,開始了對華業務.并于1995年在天津成立了獨資子公司寶峨天津機械工程有限公司,組裝適合中國市場的寶峨BG20型旋挖鉆機。
1998年在上海又成立了中德合資上海寶峨金泰工程機械股份有限公司,生產組裝BG15型、BG24型旋挖鉆機。1998年,徐工集團開始自主開發研制RD18旋挖鉆機,于99年試制成功并投入批量生產,最近幾年我國旋挖鉆機取得了快速發展。后來,北京經緯巨力、三一重機等也紛紛涉足旋挖鉆機的生產,目前國內外生產旋挖鉆孔機廠商有近二十家。
2.2、國內主要生產產品的技術現狀分析
徐工科技:徐工科技主要產品有RD15、RD18/RD20、RD22三種旋挖鉆機,是國內較早專業生產大口徑液壓旋挖鉆機的廠家。
該系列鉆機是在廣泛吸收國外同類產品先進技術的基礎上設計開發的高新技術產品,主要性能指標達到了當代國際同類產品的先進水平,液壓等關鍵零部件采用國際化配套,保證整機的可靠性。整機采用液壓伸縮式履帶底盤,自行起落折疊式鉆桅、伸縮式自鎖鉆桿,采用國際先進的PLC智能控制技術,CAN總線控制系統,具有鉆孔定位自動對正、鉆桅垂直度自動控制、孔深自動檢測顯示、鉆孔速度扭矩自適應系統、故障診斷等多種智能化功能。采用彩色屏翻屏顯示,優化了界面,方便人工操作,控制器、傳感器等主要電氣元件采用進口件,提高了產品可靠性。采用液壓先導控制,操作方便舒適。該系列鉆機采用進口CUMMINS系列發動機,RD22還采用了電噴發動機,最大扭矩250kN·m,最大成孔直徑2500mm,具有充足的功率儲備,完全可以滿足在我國高原地區的施工。徐工鉆機目前主要采用進口鉆桿,整機具有主副卷揚防過卷安全保護、變幅安全限位、駕駛室內先導控制切斷等可靠的安全保護裝置。操縱室視野開闊,裝有冷暖空調并最大限度的滿足操作人員的舒適要求,整機外型美觀大方,主要結構件采用高強度低合金結構鋼焊接而成,機械強度高,剛度大,工作安全可靠。
北京經緯巨力工程機械有限公司:北京經緯巨力工程機械有限公司是香港中國基礎工程有限公司(CFC)100%投資控股企業,生產的產品主要有ZY120、ZY160、ZY200三種機型,其產品主要元件采用進口件,包括鉆桿在內的結構件均為自制件,功能及技術性能與國內外同類產品相似,動力頭采用雙速減速機及單級平行軸齒輪減速增扭,所選發動機功率較大,可在高原等惡劣條件下作業。
河北石家莊煤礦機械公司:河北石家莊煤礦機械公司最新推出的XZ-20旋挖鉆孔機是該公司在引進芬蘭永騰公司技術的基礎上,采用技貿結合的方式生產的新產品。該機動力頭、鉆桿等均從進口永騰公司進口,制造成本較高,因此售價大大高于國內同類產品機型,市場競爭力有待提高。
內蒙古北方重型汽車股份有限公司:內蒙古北方重型汽車股份有限公司經過縝密的市場調研,與吉林大學聯合研制了ZY-200型旋挖鉆機,ZY-200型旋挖鉆機底盤選用卡特彼勒公司履帶底盤,發動機選用美國康明斯發動機,可以旋挖直徑2m,深60m的樁孔,是一種技術密集、資金密集的高新技術產品。
天津寶峨公司:天津寶峨公司是德國寶峨公司設在天津的一家獨資企業,主要組裝寶峨BG系列旋挖鉆機和連續墻施工設備,并提供在中國所有寶峨公司產品的售后服務。主要機型為BG20旋挖鉆機,該機最大的特點是動力頭為雙級扭矩輸出,當小扭矩輸出時,最大鉆進速度可達到60r/min,大大提高了施工效率,該機可配5種自鎖式或摩擦式6鍵鉆桿,長度從30~58m,發動機額定功率為145kW,耗油量小,主要適于在平原施工。
三一重機:三一重機主要產品是SR220C機型,最大扭矩220kN·m,最大成孔直徑2000mm。SYR220旋挖鉆機選用了CATERPILLAR330C底盤、C-9電噴發動機、內藏式液壓可伸縮履帶結構,寬履帶提供較低的接地比壓,提高施工時整機穩定性和適應性,且便于施工和運輸。SYR220旋挖鉆機電子控制系統主要由發動機和泵電子控制系統、桅桿垂直度自動調平系統、PLC功能控制系統等部分組成。卡特彼勒C-9電噴柴油發動機,是目前國際上最先進的動力裝置,發動機和泵電子控制系統可以控制主泵的輸出流量,發動機和泵控制器會根據發動機轉速和轉速旋鈕位置向控制主泵輸出的比例電磁鐵發出電信號,指導主泵最佳輸出,讓液壓負載與發動機轉速相配,從而利用發動機的最大可用功率,發動機轉速自動控制(AEC)在負荷較小或無負荷時,系統自動降低發動機轉速,減少油耗。該發動機噪音低,振動小,廢氣排放量小,環保高效,性能穩定可靠。桅桿垂直度自動調平系統,能對桅桿進行實時監控,可實現手動和自動切換,在一定的角度范圍內,自動調整角度,保證施工中樁孔的垂直度要求,提高施工質量。PLC功能控制系統還可實現鉆孔深度監測調整,回轉自動定位,功能模式切換,工作裝置自動限位等功能。液壓系統是鉆機的能源轉換系統和鉆機各職能部件的控制系統。發動機發出的動力,通過液壓系統,將其轉換為推動鉆機各職能部件運動的驅動力,并對各職能部件的運動規律進行有效的控制。液壓系統關鍵部分沿用卡特彼勒液壓系統主控回路、先導控制回路,其精髓在于使用了先進的負載反饋技術,可使流量按需分配到系統各個工作裝置,實現不同工況下的最佳匹配。先導控制使操作更加靈活、安全、舒適、精確。系統獨立散熱。泵、馬達、閥、油管及管接頭全采用進口產品,確保系統的高可靠性。SYR220旋挖鉆機司機室大面積成型玻璃寬敞明亮,內設大功率綠色冷暖風空調,擁有可調式豪華減振司機座椅,使司機人員有一個舒心的工作環境;輕巧靈活的人性化設計的操縱手柄分立兩旁;正面觸摸屏和右側的監控器顯示系統狀態參數,還提供非正常狀態報警項目和故障確認消除等一目了然;儀表臺上的壓力表還可為操作司機提供更為直觀的工作狀態;整機啟動前還具備預先自動檢測功能。
SYR220旋挖鉆機桅桿采用大箱形截面,為動力頭和鉆桿提供導向作用,具有良好的剛性和穩定性,抗沖擊、耐振動,無需拆卸的可折疊式結構能減少整機長度和高度,便于運輸。采用流行的平行四邊形結構,通過其上油缸的作用,可以使桅桿遠離機體或靠近機體,改變桅桿的角度,以調節桅桿的工作幅度或運輸狀態桅桿的高度,以及桅桿相對地面的角度,使其動作機動靈活,施工效率高。動力頭采用雙變量液壓馬達驅動小齒輪,由小齒輪嚙合大齒輪帶動鍵套與鉆桿配套,可根據不同的地質條件自動無級改變旋轉速度和輸出扭矩,高品質雙速減速機還可實現高速甩土功能,動力頭有獨立的潤滑、冷卻和換速液壓系統,確保動力頭能可靠高效地工作。SYR220旋挖鉆機還可配套長、短螺旋鉆具、普通鉆斗、撈沙鉆斗、筒式巖石鉆頭等鉆具以適應粘土層、沙礫層、卵石層和中風化泥巖不同的施工要求。
宇通重工:宇通重工新推出機型是YTR230,該機型配置基本和三一重工的SR220C相同,主參數也基本相同,這是該公司首次涉足旋挖鉆機領域,技術上有待進一步完善。山河智能公司的SWDM-20鉆機和徐州東明公司的TRM200鉆機均采用自制底盤國產化鉆桿,動力頭為國內同一家公司生產,技術水平相差無幾。
中聯:中聯ZR200旋挖鉆機技術特點是采用了卡特彼勒330C專用可拓展履帶底盤,C-9增壓、中冷、電控發動機,內藏式液壓可伸縮履帶結構。發動機和泵自動控制系統能最大限度地提高燃油效率,電子控制模塊(ECM)匯集所有發動機燃油、空氣、冷卻液和排氣系統的傳感器,存儲并傳遞如轉速、油耗及故障診斷等狀態信息,能自動地與不同的施工環境相匹配,即使在極端條件下也能穩定地輸出最大扭矩,防止發動機熄火。冷卻系統能保證機器在-20℃~40℃外部環境溫度下安全運轉。CAT330C駕駛室,能有效地阻隔噪音,駕駛室和操縱臺的設計符合人機工程學,駕駛員可輕松觸到駕駛室內所有的開關、表盤和操縱手柄。自動控制的空調能自動調節室溫和空氣流量。滑移式遮陽板保護駕駛員免受陽光直射。電子控制系統為PLC功能控制系統和桅桿垂直度自動調平系統。PLC功能控制系統在基于嵌入式真彩LCD顯示屏的基礎上,應用CANBUS技術和虛擬儀表技術,配合獨特的傳感器,來實現鉆機的精確控制。在作業中能動態顯示各控制元件的狀態:鉆進過程孔深自動記錄,數字和動畫雙顯示;上車回轉數字和圖形雙引導,快速自動找回;邏輯功能模塊可防止駕駛員誤操作,且具有功能模式切換、整機運行狀態監控、工作裝置自動限位等。桅桿垂直度自動調平系統,能對桅桿進行實時監控,可實現手動和自動的切換,在一定的角度內可自動調整桅桿的垂直度,保證施工中樁孔的垂直度要求,提高施工質量。液壓系統采用先導操縱的主、副雙回系統。各部件的運動速度可以通過控制手柄位移的大小來控制。主泵系統采用分功率、負控制,且與發動機泵電子控制系統相連,使機器在各檔油門位置都能實現發動機轉速的自動控制。副回路采用了負荷傳感技術。獨特的動力頭潤滑系統保證機器可靠運行。雙液壓馬達變量驅動的動力頭,可根據地質條件的不同自動地無級改變動力頭的轉速和扭矩,雙速減速機通過動力換檔可實現高速甩土功能。鉆機為伸縮式鉆桿,鉆桿的下端裝有彈簧減振器。有兩種型號可供用戶選擇,且兩種鉆桿可互換。一種為摩阻式(5X13m)五節鉆桿,有效鉆深為60m;另一種為內鎖式(4X13m),有效深度為48m。可配800~2000mm不同規格和各種用途的鉆具,如長、短螺旋鉆具、普通鉆斗、撈沙鉆斗、筒式巖石鉆頭等以滿足不同施工要求。










