凿岩台车培训材料

11全智能凿岩台车培训中国铁建重工集团有限公司主讲：邹黎勇2017年7月汇报提纲三、全智能凿岩台车发展历程二、数字化工程管理一、国内外隧道施工现状四、全智能凿岩台车结构原理五、全智能凿岩台车功能介绍六、全智能凿岩台车应用案例3一、国内外隧道施工现状15人18人国内现状15人传统的设计和工法导致大型高效机械布置困难国内现状机械化信息化程度高产品系列化、功能多样化设备集成化、自动化程度高设备信息化程度高产品种类齐全凿岩台车技术成熟、种类齐全湿喷机械手和拱架安装机应用广模板台车和仰拱整体模板可靠性强专用设备效率高、作业人员少工法与装备协调多采用全断面施工国外现状15人18人国内现状15人10人15人18人发展方向15人10人9二、数字化工程管理数字化机械化半机械化人工为主人工智能数字化工程管理现场监控、电视电话数据分析、专家研判风险防控、成本分析设备管理、电子档案数字化工程管理11数字化指挥中心通过SHDSL以太网延长器，以电缆实现长距离通讯，实现工程数据的实时传输。12项目部办公PC网线电缆无线1#洞内2#洞内洞口项目部无线AP工业以太网交换机图例数字化工程管理铁建重工服务器现场指挥部远程蓝色虚线为数据流红色实线为业务流技术、服务支持项目管理等隧道施工机械数字化工程管理故障诊断与分析构建诊断经验库并在线共享性能状态评估预警部件维护管理施工进度管理施工成本分析施工质量控制实时设备远程监控设备管理手机客户端施工进度管理及质量控制预警及维护管理故障诊断与专家系统支持14隧道入网监控中心定位数据采集程序升级数字化工程管理手机客户端15实时获取设备位置信息、工作状态工程进度实时显示功能系统参数实时显示及预警功能数据统计及分析功能参数预警统计功能数字化工程管理16郑万铁路信息化平台——工程部监控中心数字化工程管理设备位置信息设备工作状态开挖进度系统参数实时显示数据统计及分析功能参数预警统计功能隧道开挖质量17三、全智能凿岩台车发展历程18凿岩台车发展历程1940’S1970’S1970’S1870’S1871年，英格索兰发明第一台蒸汽动力凿岩机1970年，法国蒙特贝发明第一台液压凿岩机-H50第一台气动凿岩机问世1978年，挪威AMV公司发明第一台计算机控制的凿岩台车全智能凿岩台车发展历程19国外凿岩台车主要生产厂家汤姆洛克（现被山特维克收购）阿特拉斯AMV（2015年与铁建重工合作）日本古河全智能凿岩台车发展历程20国内凿岩台车主要生产厂家徐工中铁装备江西鑫通河北华泰全智能凿岩台车发展历程21凿岩台车种类全智能凿岩台车发展历程22铁建重工2015年引进挪威AMV公司技术，国内首台，自主生产铁建重工全智能凿岩台车23四、全智能凿岩台车结构原理24ZYS113全智能三臂凿岩台车产品参数25ZYS113全智能三臂凿岩台车主要参数部件项目参数总体参数长16.1m宽2.9m高3.6m~5.2m工作断面16.6m×11.3m转弯半径12.4m外总重49t底盘发动机DeutzB71-19T功率140kW轴距4.9m最大行走速度15km/h钻臂数量3最大钻臂延伸2.5m推进旋转360°推进补偿2.4m钻臂重量4.8t部件项目参数吊篮额定载重450kg电气系统总功率325kW主电动机3x90kW液压系统液压泵组数量3最大系统压力21MPa水系统功率18.5kW最大流量330l/min最大压力20Bar空气系统功率15kW风量2.5m³/min风压7.5Bar推进器总长7.465m钻孔深5.34m凿岩机型号HC110功率31.9kW钻孔直径41~140mm最大钻孔深度30m产品参数26ZYS113全智能三臂凿岩台车作业范围12.6m1.35m产品参数27ZYS82全智能双臂凿岩台车产品参数28ZYS82全智能双臂凿岩台车主要参数部件项目参数总体参数长14.8m宽2.5m高3m~3.5m工作断面13.2m×9.5m转弯半径8.65m外总重30t底盘发动机DeutzB40-14T功率103kW轴距4m最大行走速度15km/h钻臂数量2最大钻臂延伸1.5m推进旋转360°推进补偿2.4m钻臂重量4.3t部件项目参数吊篮数量1电气系统总功率215kW主电动机2x90kW液压系统液压泵组数量2最大系统压力21MPa水系统功率11kW最大流量200l/min最大压力20Bar空气系统功率9kW风量1.5m³/min风压7Bar推进器总长6.125m钻孔深4m凿岩机型号HC110功率31.9kW钻孔直径41~140mm最大钻孔深度30m产品参数29ZYS82全智能双臂凿岩台车作业范围9.5m1.5m产品参数30底盘驾驶室润滑系统空压机水管卷盘电缆卷盘推进机构钻臂吊篮液压系统电控系统整机布局整机结构31后支腿电控柜前桥电控柜后桥前支腿右钻臂吊篮左钻臂中钻臂底盘32底盘骨架发动机变速箱制动器底盘底盘进气系统变矩器排气系统燃油系统散热器驾驶室结构特点剪式升降驾驶室，升降高度1.6m，保证行车时的通行性能和钻孔时的良好视野；封闭式驾驶室，有效保护操作人员免受粉尘和噪音的危害（驾驶室内噪音控制在75dB以下），减少职业病的发生。全电控操作，驾驶室内无液压管路，更安全驾驶室钻孔操作台驾驶室壳体钻孔座椅踏梯行车操作台行车座椅前照明灯驾驶室行车座椅安装座钻孔座椅安装座；全液压无钻孔座椅操作盒；全液压无驾驶室操作盒半智能驾驶室的区别：1、取消了钻孔操作座椅；2、并列放置3个操作盒。吊篮臂主要参数臂架俯仰角度-30°~+57°臂架摆动角度±45°吊篮回转角度±180°伸缩臂行程各2.8m，总5.6m吊篮最大离地高度12.8m额定载重500kg结构特点吊篮360°回转；吊篮自动调平，保证工作人员的安全与操作；覆盖范围广，单吊篮全断面覆盖。钻臂结构特点特殊布置的多个液压油缸和摆动马达可轻松实现臂架的举升、摆动、伸缩和推进器的摆动、俯仰、回转和补偿；设置推进梁自动调平模式，操作方便，定位精确可调节推进梁至垂直状态，打锚杆孔钻臂推进梁补偿油缸推进梁举升油缸推进梁底座臂架举升油缸臂架摆动油缸回转支撑摆动马达摆动支架摆动油缸回转臂辅臂臂架支撑外臂内臂钻臂推进机构主梁推进梁安装座耐磨条钻臂与推进梁连接推进机构推进梁刚度大，减小钻杆成本、且钻孔更直；推进力实时调节，提高钻孔效率，降低钻杆成本；胶管卷筒引导和保护胶管，较少胶管冲振动和磨损；前端设置高耐磨橡胶块，使开孔更稳定，钻孔更直；滑动和转动表面都安装耐磨垫，降低配件成本结构特点推进机构结构特点钻杆中心离洞臂尺寸小，尽量减小超挖量。10cm推进机构后移动托盘回缩钢丝绳钻杆导向器伸出钢丝绳液压管路支架中间扶钎器液动夹钎器后端固定座抱箍总成凿岩机托盘油缸钢丝绳拉紧机构扶钎器托盘主梁合金导轨推进机构伸缩原理推进机构初始位置伸出钢丝绳固定于油缸缸体缩回钢丝绳终止位置钢丝绳调节凿岩机结构特点配置法国蒙特贝高效液压凿岩机，冲击功率达31.9kw；配合智能控制系统，实现可靠的推进、冲击、回转、轻打开孔、防卡钎、防空打功能，具有高钻进速度、低钎具消耗的性能，使用寿命更长。48序号参数单位HC110COP18381冲击功率Kw31.9182冲击频率Hz63~72605冲击能J4453003冲击压力Bar165~1902304冲击流量L/min150~17075~926旋转速度rpm2912157旋转扭矩Nm557640凿岩机参数对比高冲击能，提高冲击效率；中压大流量控制，低旋转扭矩，提高配件使用寿命。凿岩机凿岩机顶锤式凿岩机工作原理顶锤式潜孔式概念结构换向阀蓄能器旋转马达冲击活塞齿轮钎尾凿岩机钻进的条件：冲击：冲击活塞往复冲击岩石旋转：每一次冲击后钻头旋转到合适的位置推进：保持钻头和岩石时刻贴紧冲洗：清除孔内石渣钻头冲击活塞旋转钻杆推进冲洗凿岩机凿岩机工作原理凿岩机位置1位置2能量的传递凿岩机输入能量热量返回的能量热量返回的能量输出能量=输入能量-浪费能量接杆机构推进机构配置自动加杆机构，实现一次可钻入5根钻杆，钻深25m；快速拆卸结构液压快速接头56液压系统三台90kw电机泵组分别控制三个钻臂，保证钻孔动力；全部采用多路阀控制，控制精确稳定；具有发动机驱动臂架功能，行车及维护保养过程中，方便臂架动作。电机泵组多路阀左钻臂吊篮发动及泵组电机泵组多路阀左钻臂电机泵组多路阀左钻臂液压系统电气系统臂架控制测量臂架/钻机底盘控制行走/辅助电气系统58电脑控制系统电脑D-BoxD2主驾位操作面板D3学习位操作台臂架控制盒CD-Box电磁阀压力传感器传感器采集盒B-Box传感器采集盒A-Box角度/长度传感器角度/长度传感器电气系统59电脑控制系统隧道设计模型客户的设计规划BeverTeam设计规划导入现场施工驾驶室电脑隧道中心线、隧道轮廓、钻孔图等转化为空间的几何坐标数据钻孔图的坐标数据转化为钻机的控制信息电气系统60隧道开挖信息钻孔设计自动钻孔电气系统61电脑控制系统电气系统采用双螺杆空压机，效率高，维护成本低，使用寿命长；功率：15kW；排气量：2.5m³/min；压力：8Bar；钻孔结束后，可通过程序控制由压缩空气进行钻孔清理，防止装药时钻孔堵塞；增压水泵凿岩机空压机压缩空气系统63采用多级离心泵，保证冲洗压力和流量；功率：18.5kW；最大流量：200L/min；工作压力：20Bar；最小进水压力：1Bar；为每个凿岩机单独配置西门子水流量传感器，实时监测水排渣流量，有效防止卡钎现象；水系统64水系统配置德国凯驰高压清洗水泵，低流量高压力清洗技术，省水节能；配置35m高压水管卷盘和水枪，方便施工后及时清洗；水系统65配置双林肯润滑泵；凿岩机钎尾润滑臂架铰接点集中润滑臂架铰接点集中自动润滑臂架114个铰接点自动润滑，免人工保养；润滑系统66五、全智能凿岩台车功能介绍67促进国内隧道安全智能化施工隧道施工超前钻探养护防水板衬砌沟槽注浆装药排险锚杆拱架钻孔湿喷栈桥除尘钻探注浆钻孔爆破通风运输喷锚支护衬砌养护68凿岩台车应用1、高效钻孔爆破2、锚杆施工3、超前地质勘探4、配合注浆与管棚加固5、配合装药和撬毛6、3D定位扫描7、地质分析8、数据存储和传输地质预报70施工优势30m超前钻探功能具备钻进长度超过30米超前钻探功能，一个30米孔仅需要25分钟。根据钻孔信息形成地质报告、优化爆破方案；71钻孔作业时，实时监测钻孔压力、钻孔速度钻杆旋转速度等参数，通过软件分析复原地质情况，并形成地质报告，可建立隧道大数据地质库。地质预报开挖面横向地质状况地质预报通过MWD软件分析复原地质情况，并形成地质报告，不同的颜色代表不同级别的围岩隧道纵向地质状况地质预报超前处置帷幕注浆适用地层：1、地下水发育、岩溶等地质灾害段2、围岩破碎、节理发育的断层3、下穿建筑基础、道路、管线等严格控制沉降的地段帷幕注浆目的：将预测的灾害控制在施工阶段消除，确保建设期、运营期安全指标控制：帷幕注浆后隧道出水量5L/min/100m帷幕注浆帷幕注浆在隧道周边形成帷幕注浆体注浆工具及安全措施帷幕注浆移动泵站及搅拌站管棚施工80管棚支护采用电脑台车进行管棚孔施工，钻孔直径54~142mm，深度达30-50m。钻孔爆破导航－分析器凿岩台车分析器P1P2P3固定点P1和P2，随机检测点P3台车定位83凿岩台车钻孔应用爆破孔管棚锚杆注浆超前钻探掏芯孔84钻爆设计图导入车载电脑全自动高效智能化钻孔85施工优势自动找点与钻孔按照提前布置好的钻孔参数自动钻孔：位置、孔数、角度、深度等自动控制。86凿岩机自动实现防卡钻、防空打、开孔模式。每个工作臂可在2分钟内自动完成5米深钻孔作业。施工优势钻孔模式87分析钻孔记录，分析超欠挖原因，及时优化下一循环钻孔方案全自动高效智能化钻孔88分析钻孔记录，分析超欠挖原因，及时优化下一循环钻孔方案全自动高效智能化钻孔利用自带工作吊篮配合装药与撬毛排险，方便了爆破前后辅助工序作业，大幅改善装药作业环境，提高了人员和设备安全率。89三节伸缩式臂架，