钻机变幅机构概述综述
1.1钻机变幅机构的结构
本文所述的钻机型号均为平行四边形变幅机构，图1.1显示了该机构目前主要的结构形式。其结构特点为三角连杆与机架底部回转器两支杆及大臂组成平行四边形，变幅时桅杆和钻机可始终保持水平运动，故也被称作是平行四边形变幅机构。此种结构形式，可简单的看作是三角支承机构与平行四边形调整机构的组合。在此种机构中，借由变幅油缸进行的伸缩操作，使得桅杆与机身发生远离，而三角支承机构是与竖井油缸配合，使得钻桅角发生改变，使得钻桅与地面水平面之间能够垂直。变幅装置的使用，能够在整机不发生移动的情形下，借由对钻头位置的调整，对孔实现定位。
平行四边形变幅机构的构成，主要有变幅油缸、三角连接架、支杆、大臂、柱油缸等。在空间几何结构上看，它存在着对称性。其中，三脚架和大臂的几何结构是对称的，而变幅油缸、支撑杆之间在轴线上是共面的，而且与两大臂构成的对称面是平行的。
振幅调整功能，更多是依靠两段液压油缸实现。在本系机构中，液压油缸的作用更多是对钻孔作业位置、钻杆水平起落位置进行调整，两个变幅液压油缸，分别在大臂和机架底部回转器的两侧安装。立桅液压油缸的作用更多是对钻桅的姿态进行调节，在两立桅液压油缸的两端，分别安装钻桅、三角连接架。控制双液压油缸进行伸缩运动，能够使得钻机工作部发生变动。
1-钻桅总成；2-支撑杆；3-回转器；4-变幅液压油缸；5-大臂；6-三角形连接架
图2-1变幅结构示意图
1.2钻机变幅机构的工作原理
采用变幅机构，使得钻桅角获得改变，从而实现对钻桅的垂直度和钻桅杆的工作幅度的调整，三角联轴器、钻桅的移动，只在平面上发生，相比较工作装置的起升运动、平移运动的需要，能够予以有效满足，对现场施工作业环境能够有效适应。同时，可变液压缸的伸缩运动，能够实现对钻杆工作幅度的调节，由此使得整体高度获得调整，为运输和输送提供便利。在钻机中，变幅机构是受力的主要机构，不仅需要承载着钻机、钻桅等工件施加的重量，而且在钻孔状态下尚且需要受到动力头产生的力矩的作用。在钻孔的全过程中，钻机承受的反作用力与力矩，会借由钻桅、钻杆实现向变幅机构的传递，然后借由底盘旋转平台实现向地面的传递。因它有着相对复杂的受力状况，需要以实际工况为参考，对典型工况予以确定，并以各工况为对象进行有限元分析。对变幅机，设计计算有以下基本要求：实现施工中的对位、收放移动及稳定刚度、垂直控制等功能。在施工过程中的孔径精度、整机工作半径等对整机性能有着重要影响的关键参数中，钻削变幅机构能够产生决定性影响，并且对整机的稳定性也存在着重要作用。