日立S320型钻机国产化改造

日立建机公司生产的S320型钻机，性能老化，无法满足需要。对该机的改造是：将钻机主体与泵吸反循环装置分离，使其独立工作，将原机转盘装置和液压泵组合，取消故障多的传动轴装置。将原有沙石泵、真空泵、电机、和配电柜重新布置，装在原机座上，经过加工修复组成新的真空泵吸反循环装置。
　　1、液压系统
　　该机经20多年的使用，系统严重磨损老化，系统压力已无法驱动转盘空转，具体问题是：液压泵头和配流盘间隙增大，痕槽深，基本无法使用，调压阀组中阀针与阀座严重磨损，弹簧塑性变形严重，马达轴向油封漏油，油压腔与配流装置由于长期停放而锈蚀；橡胶液压油管老化渗油。
　　对液压系统各部件逐一进行清洗，检查、修复、对不能修复的零部件进行国产化改造，最终达到或接近设计性能。如国产化改造液压泵头，磨修配流盘，经过研磨后装配；绞磨阀座，阀针和弹簧国产化，装配前将阀针与阀座对研，拆检马达，清除锈斑，根据国产标准油封尺寸磨修轴颈；所有橡胶液压管国产化，采用国产标准快换接头，改造后液压泵组出口输出最大压力值为23.5MPa；调压阀组的调压范围为3.5-23.5MPa.
　　2、动力转盘
　　转盘松旷，并发出异响，具体问题是：回转中心方卡偏心磨损，传动锥齿轮副齿缘磨损，啮合间隙大，转盘回转轴承严重磨损和锈蚀，润滑油管老化锈蚀。
　　针对这种情况，测绘并焊接制造新方卡，通过减少垫片来调节齿轮副啮合间隙，以达到最佳啮合状态（参照汽车后桥，“盆角”齿调整规范）；根据轴承滚道状况，修磨滚道；用国产标准钢球（哈轴承厂产18.5mm），替换，用国产尼龙棒料加工钢珠间隔架；用国产紫铜管重新布置润滑油管路，并更换油盅。
　　3、举升
　　原机举升机构设计为履带式起重机独立升降，拟改造成用卷扬机通过门架实现主动钻杆升降。参照上海探矿GPS20型钻机门架设计原理进行优化组合，利用废旧型钢制成底座，利用废旧RCF钻杆组成人字形钻塔，采用两台卷扬机和两套滑轮组，滑轮组在上横梁上实现滑动变位。
　　4、真空系统
　　原机采用叶片式水冷真空泵，改造后采用国产真空泵代替。真空泵达到泵吸工作的真空度要求:-0.08-0.10MPa。
　　5、由于钻渣泥浆不间断冲刷，泵壳、叶轮、舌门、舌门座等磨损严重，其配合间隙超限，泵吸效率严重下降，已无法保证正常生产的需要。
　　修复措施：对叶轮和泵壳进行焊补和机加工修复，恢复设计尺寸；对舌门与舌门座重新设计制造，（采用45号优质碳素钢锻造）；国产化设计制造浮动密封环（采用轴承钢）；国产化设计密封环座（采用标准弹性耐油橡胶圈支撑密封）。
　　6、配电系统
　　根据电机配备实际需要，采用全新电器元件分别设计制作配电柜、操作柜；并安装漏电保护装置、全机停电按钮、电压与电流指示表，低电压操作按钮。
　　7、结构布置
　　原设计把电动机动力通过中间传动轴附带的离合器分别传递给液压泵组、真空泵、沙石泵。转盘独立成体，与主机通过液压橡胶管远距离连接，单电机驱动，设计功率比较保守，使有时动力性不足，中间传动轴由两端支撑固定，柔性大，对两端支撑轴承要求高，轴承损坏后更换复杂（需要拆卸槽轮）；离合器轴向安装在中轴上，离合器片更换复杂，易损件三角胶带更换需要拆卸支撑座。
　　改造后钻机取消中间传动轴及轴向离合器装置，根据液压泵、真空泵和沙石泵的功率选用不同的电动机进行驱动，将液压泵组和驱动电机、两台卷扬机、转盘、配电柜及操作柜安装在举升座上，将沙石泵、真空泵、储气筒、真空泵电机和沙石泵驱动电机、配电柜组合成一个独立系统--真空泵吸反循环装置。
　　改造后，钻机故障率明显降低，且维修更方便，外界替换能力强，钻塔、转盘、液压泵组与卷扬机有机地联合设计成一体组成主机，使得主机可以独立作业，特别是气举反循环钻进或者正循环钻进时，只需要40kW电机驱动液压泵组运转，泵吸反循环装置可以闲置，从而降低能源消耗和减少设备磨损。