一种车载钻机上装静载性能的检测平台及方法与流程
本发明涉及一种检测平台及方法，属于检测检验技术领域，具体是涉及一种车载钻机上装静载性能的检测平台及方法。
背景技术：
车载钻机主要用于矿山应急救援、煤层气勘探和抽采以及工程施工中，其主要功能是靠上装钻机部分实现大扭矩回转和强力起拔，这两个功能的参数是车载钻机最为主要的技术参数。目前，国内的车载钻机生产企业和专用汽车的检测检验机构都不能对其静载时的扭矩和提升力进行检测，常用的方法是通过公式计算得到一个设计理论值，或是通过工程施工，凭经验间接的获得一个参数范围，不能够准确的测试车载钻机的这两个主要参数，严重制约了车载钻机上装性能的检测检验工作，使得车载钻机的可靠性受到极大限制。本发明就是基于此，提出了一种车载钻机上装静载性能检测的平台及方法。该平台及方法在实际中得到成功应用。
技术实现要素：
本发明主要是解决现有技术所存在的上述技术问题，提供了一种车载钻机上装静载性能的检测平台及方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种车载钻机上装静载性能的检测系统，包括：
检测平台，包括基坑以及预埋钻杆，所述预埋钻杆下端通过混凝土浇筑体预埋于基坑内；
连接装置，用于将所述预埋钻杆及检测用钻杆通过检测装置相连。
在本发明的至少一个实施例中，所述连接装置为扭矩检测连接装置，包括一万向联轴器，所述万向联轴器的一端连接所述预埋钻杆，另一端连接一扭矩传感器，所述扭矩传感器与检测用钻杆相连。
在本发明的至少一个实施例中，所述连接装置为提升力检测装置，包括提升力检测用工装，所述提升力检测用工装为两个，其中一个提升力检测用工装的一端连接于预埋钻杆上端设置的提升力传感器上，另一端通过钢丝与检测用钻杆上设置的另一提升力检测用工装相连。
在本发明的至少一个实施例中，所述提升力检测用工装包括法兰盘底座，以及垂直于所述法兰盘底座设置的连接环；所述法兰盘底座与检测用钻杆的法兰盘相匹配。
一种车载钻机上装静载性能的检测方法，包括：
将预埋钻杆下端通过混凝土浇筑体预埋于基坑内；
通过连接装置将所述预埋钻杆及检测用钻杆通过检测装置相连；
驱动所述检测用钻杆以通过所述检测装置测量车载钻机上装静载性能参数。
一种车载钻机上装静载性能的检测方法，包括：
将预埋钻杆下端通过混凝土浇筑体预埋于基坑内；
扭矩传感器上端与检测用钻杆下端的法兰进行连接；在预埋钻杆的上端法兰处安装万向联轴器，使扭矩传感器的另一端和万向联轴器的一端连接；将扭矩传感器仪表与传感器进行连接；
在车载钻机停止给进的状态下且动力头在低速档时调节回转调速控制手柄，由低到高逐渐加载，测量车载钻机动力头输出的扭矩值。
在本发明的至少一个实施例中，所有采用螺栓连接处都使用高强度螺栓；螺纹连接处，在连接之前都必须涂抹丝扣油。
一种车载钻机上装静载性能的检测方法，包括：
将预埋钻杆下端通过混凝土浇筑体预埋于基坑内；
将提升力传感器的下端连接到预埋钻杆的法兰盘上，提升力传感器的上端连接一提升力检测用工装，检测用钻杆下端的法兰连接另一提升力检测用工装，将钢丝绳穿过两个提升力检测用工装的圆环；
在车载钻机停止回转的状态下，调节提升调速控制手柄，由低到高逐渐加载，在系统压力达到额定压力时测得的提升力数值为车载钻机的静态提升力。
在本发明的至少一个实施例中，所有采用螺栓连接处都使用高强度螺栓。
因此，本发明针对目前国内对车载钻机上装静载性能的扭矩和提升力两个主要技术参数不能通过具体、直接的精确检测获得来确保车载钻机性能和可靠性这一问题，首次提出了一种车载钻机上装静载性能的检测平台及方法。目前，该检测平台和方法还未见报道，并且该检测平台和方法在车载钻机的试验和检测检验过程中得到成功应用，效果良好。
附图说明
图1是车载钻机静载检测示意图；车载钻机在进行扭矩和提升力检测时，就是处于此状态。
图2是车载钻机检测平台建设示意图；车载钻机检测平台建设的主要问题集中在如何找到着力点来抵抗车载钻机的静态扭矩和提升力，达到测试的目的。
图3-1至3-2是钻杆接头；检测过程中使用的检测用钻杆和检测平台建设时预埋的钻杆都采用这种法兰接头，连接尺寸与扭矩传感器、提升力传感器、提升力检测用工装一致，以便能与其连接。其中，附图3-1是钻杆接头主视图；附图3-2是附图3-1的仰视视图。
图4-1至4-3是提升力检测用工装；检测提升力时，为避免检测钻杆和预埋钻杆及传感器不对中导致的误差及对传感器的损伤，采用一对此工装，分别连接在检测钻杆下端和提升力传感器上端，中间用钢丝绳连接；其中，附图4-1是提升力检测用工装主视图；附图4-2是附图4-1的左视视图；附图4-3是附图4-2中的a-a剖视视图。
图5是扭矩传感器；用于检测车载钻机扭矩的传感器，其连接尺寸和钻杆接头、万向联轴器尺寸一致，以便能与其连接。
图6是提升力传感器；用于检测车载钻机提升力的传感器，其连接尺寸与钻杆接头和提升力检测用工装尺寸一致，以便能与其连接。
图中，101-检测用钻杆；102-传感器；103-预埋钻杆；104-混凝土浇筑体；201-基坑；202-预埋钻杆；203-混凝土浇筑体。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
检测平台建设
车载钻机静载性能检测时，由于检测的扭矩和提升力都比较大，平台需要施加很大的反作用力以达到检测的目的，为此平台建设的难点就在于施力装置的建设。检测平台采用深度约为18—25m、直径约为700—900mm的钢筋混凝土灌注桩，中间预埋
车载钻机检测平台主要测试车载钻机静态扭矩和提升力两个主要参数，鉴于车载钻机的特点和要求，设计建造的车载钻机检测平台在施工和建设时保证其抗扭能力和抗拉能力分别达到30000n·m和1000kn以上，并考虑到安全系数及以后的能力扩充，检测平台留有更大的富余空间。为此所配备的静态扭矩传感器和提升力传感器设计测试能力分别为50000n·m和1200kn，如图5和图6所示。
检测前准备
在检测过程中，检测平台的基础及预埋钻杆固定不动，将车载钻机停靠在检测平台合适的位置，立车后，将检测用钻杆连接到车载钻机动力头处，检测用钻杆的下端连接如图3-1至3-2所示的钻杆接头，使其法兰端朝下，使检测用钻杆与检测平台预埋钻杆尽可能同轴，以减少检测时的数据误差，提高检测时的安全性。
扭矩检测
将图5所示的扭矩传感器上端与检测用钻杆下端的法兰进行连接，在检测平台预埋钻杆的上端法兰处安装万向联轴器(万向联轴器两端法兰的连接尺寸和图5所示的扭矩传感器以及图3-1至3-2所示的钻杆接头相同)，将车载钻机动力头向下行走，使扭矩传感器的另一端和万向联轴器的一端连接。所有采用螺栓连接处都使用高强度螺栓。螺纹连接处，在连接之前都必须涂抹丝扣油。扭矩传感器和工装连接完成后，将扭矩传感器仪表与传感器进行连接，通电后即可开始检测车载钻机的静态扭矩。车载钻机静态扭矩检测时的状态如图1所示。
车载钻机在停止给进的状态下，动力头在低速档时调节回转调速控制手柄，由低到高逐渐加载，测量车载钻机动力头输出的扭矩值，该值即为车载钻机的静态扭矩。
提升力检测
扭矩检测完后，将扭矩传感器、万向联轴器依次从检测平台和检测用钻杆上拆除，使车载钻机和检测平台恢复到上文“检测前准备”的状态。
将如图6所示的提升力传感器的下端连接到预埋钻杆的法兰盘上，提升力传感器的上端连接一个图4-1至4-3所示的提升力检测用工装，检测用钻杆下端的法兰也连接一个图4-1至4-3所示的提升力检测用工装，将车载钻机动力头向下行走，使得两个提升力检测用工装距离在1m左右，然后将钢丝绳穿过两个提升力检测用工装的圆环，用绳扣锁紧。所有采用螺栓连接处都使用高强度螺栓。提升力传感器和提升力检测用工装连接完成后，将提升力传感器仪表与传感器进行连接，通电后即可开始检测车载钻机的静态提升力。车载钻机静态提升力检测时的状态如图1所示。
车载钻机在停止回转的状态下，调节提升调速控制手柄，由低到高逐渐加载，在系统压力达到额定压力时测得的提升力数值为车载钻机的静态提升力。
两个主要技术参数检测完成后，拆除传感器及工装，将车载钻机桅杆收回，将车载钻机移出检测区域，使检测平台恢复到如图2所示的状态，做好保养和防护。
车载钻机检测平台主要负责车载钻机关于静态扭矩和提升力这两个主要参数的整机调试和成品出厂检验工作。该检测平台结构简单，便于操作，误差较小，检测效果直观。
经实验，该检测平台已经顺利完成了60t车载钻机的调试和出厂检验工作，并对100t车载钻机样机进行了试验。在整机调试和出厂检验过程中，检测平台运行正常，效果良好，达到检测平台建设之初的设想。该检测平台还对国内其他企业生产的两台车载钻机进行了静态扭矩和提升力检测，效果良好。
该检测平台及方法的成功使用，填补了国内对于车载钻机两个主要技术参数无法准确、直观进行检测的空白，提高了车载钻机的检测能力。应用该检测平台和方法，通过车载钻机两个主要技术参数在调试过程中的试验和出厂的检测，极大地提高了车载钻机的可靠性。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
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