Was sind die Vor- und Nachteile von vorne, mittig und hinten montierten Hauptwinden bei Drehbohranlagen?

Die Funktion des Hauptwindenmechanismus einer Drehbohranlage besteht darin, das Bohrgestänge anzuheben oder abzusenken. Der Hauptwindenmechanismus kann je nach seiner Position an der Maschine in drei Typen unterteilt werden: vorne, in der Mitte und hinten, und je nach Antriebsform des Hauptwindenmechanismus in zwei Typen: Einzeluntersetzungsantrieb und Doppeluntersetzungsantrieb. In diesem Dokument werden drei Anordnungstypen und zwei Antriebstypen der Struktur und Eigenschaften des Hauptwindenmechanismus vorgestellt.

1. Aufbau des Hauptwindenmechanismus

Der Hauptwindenmechanismus ist im Mast oder Wippmechanismus der Drehbohranlage installiert und wird als vorderer Hauptwindenmechanismus bezeichnet; ist er in der Mitte der Drehplattform installiert, das heißt in der Nähe der Mitte des Drehlagers, wird er als mittlerer Hauptwindenmechanismus bezeichnet; ist er an der Rückseite der Drehplattform installiert, das heißt nach dem Motor und vor dem Gegengewicht, wird er als hinterer Hauptwindenmechanismus bezeichnet.

(1) Vorderer Hauptwindenmechanismus

Die Anordnung des vorderen Hauptwindenmechanismus wird meist für kleine und mittelgroße Drehbohranlagen verwendet, die aus Baggerfahrgestellen umgebaut wurden, und wird meist von einem einzigen Hydraulikmotor angetrieben. Aufgrund der Platzbeschränkungen des Masts oder des Wippmechanismus wird bei dieser Art von Hauptwindenmechanismus eine Trommel mit kleinerem Durchmesser verwendet, und die Trommel ist mit einem mehrlagigen Stahldrahtseil umwickelt.
Kleine Drehbohranlage

Der vordere Hauptwindenmechanismus hat die folgenden drei Hauptvorteile: Erstens ist es nicht notwendig, den Hauptwindenmechanismus auf der Drehplattform des Fahrzeugs zu installieren, und der Arbeitsaufwand für die Chassis-Transformation ist gering; zweitens kann er die Drehplattform-Anordnung der Drehbohranlage mit selbstgebautem Chassis kompakter und vernünftiger machen, was die Fläche der Drehplattform verringern und die Bedienung der Drehbohranlage geschickter und bequemer machen kann; drittens übt die Hubkraft des Hauptwindenmechanismus nur positiven Druck auf den Mast aus und übt kein Biegemoment auf den Mast aus, wodurch der Mast flexibler und bequemer wird. Drittens übt die Hubkraft des Hauptwindenmechanismus nur positiven Druck auf den Mast aus und erzeugt kein Biegemoment auf den Mast, sodass die Mastkraft vernünftiger ist.

Die Nachteile des vorderen Hauptwindenmechanismus sind: Die Trommel kann nur mit mehrlagigem Drahtseil gewickelt werden, und das Drahtseil neigt zum Springen, chaotischen Seilen, Seilbeißen und anderen Phänomenen, die die Lebensdauer des Drahtseils verkürzen.

(2) Mittlerer Hauptwindenmechanismus

Die Anordnungsform des mittleren Hauptwindenmechanismus wird hauptsächlich in Spezialfahrgestellen mittlerer und großer Drehbohranlagen verwendet. Die Winde besteht meist aus ein- oder zweilagigem Wickelseil. Die meisten von ihnen werden von doppelten Hydraulikmotoren und doppelten Untersetzungsgetrieben angetrieben, und eine kleine Anzahl von ihnen wird von doppelten Hydraulikmotoren und einfachen Untersetzungsgetrieben angetrieben.
Mittelgroßes Drehbohrgerät

Mittelgroße Drehbohranlagen haben die folgenden vier Hauptvorteile: Erstens können sie mit einer einlagigen Wickeltrommel mit größerem Durchmesser installiert werden, wodurch die Nachteile des Seilspringens und Seilchaos vermieden und die Lebensdauer des Drahtseils verbessert werden. Zweitens befindet sich die Hauptwinde nahe der Mitte des Drehlagers, und das Biegemoment, das auf das Drehlager und den Hauptträger der Drehplattform ausgeübt wird, wenn die Hauptwinde angehoben und abgesenkt wird. Drittens ist der Umschlingungswinkel des Drahtseils um die Führungsscheibe auf der Rückseite des Mastes kleiner, der Biegewinkel der Scheibe ist kleiner, das Biegemoment der Scheibe ist kleiner und der Biegewinkel der Scheibe ist kleiner. Drittens ist der Umschlingungswinkel des Drahtseils um die Führungsrolle auf der Rückseite des Mastes kleiner und der Verschleiß der Rolle ist geringer. Viertens übt die Hubkraft des Hauptwindenmechanismus ein kleineres Biegemoment auf den Mast aus.

Die Nachteile des mittig montierten Hauptwindenmechanismus liegen darin, dass nur selbstgebaute oder speziell angefertigte Spezialfahrgestelle verwendet werden können, die Fläche der Drehbühne groß ist und die Installation und Wartung des Hauptwindenmechanismus unpraktisch ist.

(3) Hinten montierter Hauptwindenmechanismus

Der hintere Hauptwindenmechanismus wird vor allem bei großen Drehbohranlagen mit Baggerfahrgestellen verwendet und verfügt über eine einlagige Seilwickeltrommel, die meist von einem Doppelhydraulikmotor und einem Doppeluntersetzungsgetriebe angetrieben wird. Einige wenige Modelle werden auch von einem Doppelhydraulikmotor und einem Einzeluntersetzungsgetriebe angetrieben.
Große Drehbohranlage

Der hintere Hauptwindenmechanismus hat die folgenden drei Hauptvorteile: Erstens kann das Baggerfahrgestell verwendet werden, ohne dass ein separates Spezialfahrgestell konstruiert werden muss; zweitens kann eine einlagige Seilrolle verwendet werden, um Seilsprünge, Seilchaos und andere Phänomene zu vermeiden, wodurch die Lebensdauer des Drahtseils verbessert wird; drittens ist der Hauptwindenmechanismus vor dem Gegengewicht angeordnet, was einer Erhöhung eines Teils des Gegengewichts entspricht und somit die Stabilität der Drehbohranlage verbessert.

Der hintere Hauptwindenmechanismus hat vier Nachteile: Erstens hat der hintere Hauptwindenmechanismus im Vergleich zum vorderen Hauptwindenmechanismus eine größere Änderungsarbeitslast am Baggerfahrgestell; zweitens wickelt sich das Drahtseil um die Rückseite der Mastführungsrolle, wodurch der Verschleiß des Drahtseils und der Rolle größer ist und die Lebensdauer des Drahtseils kürzer ist. Drittens ist das vom Mast getragene Biegemoment größer, wenn das Drahtseil um die hintere Rolle angehoben und abgesenkt wird. Viertens erzeugt die hintere Position des Hauptwindenmechanismus ein großes Kippmoment auf das Drehlager und eine große Wechsellast auf den Hauptträger der Drehbühne, was leicht zu Ermüdungsschäden am Hauptträger der Drehbühne führen kann.