潜孔锤钻机的工作原理和分类

潜孔钻机,您可能没听说过这种设备吧?它是一种钻机,常用于城市建设、铁路、公路、河流、水电等工程中钻取岩锚孔、锚杆孔、爆破孔、灌浆孔等各种钻孔作业。本文中,小电将为您详细介绍潜孔钻机的结构、工作原理和分类。一起来看看吧!

大型地面潜孔钻机的机械组成。

1. 钻架:钻架是回转装置滑动、钻具前进和升降的导轨。

 2. 隔间:滑架为钢板焊接而成的方形箱体结构,用于连接和支撑钻架。

 3. 旋转装置:该机构由液压马达、主轴机构、压力头、滑板和中央供气机构组成。推进机构的链条通过销轴和弹簧阻尼机构固定在滑板上。

 4. 推进机构:推进机构由推进液压马达、链轮组、链条和缓冲弹簧组成。

 5. 卸杆器:卸杆器由上杆体、下杆体、夹紧油缸和杆输出油缸组成。

 6. 除尘装置:除尘装置分为干式除尘、湿式除尘、混合式除尘和泡沫除尘等几种方法。

 7. 行走机构:行走装置由行走架、液压马达、多级行星减速器、履带、驱动轮、从动轮和张紧装置组成。

 8. 车架:空气压缩机组、除尘装置、燃油箱泵组、阀组、驾驶室等均安装在车架上。

 9. 机身回转机构:该机构由回转电机、制动器、减速装置、小齿轮、回转轴承等组成。

 10. 钻机的偏航机构:该机构由偏航油缸、铰链轴和铰链座组成,可使钻机左右偏航并调节钻孔角度。

 11. 压缩机系统和冲击器:压缩机系统一般配备螺杆式空气压缩机,为高压冲击器的喷射清洁系统和层流式除尘器提供压缩空气。

通用潜孔钻机的基本组成

 钻井工具由钻杆、球头和冲击器组成。钻孔时,使用两个钻杆接头钻入不锈钢板。旋转供气机构由旋转马达、旋转减速器和供气旋转装置组成。回转减速器是三级圆柱齿轮的封闭式异形部分,由螺旋油器自动润滑。供气旋转装置由连接体、密封件、空心轴和钻杆接头组成。钻杆的连接和拆卸配有气动夹具。提升压力调节机构由提升马达驱动,借助提升减速器、提升链、回转机构和钻井工具进行提升。在闭链系统中,安装了压力调节缸、活动滑轮组和防水装置。正常工作时,压力调节缸的活塞杆推动滑轮组,使钻井工具实现减压钻进。

潜孔钻机的工作原理

 潜孔钻机的工作原理与普通冲击式旋转气动凿岩机相同。气动凿岩机采用冲击回转机构,并通过钻杆将冲击力传递给钻头;而潜孔钻机则将冲击机构(冲击器)分离,直接潜入孔底。无论钻进深度多深,钻头都直接安装在冲击器上,冲击能量无需通过钻杆传递,从而减少了冲击能量的损失。

 随着潜孔钻机和凿岩机钻进深度的增加,潜孔钻杆和钻杆接头(中孔、深孔钻进)的凿岩能力损失增大,钻速显著降低,成本也随之增加。为了减少生产损失,提高钻井效率,实际工程中设计了一种潜孔钻机。该潜孔钻机同样采用压缩空气驱动,其工作原理是将潜孔钻机的气动冲击器与钻头一起安装在钻杆前端。钻进时,推进机构使钻具向前运动,对孔底施加一定的轴向压力,使钻头与孔底岩层接触;在轴向压力的作用下,活塞往复运动并冲击钻头,完成对岩层的冲击。压缩空气从旋转供气机构进入,经空心杆到达孔底,破碎的岩粉则从钻杆与孔壁之间的环形空间排出到孔外。由此可见,潜孔凿岩的本质是冲击和旋转两种岩石破碎方式的结合。在轴向压力的作用下,冲击是间歇性的,而旋转是连续的。在这两种作用下,岩石不断受到破碎和剪切力的作用。在潜孔凿岩中,冲击能量起主导作用。

井下钻机的分类

 潜孔钻机的结构分为整体式和分体式两种类型。根据排气方式,又分为侧排气和中心排气两种类型。根据潜孔钻机工作面上镶嵌硬质合金的形状,可分为刀片式潜孔钻机、柱齿式潜孔钻机和刀片式混合潜孔钻机。

 整体式潜孔钻机是由钻头和钻尾两部分组成的一体式潜孔钻机。它加工简单,使用方便,能最大限度地减少能量传递损失。缺点是当潜孔钻机的工作面损坏时,整机只能报废。另一种潜孔钻机是将钻头和钻尾分离,两者通过特殊螺纹连接。当潜孔钻机的钻头损坏时,钻尾仍然可以保留,从而节省钢材。但是,这种结构更为复杂,能量传递效率也较低。


发布时间:2023年4月25日