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簡介

鉆機(jī)是向地下鉆孔的機(jī)械。其主要作用是帶動(dòng)鉆具破碎孔底巖石，提出或下入在孔內(nèi)的鉆具。按破碎巖石的方式，鉆機(jī)一般可分為回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)、沖擊式鉆機(jī)和沖擊回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)等幾大類;根據(jù)用途又分為石油鉆機(jī)、巖心鉆機(jī)及水井鉆機(jī)等。按結(jié)構(gòu)的不同，以上各種類型和用途的鉆機(jī)又分為許多型式。油(氣)井鉆井中，鉆機(jī)通常是指鉆井用的成套設(shè)備，故又稱“鉆井設(shè)備”。它包括動(dòng)力機(jī)、轉(zhuǎn)盤、傳動(dòng)和控制設(shè)備、絞車、天車、游動(dòng)滑車、水、大鉤、泥漿泵、井架及其他附屬設(shè)備等。我國石油鉆井的鉆機(jī)均按起重能力分類。例如，起重能力為30噸的鉆機(jī)zui大鉆井深度可達(dá)800米;180噸的可鉆4000米;等等。按動(dòng)力類型，又分為內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兩種。潛孔鉆機(jī)鉆進(jìn)孔深相對較淺，無液壓提升裝置，鉆具起降*用卷揚(yáng)機(jī)。一般采用空壓沖擊器，以空氣為介質(zhì)沖洗巖粉。動(dòng)力系統(tǒng)一般為電機(jī)。

工作原理

潛孔鉆機(jī)鑿巖原理，即和重型鑿巖機(jī)一樣，是間歇沖擊巖（礦）石，連續(xù)回轉(zhuǎn)，不同的是潛孔鉆機(jī)的沖擊機(jī)構(gòu)一潛孔沖擊器裝于鉆桿的前端，潛入孔底，活塞直接沖擊鉆頭，且隨鉆孔的延伸，不斷推進(jìn)。潛孔鉆機(jī)即因沖擊器潛入孔底而得名。鉆機(jī)由沖擊機(jī)構(gòu)2中的活塞完成沖擊鉆頭1的沖擊動(dòng)作，并由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)動(dòng)作。由調(diào)壓機(jī)構(gòu)6完成推進(jìn)力大小的調(diào)節(jié)，以完成鉆孔工作，鉆機(jī)的升降與調(diào)幅由機(jī)構(gòu)7完成。各種動(dòng)作由操縱機(jī)構(gòu)5來控制。支承機(jī)構(gòu)可以是支架或鉆車。鉆孔過程中形成的巖屑（粉），則由流經(jīng)鉆桿與孔壁之間的氣體或水排至孔外。

潛孔鉆沖擊器 -性能特點(diǎn)：

1.采用了當(dāng)代鑿巖理論設(shè)計(jì)沖擊器內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸，使沖擊器獲得的能量傳遞，單次沖擊功大、鑿巖速度更快。

2、*的錐度變徑設(shè)計(jì)，鉆孔時(shí)如出現(xiàn)碎石和泥土卡死現(xiàn)象，鉆機(jī)上提時(shí)錐度變徑可以減少上提阻力、極大降低了沖擊器提不出來的故障發(fā)生。

3、為了防止穿孔鑿巖作業(yè)中的粉塵污染現(xiàn)象，產(chǎn)品的主要零部件還采用了特殊的電腦程控?zé)崽幚硇鹿に?，以利于在壓縮空氣中加入少量高壓水，進(jìn)行濕式鑿巖以保護(hù)操作者的健康。

4、此設(shè)計(jì)用戶可以不用變徑接頭而直接和鉆桿連接，減少用戶生產(chǎn)費(fèi)用。

潛孔鉆機(jī)不像鑿巖機(jī)接桿鉆進(jìn)那樣，能量損失隨釬桿接頭增多而增加，因它的鉆桿不傳遞沖擊能，故沖擊能量損失小，因此可打更深的孔。由于沖擊器深入孔內(nèi)作業(yè)，工作面噪聲大大降低，且鉆孔精度較高。液壓鉆機(jī)鉆進(jìn)孔深適應(yīng)范圍廣，有液壓提升裝置，起下鉆具用卷揚(yáng)機(jī)。可采用液壓沖擊器及空壓沖擊器?？刹捎靡后w及空氣等為介質(zhì)沖洗巖粉。動(dòng)力系統(tǒng)可采用柴油機(jī)或電機(jī)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)是由動(dòng)力裝置帶動(dòng)鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)有鉆頭的鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，由鉆頭切削土壤?；剞D(zhuǎn)鉆機(jī)用于泥漿護(hù)壁成孔的灌注樁，成孔方式為旋轉(zhuǎn)成孔。根據(jù)泥漿循環(huán)方式不同，分為正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)和反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)。　　正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)是以鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)切削巖土，同時(shí)利用泥漿泵向鉆桿輸送泥漿（或清水）沖洗孔底，攜帶巖屑的沖洗液沿鉆桿與孔壁之間的環(huán)狀空間上升，從孔口流向沉淀池，凈化后再供使用，反復(fù)運(yùn)行，由此形成正循環(huán)排渣系統(tǒng)；隨著鉆渣的不斷排出，鉆孔不斷地向下延伸，直至達(dá)到預(yù)定的孔深。由于這種排渣方式與地質(zhì)勘探鉆孔的排渣方式相同，故稱之為正循環(huán)，以區(qū)別于后來出現(xiàn)的反循環(huán)排渣方式。反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔是由鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)鉆桿和鉆頭回轉(zhuǎn)切削破碎巖土，利用泵吸、氣舉、噴射等措施抽吸循環(huán)護(hù)壁泥漿，挾帶鉆渣從鉆桿內(nèi)腔吸出孔外的成孔方法。根據(jù)抽吸原理不同可分為泵吸反循環(huán)、氣舉反循環(huán)和噴射（射流）反循環(huán)三種施工工藝。泵吸反循環(huán)是直接利用砂石泵的抽吸作用使鉆桿內(nèi)的水流上升而形成反循環(huán)；噴射反循環(huán)是利用射流泵射出的高速水生負(fù)壓使鉆桿內(nèi)的水流上升而形成反循環(huán)；氣舉反循環(huán)是利用送入壓縮空氣使水循環(huán)，鉆桿內(nèi)水流上升速度與鉆桿內(nèi)外液體重度差有關(guān)，隨孔深增大效率增加。當(dāng)孔深小于50m時(shí)，宜選用泵吸或射流反循環(huán)；當(dāng)孔深大于50m時(shí)，宜采用氣舉反循環(huán)。

應(yīng)用范圍

立軸式巖心鉆機(jī)，廣泛被應(yīng)用于探礦、鐵路、公路、港口、橋梁、水利水電、隧道、水井、工民建筑、工程地質(zhì)勘探、大口徑鉆孔樁以及小口徑金剛石巖芯鉆探等工程的施工。1992年被中國南極科學(xué)考察隊(duì)選用，成功實(shí)現(xiàn)世界在南極洲進(jìn)行的深層取樣。并且曾榮獲省、部優(yōu)產(chǎn)品稱號。其zui大特點(diǎn)有：1，結(jié)構(gòu)合理、性能優(yōu)良、可靠性好。2，便于維護(hù)、保養(yǎng)和搬遷。3，各部件間互換性良好。4零配件通用性好。

鉆機(jī)用途及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

主要用于礦井內(nèi)部各種角度的探水、探煤、抽放瓦斯、防塵注水及其它用途的鉆孔。亦可用于地面地質(zhì)勘探、樓房地基加固及其它用途的鉆孔。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

鉆機(jī)采用機(jī)械傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，操作方便，性能可靠。鉆機(jī)配有液壓卡盤及液壓給進(jìn)油缸

鉆孔樁施工控制要點(diǎn)：

鉆機(jī)就位

鉆機(jī)就位，必須使其底座支墊平衡，支墊物不要壓在護(hù)筒上。對于采用沖擊（抓）鉆具的鉆架必須用纜繩或斜撐予以加固?；匦D(zhuǎn)鉆機(jī)就位必須用水準(zhǔn)尺較準(zhǔn)。保證鉆機(jī)起重滑輪、轉(zhuǎn)盤中心、護(hù)筒中心在一條垂直線上，偏差不得大于2CM.鉆進(jìn)過程中，必須每班次進(jìn)行對中核對，防止移位。鉆進(jìn)作業(yè)必須連續(xù)，不得長時(shí)間停鉆。

錨固鉆機(jī)和非開挖鉆機(jī)的知識

近年來新型錨固鉆機(jī)和非開挖鉆機(jī)均采用液壓傳動(dòng)。密封同隙因軸受徑向力作用而增大，所以內(nèi)部泄漏大．隨著液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中液壓元件的選擇關(guān)系到鉆機(jī)的性能和軸磨損增大，而無間隙補(bǔ)償，因此容積效益低，使用壓力也因工作可靠性以及鉆機(jī)壽命等問題。本文就液壓泵、液壓 5選 此受到限制。容積效率通常僅為40％ 60％ ，適用于小負(fù)載及冷卻器的選擇問題發(fā)表些看法。 間歇工作場臺。如鉆機(jī)擰管機(jī)就可采用這種馬達(dá)。

l 液壓泵

目前鉆機(jī)上選用的液壓泵有兩婁，即軸向柱塞泵和齒輪泵。軸向樁塞泵具有壓力高，容易實(shí)現(xiàn)變量等優(yōu)點(diǎn)；但對液壓油液污染敏感，濾油精度要求高價(jià)格貴，野外施工現(xiàn)場維護(hù)較難。齒輪泵則不存在上述缺點(diǎn)。

1)齒輪泵具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊．體積小，自吸能力好，對污染物不敏感，工作可靠，壽命長，便于維修，成本低等優(yōu)叉田齒輪是對稱的旋轉(zhuǎn)體，故允許高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速范圍為1300～400o r／rain，泵的流量范圍為2 5～750l／rain，壓力范圍為10315 bar。目前國內(nèi)高壓齒輪泵品種多，規(guī)格齊全。其額定壓力為160、200、250 bar，容積效率高于90％，一般可以滿足鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的要求。

2)齒輪泵的缺點(diǎn)是不能實(shí)現(xiàn)變量，但可通過兒個(gè)泵的丹流與合流實(shí)現(xiàn)有級變速=兩個(gè)齒輪泵實(shí)現(xiàn)3種速度，hj滿足般鉆機(jī)的要求如設(shè)計(jì)要求更多檔位的轉(zhuǎn)速，則可選用雙速馬達(dá)或兩個(gè)液壓馬達(dá)通過串并聯(lián)實(shí)現(xiàn)6級調(diào)速。

3)兩個(gè)齒輪泵和 個(gè)給進(jìn)齒輪泵組成3聯(lián)齒輪泵 3聯(lián)齒輪泵通過輔助接盤可與動(dòng)力機(jī)直接聯(lián)接，不慢省去丁中問傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，而且保證r傳動(dòng)的質(zhì)量

2 液壓馬達(dá)

液壓馬選分高速小扭矩馬達(dá)和低速太扭矩馬達(dá)兩類

低速大扭矩馬達(dá)可直接與工作機(jī)構(gòu)連接，不需要減速裝置．

大大簡化了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。鉆機(jī)常用的低速^扭矩馬達(dá)有擺線

齒輪馬達(dá)和徑向柱塞馬選

1)擺線齒輪馬達(dá)結(jié)構(gòu)簡單．體積小，力矩對重量的比值太，價(jià)格便宜，工作可靠。擺線齒輪馬達(dá)分為軸配流式和端面配流式兩種。軸配流式馬達(dá)由于配流部分高低壓腔同的端面配流擺線齒輪馬達(dá)具有靜壓磨損補(bǔ)償?shù)钠矫婷芊?，密封性能好，容積效率可高達(dá)95％ l 從國外引進(jìn)的2k、6k系列擺線馬達(dá)可在幾轉(zhuǎn)乃至1000轉(zhuǎn)范轉(zhuǎn)內(nèi)穩(wěn)定工作，zui高連續(xù)工作壓力可達(dá)200 bar，配流盤液壓平穩(wěn)，磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償，效率高 故此種馬達(dá)多應(yīng)適用于工程機(jī)械、礦山機(jī)械和鉆探機(jī)械。

2)徑向柱塞馬達(dá)常用的有內(nèi)曲線式和曲軸連桿式兩種 同樣這兩種馬達(dá)有軸配流式和端面配流式之分。內(nèi)曲線馬達(dá)結(jié)構(gòu)緊湊、低速穩(wěn)定性好，可做成二級或三級變排量應(yīng)用較廣但國內(nèi)產(chǎn)品多為軸配流式馬達(dá)。曲軸連桿式馬達(dá)工作可靠．由于結(jié)構(gòu)改進(jìn)性能已大為提高，所以主要趺點(diǎn)是徑向尺寸太目前引進(jìn)的曲軸連桿式馬達(dá)起動(dòng)力矩大，低速穩(wěn)定性好，平面配流容積效率高。這種馬達(dá)可用于鉆機(jī)。如認(rèn)為徑向尺寸-大，可采用兩個(gè)小排量馬達(dá)，也可采用附有減速器的液壓馬達(dá)。

3 冷卻器液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的效率較低， 般約為70％ ，即有30％的功率損失。而這種損失zui終是以熱的形式出現(xiàn)，使油溫升高，為此需要冷卻器。鉆機(jī)上般采用風(fēng)冷式冷卻器。風(fēng)冷式冷卻器有翹板式和翅管式兩種。翅板式風(fēng)冷卻器散熱效果好，但由于板翅體問的通油問隙小，易堵塞。我們試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于北方冬季寒冷、油牯度增加、阻力增大，冷卻器有破裂現(xiàn)象。如想采用這種散熱器與磚卻器并聯(lián)安全閩加以保護(hù)。翅管式冷卻器散熱效果也不錯(cuò)，且安全可靠，故常用于鉆機(jī)上。