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岩心钻机钻杆自动装卸装置图片

发布时间:2024-05-19 05:47:12

A. 水平定向钻机工作原理

在水平定向钻机施工过程中,需要使用与钻机功率相匹配的泥浆搅拌装置,它对钻头的钻进和井壁的支撑保护起着非常重要的作用。

水平定向钻机的工作原理

1.1新型泥浆搅拌装置的结构与水平定向钻机结构相匹配

新型搅拌装置结构简单,分为以下几个系统:汽油机通过软管系统与搅拌罐连接,软管系统由汽油机泵、软管、Y型过滤器、弯头等组成。其特征在于汽油机泵通过Y型过滤器连续搅拌泥浆;罐顶喷嘴系统,由内外螺纹接头、喷嘴、圆柱形接头、弯头、过滤器盖、三通、管道中的文丘里喷嘴、弯头、垫圈、锁紧螺母、塑料管和内衬喷嘴组成。内外螺纹接头固定在喷嘴上,喷嘴固定在三通上,弯头和过滤器盖固定在圆柱形接头上,圆柱形接头固定在三通上,内衬喷嘴固定在管道内的文丘里喷嘴上。管道的内文丘里喷嘴和弯头固定在塑料管上,垫圈和锁紧螺母固定在搅拌罐的顶部。其特征在于:一方面不断搅拌搅拌罐内的混合液,另一方面系统循环时罐顶喷嘴系统中的文丘里喷嘴形成的负压自动将膨润土通过进料塑料软管吸入搅拌罐内,从而快速完成搅拌罐内泥浆的配比要求;下喷嘴系统由罐内文丘里喷嘴、加强筋、罐内喷嘴、内锁紧螺母、软垫圈、外锁紧螺母、弯头、水管和外垫圈组成,其特征在于罐内文丘里喷嘴焊接在加强筋上,由大小头、直圆管和扩大管组成。罐内喷嘴的一端焊接在加强筋上,另一端固定在内锁紧螺母上,其头端为大小头。

1.2水平定向钻机新型泥浆混合装置的结构工作原理

首先,水通过进水口10注入水箱。汽油发动机泵从底部橡胶软管1吸水,并将其泵入进水橡胶软管3。在被Y形过滤器5过滤后,它被分成两个路径:一个路径通过罐顶部的喷嘴系统9。

从罐体11的顶部喷射;另一路从底部喷嘴系统2通过四通阀14和橡胶软管15喷出,大大提高了搅拌效率;同时,罐顶的喷嘴系统9利用系统中文丘里喷嘴产生的负压,从塑料管7中吸出膨润土并与水混合,混合溶液在罐体11中不断循环搅拌,从而达到配浆的目的。此外,水与膨润土的比例可以通过膨润土的摄入量来控制。一般十分钟左右就可以完成1700L液体的配制。

水平钻机结构:

2.1水平定向钻机结构-底盘结构

水平定向钻机底盘是指连接在机体和行走机构之间的部件,它将机体的重量传递给行走机构,减轻地面对机体的冲击,保证水平定向钻机的乘坐舒适性和稳定性。底盘是水平定向钻机的骨架,用来安装所有的总成和部件,使整机成为一个整体。目前,水平钻机的底盘一般都是液压驱动、刚性连接的车架。底盘主要包括车架和行走机构,车架为焊接框架结构,带有发动机、油水散热器、燃油和液压油箱、控制装置等的安装支架。底盘的行走装置主要包括驱动轮、导向轮、支撑轮、支撑链轮、履带总成、履带张紧装置、行走减速器、纵梁等。行走装置中的左、右纵梁分别焊接成一体,然后通过高强度螺栓与中间整体车架连接成一个整体车架。底盘车架的后端可以设置两个叉腿或两个竖腿,可以有效减轻腿的重量,简化结构。水平定向钻机工作时,支腿起支撑作用,增强整车稳定性。目前起落架减速器一般采用进口内置行星减速器(含电机)或两点可变电机减速器,可从帝人或其他厂家进口。可以实现行走速度和速度,输出扭矩大,结构紧凑。底盘的行走装置主要包括履带张紧器、橡胶履带总成、驱动轮、导向轮、支撑轮和行走减速器等。底盘橡胶履带有两种结构方式可供选择。一个是布里吉斯顿公司的整体橡胶履带。二是可以采用BERCO公司的组合式橡胶履带结构。与前者相比,前者结构简单,节距更小,车架高度更低,但后者强度高,能承受更大的载荷。损坏后可更换,驱动轮、导向轮、支撑轮、履带张紧装置可直接匹配。底盘履带张紧装置由张紧油缸、张紧弹簧、导向轮、油杯等组成。

2.2水平定向钻机结构-发动机系统结构

水平钻机的发动机系统一般包括发动机、散热器、空气滤清器、消声器、油箱等。一般在设计水平定向钻机时,采用国外约翰迪尔增压水冷发动机或美国康明斯增压中冷器发动机作为发动机。为满足不同用户的需求,还可安装国产二汽东风康明斯发动机和玉柴发动机。水散热器、空气滤清器等配件国产,油箱国产。

2.3水平定向钻机结构-动力头结构

一般水平钻动力头的结构是由高速电机驱动动力头,齿轮箱的输出轴带动钻杆旋转,输出轴是空心的。动力头具有以下功能:驱动钻头旋转;承受钻回过程中产生的反作用力;泥浆进入钻杆的通道。目前国内水平定向钻的动力头结构基本相同,区别在于:减速器的选择不同:相同吨位的水平定向钻无法选择相同的减速器,所以各厂家的减速比和性能参数都有所变化。动力头减速比不同:由于减速器传动比的变化,动力头减速比也随之变化。目前动力头的传动方式主要有链传动和齿轮传动;比如套管钻机动力头的传动方式就是链传动:链传动的优点是结构简单,制造容易,缺点是传动平衡性差,使用寿命短,输出扭矩小。沟渠开关公司钻机动力头的传动方式为齿轮传动;齿轮传动的优点是传动平衡,使用寿命长,输出扭矩大。缺点是制造要求精度高。另外,动力头的推拉装置是动力头拉回或进给运动的执行机构。一般一对减速器由一对低速大扭矩电机驱动,减速器驱动链轮链条机构,链轮链条机构给动力头提供进给力或回拉力。目前动力头推拉装置每个厂家都不一样,比如沟渠开关公司的链轮机构;该机构具有工作速度快、工作稳定、结构紧凑、成本适中的优点。缺点是链轮链条受力大;机箱的链轮链条加力机构;这种机构的优点是链条受力是推拉的一半,工作平稳;缺点是工作速度慢,结构尺寸大,成本高;廊坊国产双缸机构。该机构的优点是拉力大于钻力,成本较低;缺点是结构尺寸过大,工作稳定性差,使用寿命短,不能用于自动化要求高的车型和自走式车型。

2.4水平定向钻机结构-钻杆装卸结构

目前水平定向钻机的钻杆装卸机构:该机构一般由钻杆、钻杆盒、钻杆升降、可伸缩的梭臂、钻杆编号自动选择装置等组成。国内外厂商的结构不同,主要表现在钻杆的接入和运输上。其中有些采用人工存取钻杆,人工装卸钻杆不仅效率低而且增加了操作人员的劳动强度。有的采用四连杆机构接入钻杆,但一般都是利用弹簧的回缩力作为夹紧力,往往会出现钻杆脱落、工作不可靠等事故,不仅影响工作效率,还可能造成钻孔坍塌、钻孔掩埋等严重事故。有的采用旋转结构运输钻杆,可以方便装卸钻杆,减轻操作人员的劳动强度,提高工作效率。该机构采用柔性送料和安装,协调性高。需要对钻杆的升降、梭臂的伸缩、动力头的位置、装卸检测等功能进行逻辑控制。,从而实现多个动作之间的自动切换。控制系统采用先进的PLC控制;总之,上述动作流程和逻辑控制基本相似,以沟巫公司为最高级。勾神液压夹纱器、梭臂液压停止、自动涂线油、排数自动选择装置等功能。,已被视为钻杆接入速度、可靠性和效率的行业标准。

2.5水平定向钻机结构-虎钳结构

水平钻井的虎钳位于钻机的前部,由前后虎钳组成。前、后虎钳均可通过液压缸径向推动卡瓦夹紧钻杆,后虎钳可在液压缸的作用下与前虎钳相对转动,使前、后虎钳相互配合,便于拆卸钻杆。国内厂家除了勾神公司的结构都差不多,勾神公司的虎钳整体安装在浮动支撑座上,保护虎钳在装卸钻杆时不受冲击。

2.6水平定向钻机的结构-锚固装置的结构

水平钻机的锚固装置用于整机作业时的稳定和锚固,提高整机的稳定性。它位于整机的前端。目前生产厂家普遍采用螺旋钻孔机构;螺杆由低速大扭矩电机驱动,液压缸用于推拉钻孔或钻孔。每个厂商的具体结构略有不同。此外,水平定向钻机的锚固装置设计一般采用两种方案来匹配整体外观:将地面锚固阀置于锚固装置内,便于结构布置,易于布管;后一种地锚阀是单独放置的,比如在发动机罩内,但它完全改变了主机的形状和外观。

2.7水平定向钻机结构|-导向系统

目前水平钻井有手持式跟踪系统和电缆导向系统。前者经济易用,但由于操作人员需要到达钻头正上方的地面,容易受到地形、电磁干扰和探测深度的限制,所以多用于中小型钻机上。后者可以穿越任何地形,不受电磁干扰,但复杂,使用麻烦,效率低,价格昂贵。目前国内市场上主要有DCI公司的Digitrak导向仪和雷迪公司的RD386导向仪,其中DCI应用最为广泛,精度和数据处理速度更快,技术更先进,用户反应更好。

2.8水平定向钻机结构-泥浆系统结构

水平钻井泥浆系统由车载泥浆系统和泥浆搅拌系统组成;泥浆混合系统用于混合和搅拌泥浆,并向车载泥浆系统提供泥浆。车载泥浆系统将泥浆加压,通过动力头、钻杆、钻头打入孔内,以稳定孔壁,降低扭矩和拔管阻力,冷却钻头。拍探头,清除钻孔等产生的土屑。车载泥浆泵采用液压马达驱动,选用FMC活塞式泥浆泵或国产衡阳活塞式泥浆泵。最大流量450L/min,泥浆流量大,能保证泥浆要求:泥浆搅拌系统要求:搅拌系统应具有快速均匀搅拌、提供大流量泥浆、调整泥浆配比、同时搅拌输送等功能。混合系统包括料斗、汽油泵、混合罐、车载泥浆泵及相关设备。泥浆罐的容量有500加仑和1000加仑。用户也可以选择两个并联的泥浆罐,一个用于搅拌,一个用于供应泥浆。

B. 钻机的结构及特点

钻机为整体式布局(图3-1),由主机、操纵台、泵站、履带车体和稳固装置五大部分组成,主机、泵站、操纵台之间用高压胶管连接,共同安装在履带车体之上,结构紧凑,便于井下搬迁运输。

图3-1 钻机结构示意图

一、主机

主机(图3-2)由回转器、给进装置、夹持器、调角装置组成。

图3-2 主机结构示意图

1.回转器

回转器由油马达、变速箱、抱紧装置和液压卡盘组成(图3-3;表3-1)。

图3-3 回转器结构示意图

油马达为手动变量斜轴式柱塞马达,通过齿轮减速驱动主轴和液压卡盘回转,调节马达排量可以实现无级变速。变速箱包含行星齿轮和圆柱斜齿轮两级减速。抱紧装置为常开式结构,在采用孔底马达钻进工艺时通入高压油,使之抱紧输入轴,防止钻杆转动。液压卡盘为油压夹紧、弹簧松开的胶筒式结构,具有自动对中、卡紧力大等特点。控制液压卡盘的压力油通过箱体上的滤油器和主轴上的配油装置供给。配油装置的泄漏油通过变速箱后经回油滤油器直接回到油箱,这部分油既起到润滑齿轮和轴承的作用,又可带走齿轮搅油产生的热量。

表3-1 回转器零部件明细

续表

注:表中的序号与图3-3中的编号对应。

回转器采用卡槽式连接安装在给进装置的拖板上,借助给进油缸带动拖板沿机身导轨往复运动,实现钻具的给进或起拔。回转器主轴为通孔式结构,使用钻杆的长度不受钻机给进行程的限制。

(1)抱紧装置

抱紧装置(图3-4;表3-2)为常开式结构,在采用孔底马达钻进工艺时通入高压油,使之抱紧输入轴,防止钻杆转动。

图3-4 抱紧装置结构示意图

表3-2 抱紧装置零部件明细

续表

注:表中序号与图3-4中的编号对应。

(2)液压卡盘

液压卡盘(图3-5;表3-3)为油压夹紧、弹簧松开的胶筒式结构,具有自动对中、卡紧力大等特点。控制液压卡盘的压力油通过箱体上的滤油器和主轴上的配油装置供给。

图3-5 液压卡盘结构示意图

表3-3 液压卡盘零部件明细

注:表中的序号与图3-5中的编号对应。

2.给进装置

给进装置由两根并列的给进油缸、机身和拖板组成(图3-6;表3-4)。给进油缸选用双杆缸,两侧的活塞杆与机身的两端固定。缸体上的卡环卡在拖板的挡块之间,缸体在活塞杆上往复运动即可带动拖板及回转器沿机身导轨移动。

表3-4 给进装置零部件明细

续表

注:表中序号与图3-6中的编号对应。

图3-6 给进装置结构示意图

3.夹持器

夹持器(图3-7;表3-5)固定在给进装置机身的前端,用于夹持孔内钻具,还可配合回转器实现机械拧卸钻杆。卡瓦由螺钉固定在卡瓦体上,卡瓦体靠挡边与销轴实现轴向固定。将两根销轴抽出即可从一侧取出卡瓦体,使夹持器通孔扩大,以便通过粗径钻具。在夹持器与给进机身的连接处设有两组调整垫片,用于调整夹持器卡瓦组的中心高,使之与回转器主轴中心高相一致。

图3-7 夹持器结构示意图

表3-5 夹持器零部件明细

续表

注:表中序号与图3-7中的编号对应。

4.调角装置

调角装置由横梁、撑杆、滑轮装置、支座、垫板和销组成。横梁用来稳固给进装置。调角时滑轮装置套装在上稳固装置前油缸上,用钢丝绳绕过滑轮和横梁。油缸上顶,横梁即上升,进而带动给进装置上仰。俯角调整是通过调整下稳固装置前后支腿高度差实现的。

二、操纵台

图3-8 操纵台结构示意图

操纵台是钻机的控制中心,由多种液压控制阀、压力表及管件组成(图3-8;表3-6)。钻机行走、转向、动力头回转、给进起拔、机身调角稳固等动作的控制和执行机构之间的联动功能都是通过操纵台上的阀类组合来实现的。为使钻机布局合理,结构紧凑,按不同的工作状态,将操纵台分为主操纵台和副操纵台两部分。主操纵台在钻孔时使用,设在履带车体后方左侧,也便于在钻进时观察孔口情况,远离孔口进行操作,有利于安全。副操纵台在钻机行走、车体稳固调角或测斜时使用,设在履带车体后方中间位置,符合操作及驾驶习惯。

表3-6 操纵台零部件明细

续表

注:表中的序号与图3-8中的编号对应。

主操纵台上设有马达回转、给进与起拔、起下钻功能转换、钻进功能转换、夹持器功能转换、Ⅱ泵功能转换、Ⅱ泵分流功能转换七个操作手把,溢流阀调压、减压阀调压和起拔节流三个调节手轮,以及Ⅰ泵系统压力表、给进压力表、起拔压力表、Ⅱ泵系统压力表和回油压力表等五块压力表。为实现联动功能而设置的专用阀安装在油路板内,所有油路控制阀、压力表及其间的连接管路均安装在一个框架内。副操纵台靠主操纵台供给高压油工作,共设两个履带行走操作手把和一个九联多路阀,其中一联控制绞车马达,其余八联控制八只稳固调角油缸的伸缩。正常钻进时,上述油缸均不工作,主操纵台也不向副操纵台供油。

三、泵站

泵站(图3-9)是钻机的动力源。由防爆电机泵组(图3-10;表3-7)和油箱(图3-11;表3-8)等部件组成。电动机通过弹性联轴器带动Ⅰ、Ⅱ泵工作,从油箱吸油并排出高压油,经操纵台的控制和调节使钻机的各执行机构按要求工作。Ⅰ、Ⅱ泵均为液控变量泵,效率高,温升慢。

图3-9 泵站结构示意图

图3-10 电机泵组结构示意图

图3-11 油箱结构示意图(隐藏后侧板)

表3-7 电机泵组零部件明细

续表

注:表中序号与图3-10中的编号对应。

表3-8 油箱零部件明细

续表

续表

注:表中序号与图3-11中的编号对应。

注意:1)为避免油箱内液压油污染,必须通过空气滤清器的滤网加入符合标准的液压油;

2)为保证进油顺畅,应定期清洗油箱和吸油滤油器;

3)为保证钻机连续工作时油箱内的液压油温度不超过60℃,应通过冷却器使液压油降温;

4)冷却器的冷却水压力不得超过1MPa;

5)当冷却器的出水不畅时,应对其进行清洗。

四、履带车体

履带车体(图3-12;表3-9)由履带底盘、车体平台组成。履带底盘选用钢制履带片,耐磨、强度高。车体平台固接在履带底盘的横梁上,用来安装固定主机、泵站和操纵台等部件。

图3-12 履带车体结构示意图

表3-9 履带车体零部件明细

注:表中序号与图3-12中的编号对应。

五、稳固装置

稳固装置由油缸、伸缩杆、上下接地装置等组成(图3-13;表3-10),钻机运输时若高度超高可将油缸以上的伸缩杆等去掉。稳固装置统一由副操纵台上的九联阀控制油缸的伸缩实现钻机的稳固。

图3-13 稳固装置结构示意图

表3-10 稳固装置零部件明细

注:表中序号与图3-13中的编号对应。

六、钻机特点

1)主机、泵站、操纵台三大件集中布置在自行式履带车体之上,搬迁方便。

2)卡盘和夹持器相配合,可实现钻具拧卸机械化,减轻工人劳动强度。钻机上设置多种联动功能,可提高工作效率。

3)给进与起拔钻具能力大,提高了钻机处理孔内事故的能力。

4)采用双泵系统,回转参数与给进参数可以独立调节。变量油泵和变量油马达组合,转速和转矩可在较大范围内无级调整,提高了钻机的适应能力。

5)回转器主轴为通孔式结构,钻杆长度不受钻机给进行程的限制。取出夹持器卡瓦体,可扩大其通孔直径,便于起下粗径钻具。

6)液压元件采用进口或国产先进定型产品,性能稳定,通用性强,质量可靠。

C. 钻机的操作方法

一、安全警示

1)液压系统额定压力不得擅自超调。

2)压力油管不得在漏油、渗油情况下工作。

3)渗漏油液应及时掩埋处理。

4)高压胶管具有阻燃抗静电性能,不得随意更换。

二、操作方法

钻机各操作手把、手轮的位置如图3-17所示,各自功能如下所述。

图3-17 操纵台示意图

1.操作手把

1)马达回转操作手把1———用以改变马达的转向。手把向前推,回转器正转;手把往后拉,回转器反转;手把置于中间位置,回转器停转,马达浮动。

2)给进起拔操作手把3———操作此手把可使回转器在机身导轨上前进、后退和停止。手把向前推,回转器前进;手把往后拉,回转器后退;手把置于中间位置,油缸浮动。

3)起下钻功能转换手把5———用以改变卡盘、夹持器与给进油缸的联动方式。下钻时,手把推向前位;起钻时,手把拉向后位;钻进时,手把置于前位或中位(中位时联动功能失效)。

4)钻进操作手把6———操作此手把可使回转器在机身导轨上前进、后退和停止。手把向前推,回转器前进;手把往后拉,回转器后退。

5)夹转联动功能转换手把8———用于控制夹持器的联动关系。有三个位置:手把前推,夹持器与给进、起拔油缸联动;手把后拉,夹持器与回转油马达联动;手把置于中位时,夹持器油路关闭。

6)钻进方式转换手把10———手把前推,Ⅱ泵的压力油经钻进操作阀全部进入给进回路,调节溢流阀可以调整给进压力。手把向后拉,Ⅱ泵的压力油一部分进入卡盘,用于提高卡盘的工作压力,使卡盘在大转矩、大给进力的情况下仍能可靠地卡紧钻杆(此时溢流阀应关闭),另一部分压力油通过减压阀进入给进油缸,调节减压阀可以调整给进压力的大小。减压阀手轮顺时针旋转,压力增大,反时针旋转,压力减小。同时,压力油可经过截止阀进入抱紧装置使回转器制动(采用孔底马达钻进时使用)。

7)Ⅱ泵分流操作手把14———用以控制Ⅱ泵压力油的流向。手把前推,压力油进入稳固调角多路阀;手把后拉,压力油经Ⅱ泵油路板进入钻进系统。

8)绞车马达操作手把16———用来控制绞车马达的回转。

9)稳固调角油缸操作手把17———分别控制位于履带车体四个角位置上的八只油缸,实现钻机的稳固和角度调整。

10)钻机行走操作手把21、23———用以分别控制两侧履带的前进、后退和停止。手把前推,履带车体前进;手把后拉,履带车体后退;回复中位,履带车体停止并制动。手把一前一后,钻机转弯。

11)孔底马达钻进限压手柄24———孔底马达钻进中对回转转矩进行限定,对孔底马达钻进的钻具进行保护。

2.操作手轮

1)起拔回路节流调节手轮12———顺时针旋转,过流口增大,背压减小;逆时针旋转,过流口减小,背压增大。

2)溢流给进压力调节手轮13———顺时针旋转时,给进压力增加;反时针旋转时,给进压力减小,压力大小由给进压力表25指示。

3)减压给进压力调节手轮15———顺时针旋转时,给进压力增加;反时针旋转时,给进压力减小,压力大小由给进压力表25指示。

4)油马达变量手轮———位于油马达上,用于改变油马达排量,调整回转速度。手轮顺时针旋转排量增大,回转速度减小;手轮反时针旋转,马达排量减小,回转速度增大。

3.开机前的装备

1)通过位于油箱盖上的空气滤清器滤网向油箱内加注清洁的N46抗磨液压油,钻机正常工作后,油面应在油位指示计的中上部约2/3处。

2)检查钻机各部分的紧固件是否牢固。

3)给需要润滑的部位加注润滑油或润滑脂。为保证回转器减速装置行星齿轮轴承的润滑,在初次使用前应通过回转器后盖上的变速箱回油口往箱体内注入液压油,油面应与回油口的高度相同。

4)操纵台上各手把均置于中位,减压阀、调压阀手轮调至压力最小的位置。马达变量手轮按需要调节,一般调在中等排量。

5)关闭主操纵台左边的截止阀(采用孔底马达钻进时先打开,通入高压油后再关闭),打开主操纵台右边的截止阀。

4.启动

1)接通电源,试转电动机,注意其转向是否与油泵的转向要求一致。

2)启动电动机,观察油泵是否正常运转(应无异常声响,操纵台上的回油压力表应有指示),检查各部件有无渗漏油现象。

3)使油泵空载运转3~5min后再进行操作。如油温过低,空转时间应加长,待油温升高至20℃左右时,才可调大排量进行工作。

5.试运转

1)油马达正转、反转双向试验,运转应平稳、无杂音,最低转速时系统压力表读数不超过4MPa。

2)反复试验回转器的前进、后退,以排除给进油缸中的空气,直到运转平稳为止,此时系统压力不应超过2.5MPa。

3)试验卡盘、夹持器,开闭要灵活,动作要可靠。

4)试验履带钻机车体的前进和后退,确信其运转平稳,无卡滞现象。

5)在以上各项试运转过程中,各部分应无漏油现象,如发现应及时排除。

6.车体稳固与机身调角

1)将稳固车体处地面处理平整。

2)调整好车体位置后,操作稳固调角油缸手把,将下面四个油缸杆伸出至底板使履带不受力。

3)调俯角时,调整油缸使后方下面两油缸杆伸出长度大于前方下面两油缸杆伸出长度,利用高度差实现设计倾角;调仰角时,松动机身前后横梁的夹头螺钉,用附属装置将机身吊起至设计倾角,拧紧夹头螺钉。

4)伸出上面四只油缸至顶板稳固好车体,必要时加接伸缩杆。

注意:1)为确保钻机钻进时的稳定性,钻机平台前后应根据实际情况增加必要的辅助支撑,并使辅助支撑顶紧巷道岩煤壁,确保钻机前后不窜动。

2)每班次开钻前及长时间连续工作后需检查稳固油缸,如有松动需重新加压顶紧。

7.开孔(孔口回转钻进)

1)从回转器后端插入一根钻杆,穿过卡盘,顶在夹持器端面上(因此时夹持器闭合,不能穿入)。若因卡瓦在回油压力作用下闭合,钻杆不能插入卡盘,可关掉电机,待卡盘自动松开,穿过钻杆后,再重新启动电机。

2)将起下钻功能转换手把和夹转联动功能转换手把推到前位(即“下钻联动”、“夹转联动分离”位),再向前推给进起拔手把至“给进”位,夹持器自动张开(若夹持器张开不充分,可逆时针旋转节流阀手轮人为背压使夹持器张开),即可使钻杆通过夹持器,将给进起拔手把扳回“中位”。在夹持器前方人工拧上钻头。

3)在钻杆末端接上送水器(水便),开动泥浆泵送入冲洗液,开孔钻进。

8.钻进

开动泥浆S泵向孔内送入冲洗液。待孔口见到返水后按如下程序操作:

1)打开夹持器,然后关闭截止阀使夹持器常开,再将给进起拔手把置于中位,将起下钻功能转换手把置于前位,即“下钻联动”位。

2)扳动马达回转手把让回转器正向旋转(切勿反转)。再通过马达的变量手轮调整回转速度,使之达到规定值。

3)给进可以采用溢流给进或减压给进。

4)待钻头接触孔底岩石后,调节给进压力缓慢到规定值,开始正常钻进。

注意:1)在回转转矩较小,系统压力较低时,夹转联动状态下夹持器不能充分打开,卡瓦与钻杆易发生摩擦,因此从保护钻杆的角度考虑,尽管这种操作比较简单,也尽量不要过多使用夹转联动功能。操作者应在钻进时完全打开夹持器(方法有多种)、同时关闭截止阀,而在倒杆时,则要先打开截止阀;

2)在钻进过程中要随时注意观察各压力表的读数变化,发现异常情况及时处理;

3)钻机在钻进过程中,严禁在夹持器打开的情况下反转回转器,防止发生掉钻事故;

4)在钻进过程中必须先回转,然后再给进,严禁相反顺序操作。

9.倒杆

1)在一个回次结束时,先减小给进压力,停止给进,然后停止回转,打开截止阀,夹持器夹住钻具。

2)后拉钻进操作手把退回回转器(也称“倒杆”)后,打开夹持器,然后重新开始钻进(操作同前)。

10.加杆(接长钻具)

1)减小给进压力,停止给进和回转,关闭夹持器,使之夹紧钻杆。

2)停供冲洗液,卸下送水器。

3)接上加尺钻杆,接上送水器。

4)退回回转器,打开夹持器,将夹持器功能转换手把扳到中位(或关闭截止阀),开始下一回次钻进。

11.停钻

1)减小给进压力,停止给进和回转。

2)后退回转器,将钻具提离孔底一定距离,前推夹持器功能转换手把(或打开截止阀),使夹持器夹紧钻杆。

3)停供冲洗液。

12.起钻

1)停钻,卸下送水器。

2)将起下钻转换手把置于起钻位置,回转器马达排量调到最大。

3)操作给进起拔操作手把,后退回转器向孔外退出钻杆,反复向外倒杆,待欲卸的钻杆接头处于回转器和夹持器之间、距夹持器250~300mm时停止倒钻杆,马达反转拧松钻杆丝扣。

4)操作给进起拔手把和钻进操作手把,继续向外倒钻杆,当已拧松的钻杆全部退出回转器主轴后,人工卸下钻杆。

5)重复上述3)至4)项操作,拉出下一根钻杆,直到拔出孔内全部钻杆。

6)在拉出最后一根钻杆时,仍需在夹持器前方人工卸下钻头。

注意:1)卸钻杆时回转器不能后退到极限位置,须留70mm以上的空位,使回转器能在卸扣过程中随着丝扣的脱开而自动后退,否则会造成钻机或钻杆螺纹的损坏。

2)为避免钻杆螺纹损坏,用回转器拧松钻杆即可,剩余部分仍要人工卸出。

13.下钻

1)按照开孔的操作,将第一根钻杆插入回转器和夹持器,并安装好钻头,将起下钻转换手把置于下钻位置,同时也将钻进方式转换手把前推至“溢流给进”位。

2)操作给进起拔手把,回转器的往复移动将钻杆送入孔内,反复倒杆,待钻杆尾端接近回转器主轴后端面时停止。

3)从回转器后端人工接上一根新钻杆。

4)继续向孔内下钻,当新拧上的钻杆接头移到卡盘和夹持器之间时,回转器正转(卡盘自动夹紧)拧紧钻杆螺纹。

5)重复上述2)至4)项操作,继续向孔内钻杆。

注意:孔内有钻具时,除按规定程序卸钻杆外,不允许回转器反转。

14.孔底马达定向钻进

孔底马达定向钻进依靠高压水驱动孔底马达实现回转,带动钻头切削煤岩,配合随钻测斜(量)等辅助测量技术手段。对钻孔轨迹进行较精确的定向控制,钻杆不回转并且要求可靠定位。

1)加接钻杆及起下钻参见回转钻进。

2)定向钻进中主轴制动、卡盘加紧钻杆、夹持器松开,用Ⅱ泵加压钻进。

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E. 整体装载式钻机

液压岩心钻机在国内外有多种型号,钻进能力也各不相同,但钻机均以模块化设计。其组成基本一致,图1-1为钻机的全貌图,主要组成部分为:

1.动力单元

图1-2为动力单元。动力单元包括动力机,三联变量斜盘式柱塞泵 (或两联泵),主泵用于主卷扬机、取心卷扬机、回转及动力头快速升降。副泵用于驱动泥浆泵和履带行走液压马达。辅泵用于给进、起塔等其他辅助动作。动力单元的动力源多采用柴油机,柴油机为适用于高原地区的工程机械用涡轮增压、水冷却柴油机。

2.卷扬机

钻机均配备主卷扬机和取心卷扬机,两个卷扬机固定在一个机座上 (图1-3)。机座前端有钻塔转动轴的支承座,后端是起塔液压缸支座。主卷扬机用于提升或下降钻具,取心卷扬机用于打捞岩心管。

图1-1 液压岩心钻机

图1-2 动力单元

图1-3 卷扬机

3.动力头

动力头是钻机的重要部件之一,也称移动式回转器,它由液压马达 (双点变量或定量)的动力传给变速器再经减速器传给主轴 (图1-4)。液压卡盘的功用是:夹紧机上钻杆,向钻杆传递转矩和轴向力,实现钻具的回转运动和给进、提升等动作。动力头由液压马达、变速器、减速器和液压卡盘等件组成。

4.给进机构及桅杆

岩心钻机的给进机构均为液压缸给进机构。给进机构常用单液压缸或液压缸-链条倍速给进机构。桅杆 (图1-5)分两节,下段固定给进液压缸、双层滑架液压缸和孔口夹持器,上段固定天车和钻斜孔时钻杆扶正机构,上、下两段桅杆用螺栓固定。

5.操作台

钻机操作台如图1-6所示。

钻机操作台面板上有各种监控仪表,台面上安有各种液压阀的控制手柄,液压阀安装在机架上。

6.泥浆泵

泥浆泵 (图1-7)提供高压泥浆,用来向地表携带岩屑、护壁并冷却钻头。

图1-4 动力头

图1-5 桅杆

图1-6 钻机操作台

图1-7 泥浆泵

7.钻机底盘

钻机装载有多种形式,为适应装载、搬迁和在施工现场转移孔位的需要,多采用车装化。车装化即将钻机各部件均装在汽车上、履带自行底盘 (图1-8)或拖车上 (图1-1)使用,此外还有滑橇式底盘。

图1-8 履带自行底盘

图1-9 钻机主机

图1-10 动力装置

F. 煤矿钻机自动换钻杆设备是什么

自动拆卸钻杆的设备叫夹持器,由两组油缸组成,就是下面的样子可以具体咨询一下

G. 3米杆钻机怎么卸杆最快

接卸钻杆作为潜孔钻机钻孔的主要工序之一,经历了靠人工或半机械化接卸钻杆发展到机械化、机械——液压综合方式以及全液压化接卸钻杆。
孔钻机接卸钻杆装置的性能不仅关系到工人的劳动强度和生产的安全性,而且直接影响钻杆的使用寿命和钻机的效率。
3米杆钻机怎么卸杆最快;
1) 人工垫叉—卸杆油缸式的钻杆接卸装置;
2) 液压垫叉—卸杆活塞式钻杆接卸装置;
3) 液压垫叉—卡杆油缸——活塞卡套式接卸钻杆装置 ;
4) 连杆—油缸型接卸钻杆装置;
用户在选型时,经常选择高机型。如所选设备的高度与本矿的巷道高度相差过大,这会给生产带来极大的不方便。例如:顶板高度为2.5米,应用2.1型锚杆钻机,却选择1.6型设备,钻同样深的孔,可能要多换1—2次钻杆。不仅给生产增加不必要的难度,还会使生产效率大大降低。

H. DJZ型全液压顶驱钻机

DJZ2000型全液压顶驱钻机由安徽两淮科力机械制造有限责任公司研制。与传统转盘钻机相比,该顶驱钻机具有回转扭矩大、提升能力强、上卸扣加减尺方便、无主动钻杆、立根钻进效率更高、处理事故能力强、全液压操作安全可靠、有过载保护功能、大幅降低工人劳动强度等优点。主要用于地质岩心钻孔及冻结孔、注浆孔、地热井和煤层气孔等工程施工。

(一)钻机主要结构

DJZ2000全液压顶驱钻机以液压方式驱动,钻机主要由液压泵站、液压操作显示台、顶部驱动及提引卸扣装置、液压卷扬、顶驱导轨及滑车系统、钻塔等部分组成,如图2-10所示。

图2-10 DJZ2000顶驱钻机系统结构图

1.顶驱装置

顶驱装置主要包括水龙头、顶驱减速箱、拖车、提引器、卸扣装置和防松保护接头。顶驱上部由两个马达和减速机输入扭矩,顶驱装置通过液压控制实现换挡。顶驱结构如图2-11所示。

图2-11 顶驱装置结构示意图

顶驱提引器是顶驱装置的核心技术之一,结构简单可靠,操作方便。它可以卡住钻杆锁接头完成提拉、旋转动作,既可在地面加减小根钻杆,也可以直接加接立根后进入正常钻进;用顶驱起钻后还可完成卸扣动作。

2.液压卷扬

DJZ2000顶驱钻机采用JY100型液压卷扬设备(图2-12)。该卷扬有四个挡位,卷扬滚筒容绳量300m。液压行星轮系卷扬可以分别通过卷扬手把和操作台手柄两种方式控制。使用操作台控制反转下放钻杆可进行减压钻进。

图2-12 液压行星轮系卷扬系统结构图

3.液压泵站

液压泵站的功能是为主机提供液压动力。液压泵站主要由液压油箱、油温散热器、蓄能器、皮带轮、联轴器、分动箱和负载敏感泵组成。泵站由一台160kW 电动机驱动,通过分动箱分别带动一个双联130/130负载敏感反馈泵、单个130负载敏感反馈泵和一个双联齿轮泵。

4.操作台

操作台(图2-13)上装有视频显示器、转速表、系统压力表、滤油报警器等。视频可对钻塔二层台上的工作情况进行监控,实现了塔上操作和现场工作状态视频化,方便操作人员工作。通过转速表和回转系统压力表数值,可更好了解孔内钻进时的工况,有效控制钻进参数。电控比例变量手柄的应用使操作台体积减小,内部接线安装简单方便。

图2-13 DJZ2000钻机操作台

5.钻塔

采用四角钻塔,高28m,承载力80t。

(二)钻机主要技术参数

DJZ2000型全液压顶驱钻机主要技术参数见表2-7。

表2-7 DJZ2000全液压顶驱钻机主要技术参数表

(三)钻机应用实例

2011~2013年,安徽省煤田地质局第三勘探队曾在陕西省长武煤矿、甘肃核桃峪煤矿使用DJZ2000型全液压顶驱钻机完成冻结孔11个,完成总工作量8714m,最深钻孔深度916m,终孔口径为Φ130mm,平均钻探台月效率1600m(无岩心钻探)。甘肃煤田地质局146队曾在甘肃海石湾煤矿使用DJZ2000型全液压顶驱钻机施工大口径地面瓦斯抽排井工程,井深700m,钻井直径Φ850mm,下入Φ630mm×12mm套管,均取得了良好的使用效果。

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