自動化無鉆桿鉆機

　　導(dǎo)語

　　在礦井井巷挖掘過程中，回旋盤式鉆機、普通潛水鉆機普遍存在重量大且事故易發(fā)，更換不便。本期轉(zhuǎn)化果平臺推薦的《自動化無鉆桿鉆機》，實現(xiàn)雙鉆頭雙向回旋，重量恒定自動化挖掘，裝配有導(dǎo)向桿，取消了鉆桿，規(guī)避了更換鉆桿的繁瑣工序和單向回旋的巨大扭矩?？蓮V泛應(yīng)用于石油、礦山等垂直礦井井筒、水源井及樁基井的挖掘，推廣應(yīng)用前景廣闊!

　　一、研究背景

　　如今使用的回旋式鉆機不外乎兩種：一種是回轉(zhuǎn)盤式鉆機，動力裝置在地面上，通過驅(qū)動鉆桿的回旋來帶動下面的鉆頭挖掘。另一種是普通潛水鉆機，其動力部分在地下，通過潛水電機帶動鉆頭回旋挖掘，其鉆桿不轉(zhuǎn)。這兩種鉆機普遍存在以下問題：一是都必須有沉重的鉆桿，很不便于運輸;二是其更換過程中經(jīng)常出現(xiàn)事故;三是單向回旋容易產(chǎn)生巨大的扭矩，從而扭傷鉆桿或鉆頭;四是運行時由于鉆桿數(shù)量的增加，其重量越來越大，從而增加提升機的負(fù)荷。

　　二、自動化無鉆桿鉆機結(jié)構(gòu)與原理

　　1.基本結(jié)構(gòu)

　　針對現(xiàn)在單向回旋式鉆機的不足，設(shè)計了這種自動化無鉆桿鉆機，實現(xiàn)了雙向回旋、雙鉆頭，裝配了導(dǎo)向桿，取消了鉆桿;規(guī)避了更換鉆桿的繁瑣工序，以及單向回旋的巨大扭矩。

　　自動化無鉆桿鉆機是在現(xiàn)行的潛水鉆機的基礎(chǔ)上，對其潛水挖掘部分進(jìn)行了實質(zhì)性的改進(jìn)設(shè)計，加裝了分動箱和導(dǎo)向翼、導(dǎo)向桿;實現(xiàn)雙鉆頭雙向回旋，重量恒定自動化挖掘，包括動力、挖掘和導(dǎo)向三大部分。

　　動力部分包括潛水電機，減速箱，分動箱;挖掘部分包括正向鉆頭和反向鉆頭;導(dǎo)向部分包括導(dǎo)向翼和導(dǎo)向桿。其基本結(jié)構(gòu)是：在潛水電機的動力輸出端裝配減速箱，減速箱的動力輸出端裝配分動箱，分動箱的動力輸出部分有兩個，分別是正向動力輸出軸和反向動力輸出軸;正向動力輸出軸末端裝配直徑小的正向回旋鉆頭，反向動力輸出軸末端裝配直徑大的反向回旋鉆頭;潛水電機的尾部裝配導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿尾部對稱裝配導(dǎo)向翼和鋼絲繩懸掛件，在機體外側(cè)對稱裝配導(dǎo)向翼;機體側(cè)面裝配水沖導(dǎo)管。

　　2.基本原理

　　當(dāng)潛水電機運行時，通過減速箱和分動箱的動力轉(zhuǎn)換，使正向回旋鉆頭和反向回旋鉆頭同時轉(zhuǎn)動，因正向鉆頭直徑小，反向鉆頭直徑大，所以挖掘過程中會產(chǎn)生正反方向的兩個扭矩，因方向不同所以相互抵消;即便是由于阻力的不同產(chǎn)生小的扭矩差，也不會使整個機體發(fā)生轉(zhuǎn)動，因為機體和導(dǎo)向桿上的導(dǎo)向翼起了作用，導(dǎo)向翼上的利刃嵌入泥土中，只能上下移動，水平阻力巨大;從而保證機體整體不發(fā)生扭轉(zhuǎn)，通過正反兩個鉆頭的交互旋挖達(dá)到平穩(wěn)快速挖掘的目的。機體通過導(dǎo)向桿上的鋼絲繩懸掛件用鋼絲繩與地面上的提升機相連，達(dá)到上下自如的目的;水沖導(dǎo)管通過高壓軟管與地面上的高壓泥漿泵相連，達(dá)到循環(huán)泥漿輔助挖掘的目的。

　　三、自動化無鉆桿鉆機的優(yōu)勢

　　1.取消了鉆桿，方便運輸提高了機動性。

　　2.該設(shè)備取消了鉆桿的疊加，使井下設(shè)備重量恒定，便于自動化控制，降低了提升機負(fù)荷。

　　3.不用頻繁更換鉆桿，提高了工作效率。

　　4.能夠延伸設(shè)計，便于斜井和水平井的開挖。

　　四、自動化無鉆桿鉆機的應(yīng)用范圍

　　自動化無鉆桿鉆機可以取代現(xiàn)行的潛水鉆機和回轉(zhuǎn)盤鉆機，廣泛應(yīng)用于礦山垂直井洞開挖，水源井及樁基井的開挖，延伸設(shè)計利用于水平孔洞開挖。

　　五、與市場產(chǎn)品的對比

　　本產(chǎn)品利用雙向回旋、雙鉆頭挖掘，正反扭矩抵消，可以取消鉆桿定位和鉆桿傳動等繁瑣事宜。與現(xiàn)行的潛水鉆機與回轉(zhuǎn)盤鉆機相比而言，具有運輸方便，自動化程度高，運行穩(wěn)定的特點。