潛孔鉆機(jī)的鉆具包括鉆桿、沖擊器和鉆頭。鉆桿的兩端有連接螺紋,一端與回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)相聯(lián)接,另一端聯(lián)接沖擊器。沖擊器的前端安裝鉆頭。
※ 潛孔鉆機(jī)的鉆孔過程:鉆孔時,回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)帶動鉆具回轉(zhuǎn)并向中空鉆桿供給壓氣,沖擊鉆頭進(jìn)行鑿巖,壓氣將巖碴(粉)排出孔外,推進(jìn)機(jī)構(gòu)將回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)和鉆具不斷向前推進(jìn)。
一、鉆桿 ※ 鉆桿的作用:是把沖擊器送到孔底,傳遞扭矩和軸壓力,并通過其中心孔向沖擊器輸送壓氣和水。
※ 鉆桿的材料:因鉆桿受到復(fù)雜載荷作用和磨蝕作用,要求鉆桿有足夠的強(qiáng)度、剛度和沖擊性,鉆桿采用中空厚壁無縫鋼管與兩端按焊接而成。
二、沖擊器 ※ 沖擊器的作用:是通過活塞的運(yùn)動把壓氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)槠扑閹r石的機(jī)械能,并實(shí)現(xiàn)孔底排碴和處理夾鉆。 ※ 沖擊器的性能分析: 沖擊器的沖擊功、沖擊頻率和耗氣量是表征沖擊器性能優(yōu)劣的主要參數(shù)。
沖擊器的沖擊功越大,鉆孔速度越高。但沖擊功的增加量有一定限度的。因?yàn)?,一方面受到鉆頭硬質(zhì)合金柱強(qiáng)度的限制;另一方面,在鉆頭直徑一定的情況下,單位功耗是不同的,且差別很大。
※ 影響單位功耗優(yōu)的因素:
① 所破碎的巖石硬度。
② 活塞沖擊速度。對于堅(jiān)硬的巖石,優(yōu)沖擊速度為5—7.5m/s,若過低,則鉆孔速度低,單位功耗增加;若過高,則不僅會增加單位功耗,而且會引起活塞和鉆頭的疲勞破壞。因此,在沖擊功、沖擊頻率和活塞重量相同的情況下,細(xì)長活塞有利于減緩活塞和鉆頭的疲勞破壞,破壞巖石的效果好,單位功耗小。所以,沖擊器宜采用棒錘形細(xì)長活塞結(jié)構(gòu)。 沖擊功越大,沖擊頻率越高,沖擊功率就越大,但沖擊功率大,鉆孔效率不一定高,因此,沖擊器多屬于大沖擊功、低沖擊頻率類型的沖擊器。
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