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自動化無鉆桿鉆機

  導語

  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,更換不便。本期轉化果平臺推薦的《自動化無鉆桿鉆機》,實現雙鉆頭雙向回旋,重量恒定自動化挖掘,裝配有導向桿,取消了鉆桿,規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:一種是回轉盤式鉆機,動力裝置在地面上,通過驅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。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常出現事故;三是單向回旋容易產生巨大的扭矩,從而扭傷鉆桿或鉆頭;四是運行時由于鉆桿數量的增加,其重量越來越大,從而增加提升機的負荷。

  二、自動化無鉆桿鉆機結構與原理

  1.基本結構

  針對現在單向回旋式鉆機的不足,設計了這種自動化無鉆桿鉆機,實現了雙向回旋、雙鉆頭,裝配了導向桿,取消了鉆桿;規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行的潛水鉆機的基礎上,對其潛水挖掘部分進行了實質性的改進設計,加裝了分動箱和導向翼、導向桿;實現雙鉆頭雙向回旋,重量恒定自動化挖掘,包括動力、挖掘和導向三大部分。

  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;導向部分包括導向翼和導向桿。其基本結構是: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向桿,導向桿尾部對稱裝配導向翼和鋼絲繩懸掛件,在機體外側對稱裝配導向翼;機體側面裝配水沖導管。

  2.基本原理

  當潛水電機運行時,通過減速箱和分動箱的動力轉換,使正向回旋鉆頭和反向回旋鉆頭同時轉動,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生小的扭矩差,也不會使整個機體發生轉動,因為機體和導向桿上的導向翼起了作用,導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生扭轉,通過正反兩個鉆頭的交互旋挖達到平穩快速挖掘的目的。機體通過導向桿上的鋼絲繩懸掛件用鋼絲繩與地面上的提升機相連,達到上下自如的目的;水沖導管通過高壓軟管與地面上的高壓泥漿泵相連,達到循環泥漿輔助挖掘的目的。

  三、自動化無鉆桿鉆機的優勢

  1.取消了鉆桿,方便運輸提高了機動性。

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

  3.不用頻繁更換鉆桿,提高了工作效率。

  4.能夠延伸設計,便于斜井和水平井的開挖。

  四、自動化無鉆桿鉆機的應用范圍

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

  五、與市場產品的對比

  本產品利用雙向回旋、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。與現行的潛水鉆機與回轉盤鉆機相比而言,具有運輸方便,自動化程度高,運行穩定的特點。

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