鉆機是在地質(zhì)勘探中,帶動鉆具向地下鉆進(jìn),獲取實物地質(zhì)資料的機械設(shè)備。鉆機的應(yīng)用圍很廣,主要有以下幾點:
在床普查勘探中,特別是有色金屬稀有金屬等床普查勘探中,坑道鉆探用于追索床,加密勘探勘察地質(zhì)構(gòu)造圈定體及取樣和驗證等。在山開鑿中,常用坑道鉆探技術(shù)來鉆鑿地下觀測孔、通風(fēng)孔、排水孔、瓦斯排放孔、注漿孔、爆破孔、錨定孔及開鑿坑道的先導(dǎo)孔等。在其他巖土工程施工領(lǐng)域中,坑道鉆探的裝備和工藝技術(shù)可用于壩基的邊坡加固地質(zhì)災(zāi)害的治深基坑的支護(hù),以及工業(yè)商業(yè)交通軍事的鉆探工具常用于山開鑿中,以鉆機為主其他鉆探工具為輔,提供各種鉆機配件。
1、層巖心管:管鉆具結(jié)構(gòu)簡、加工方便,是硬質(zhì)合金和鋼粒鉆進(jìn)常用鉆進(jìn)的取芯工具。由于管鉆具中沖洗液由鉆桿送入巖心管。直接沖向巖心頂部,加之巖心管回轉(zhuǎn)對巖心產(chǎn)生的碰撞、磨擦作用的鉆機配件,巖心極易損耗,故只適用于較完整穩(wěn)固的地層。
2、雙層巖心管:雙層巖心管是在原巖心管(外管)中增設(shè)一根巖心容納管(內(nèi)管)而成。根據(jù)鉆進(jìn)中內(nèi)管是否轉(zhuǎn)動分為雙動與動兩種類型:
雙層雙動巖心管(雙動雙管)——外管轉(zhuǎn)動,內(nèi)管也轉(zhuǎn)動。
雙層動巖心管(動雙管)——外管轉(zhuǎn)動,內(nèi)管不轉(zhuǎn)動。
雙層巖心管可隔離沖洗液對巖心的沖刷作用。雙動雙管隔水不隔振,用于松軟、松散的易沖蝕地層;動雙管隔水又可隔振,適用圍更為廣泛,金剛石鉆進(jìn)基本上都使用動雙管鉆具的鉆機配件。
根據(jù)設(shè)計參數(shù)設(shè)計好了鉆臂的三維實體模型。并且參照機器人學(xué)中的機械手運動分析論以及動力分析論,使用D-H方法和牛頓-歐拉方法創(chuàng)建起鉆臂的運動學(xué)基本方程、動力學(xué)基礎(chǔ)方程。然后進(jìn)行利用運動學(xué)和動力學(xué)論對鉆臂整體進(jìn)行了分析,完成了鉆臂基礎(chǔ)論研究,并繪制了鉆臂的工作圍空間。其次結(jié)合NX和ADMAS建立起鉆機的虛擬樣機模型,對鉆機結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計和分析。利用ANSYS計算軟件對鉆臂整體以及關(guān)鍵零部件進(jìn)行分析計算。通過分析計算鉆臂的各種工況,校核了鉆臂及其關(guān)鍵零部件在特殊工況下的強度指標(biāo),為鉆臂的進(jìn)一步結(jié)構(gòu)優(yōu)化反饋了數(shù)據(jù)。后通過生產(chǎn)的原型機樣機,在實際生產(chǎn)現(xiàn)場依據(jù)前期得到的數(shù)據(jù),在鉆臂應(yīng)力集中點進(jìn)行采樣測試。利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)收集了鉆機的加速度和應(yīng)力數(shù)據(jù),對計算結(jié)果進(jìn)行了比較和分析,反饋設(shè)計過程,優(yōu)化經(jīng)驗設(shè)定數(shù)據(jù)。在優(yōu)化設(shè)計論和計算論方面,虛擬樣機計算結(jié)合測試數(shù)據(jù)的方法是為行之有效的手段之一。
主要優(yōu)點:
1、液壓加壓兼強力起拔、節(jié)省人力、減輕勞動強度;
2、卷揚機為行星式卷揚機,操作靈活、安全可靠;
3、在減速箱中增設(shè)了反檔機構(gòu),操縱一個手柄可使回轉(zhuǎn)器具有正轉(zhuǎn)、停、反轉(zhuǎn)三檔位置,使主動鉆桿擰卸方便、省時、省力;
4、泥漿泵自吸能力強,可調(diào)10級流量;
5、水龍頭體積小、重量輕、密封可靠;
6、主動鉆桿剛性好、自重大,鉆孔時靠自重加壓即可,鉆進(jìn);
7、起、落井架為液壓操縱,操作方便、安全可靠;
8、整車裝有四組液壓支腿,可隨意調(diào)節(jié)任意腿的伸出長度,適應(yīng)不同工作場地;
9、汽車分動箱為整體、越野式;
10、在操作臺上即可實現(xiàn)鉆機正反轉(zhuǎn)工作,操作方便靈活。
8年