地质钻探设备 一、钻探设备组成和分类 钻探设备是指钻探施工中所使用的机械设备和装置的总称，包括钻机、泥浆泵（或空压 机）、钻塔、动力机、冲洗液制备与固控设备、钻进参数检验测试仪表和附属设备等。 钻机是钻探工作的主要设备，是驱动、控制钻具钻进，并能升降钻具的机械。 泥浆泵在籍探中的最大的作用是向孔内输送冲洗液以清洗孔底、保护孔壁、冷却钻头和润 滑钻具。在使用液动锤、螺杆马达和涡轮马达等孔底动力钻具时，泥浆泵还作为提供液体动 力的装置。 钻塔在钻进过程中大多数都用在起、下钻具、套管柱和悬挂钻具，要求钻塔有足够的承载能 力及足够的刚度。 动力机是钻机、泥浆泵、固控设备及绞车等设备的动力源,通常用电动机或内燃机作 为动力驱动装置。 泥浆制备与固控设备是用以制备钻井液和清除冲洗介质中无用固相的地面设备。 钻参仪是检测钻进过程有关技术参数（钻压、转速、泵量、泵压、钻速等）的仪器仪表。 附属设备是为完成钻探工作为钻机配备的辅助设备,最重要的包含提引装置水龙头、钻杆 夹持器、拧卸装置、绳索取心绞车等。 岩石心钻机大多数都用在固体矿产地质勘探，也可用于工程地质勘查、水文地质勘探、水并 钻探和科学钻探等。岩心钻机一般都是回转式钻机，按回转器的形式可分为立轴式、转盘式 和动力头式（移动回转器式）三种。 由于钻探目的和施工对象不同，常采用不一样特点的钻探设备,钻机可按钻机的用途、钻进 方法、结构及形式、传动方式、装载方式等进行分类，见表3-1。 表3-1钻机的分类 分类方法一 一 钻机种类 一 用途 岩心钻机、坑道钻机、水文水井钻机、浅层取样钻机、工程勘测考察钻机、工程项目施工钻机、石 油和天然气钻机、特种钻机 钻进方法 回转式钻机、冲击式钻机、冲击回转式钻机、振动钻机、复合钻机 结构及形式 立轴式钻机、转盘式钻机、动力头式钻机、顶驱式钻机 传动方式 物理运动钻机、液压传动钻机、电驱动钻机 装载形式 散装式、滑桃式、拖车式、自行式 —一 施工场地」 地表钻机、坑道钻机、海洋钻机等 一 二、立轴式岩心钻机 立轴式钻机是指回转、升降钻具等主传动为物理运动，给进、卡夹等辅助动作为液压传 动，以立轴为主要结构特征的岩心钻机，简称立轴钻机。 立轴式钻机一般适用于使用金刚石或硬质合金钻进办法来进行固体矿产勘探，也可用于工 程地质勘查、浅层石油、天然气、地下水钻探，还可用于堤坝灌浆和坑道通风、排水等工程 孔钻进。 物理运动、液压给进的立轴式岩心钻机是目前国内普遍的使用的一-种主要机型，已形成完 整的系列(表3-2) o现代立轴式钻机在兼顾硬质合金和钢粒钻进工艺要求的基础上，为适应 金刚石钻进的需要，提高了立轴的转速，扩大了调速范围，增加了变速挡数。为缩短辅助工 序的时间，有的机型采用上、下双卡盘，实现“不停车倒杆”，以及加长立轴行程等。 表3-2XY系列立轴式岩心钻机 主要参数 钻进深度 /m 钻杆直 /mm 立轴正 转级数 最高转数 /(r*min ~1 ) 1最低转数 /( r*min ) 给进行程 /mm 驱动功昌 /kW 机 型 XY -1 100 43 3 ~6 1200 180 :300-400 7.5-10 XY-2 300 43 -53 3 ~8 1200 1 120 ! 400 ~500 1 15-22 XY-3 600 43-53 4 ~6 1100 厂120 1 500 - 600 30-35 XY-4 1000 53 -60 6 ~8 — 500-600 35 ~45 XY-5 1500 53 -60 6-8 1000 500 ~600 50-60 XY-6 2000 53 -63.5 6 ~10 1000 1 500 ~750 1 55 ~75 XY-7 2500 50 ~ 114 10 960 J ZZJ 700 J 75 ~ 85 XY-8 3000 71 -114 8 1000 1 95 f —— _ 1000 90 ~ 130 XY-9 4000 71 -114 10 2^L 80 j 1200 I 160 ~170 三、 立轴式钻机结构特点 钻机的主要特征是： 回转器有一根较长的立轴，在钻进中可起到导正和固定钻具方向的作用回转器传动部件 结构紧密相连,加工、安装定位精度高，润滑及密封条件好，所以主动钻杆与回转器输出轴同心度 高,钻机的导向性能较好，适合高速回转又有利于保证开孔质量。 回转器可调整角度,可施工斜孔。 同转器采用悬臂安装，受到立轴问转器通孔直径的限制，不能通过粗径钻具，适合完成较 小口径的钻孔，开孔直径大小由钻机让开孔口的距离确定。 立轴钻机调速范围较宽，机械传递动力的立轴钻机多为有级变速，且有慢速和反转挡。 升降作业多用卷扬机与滑轮组配合完成，需要配备钻塔。 有加减压机构，并配有可反映孔内情况的钻压表，钻压控制准确，给进均匀。 钻机可按部件解体，一般能适应野外搬迁工作要求。 倒杆频繁，易引起孔底岩心堵塞，辅助上班时间长。 多数钻机的卷扬机轴线与天车轴线垂直，钢丝绳纵向缠绕，易损坏钢丝绳。 回转器不能兼作拧卸工具，拧卸钻杆需另配拧管机。 四、 典型立轴式钻机主要结构 目前市场上的立轴钻机品种型号很多，但其结构原理及工作性能大致相同，大多数都由 以下几个部分所组成:动力机、离合器、变速箱、分动箱、回转器、卷扬机、液压给进系 统、机座等。 XY-6B型钻机(图3-1)钻深能力为2000m。钻机采用物理运动、液压给进，具 有结构符合常理、运转平稳、工作可靠、操作便捷、解体性能好、便于修理等特点。与同类 钻机相比增大了卡盘的夹持力，提高了变速箱的精度,能够更好地满足深孔钻进的要求。 图3 -1 XY -6B型钻机 五、物理运动系统 该钻机的传动系统最重要的包含油浸式湿式离合器、变速箱、传动箱、立轴回转器、上下卡 盘、卷扬机、水刹车、左右侧架、滑架、底座、油泵传动等。 XY-6B型钻机的物理运动系统见图3-2o钻机通过底座11,支承整个钻机，在底座上有可 滑动的滑架10,滑架上安装了钻机其余各构件。当立轴6需要移开孔时，在移车油缸的作用 下，滑架10（包括安装在滑架上的所有构件）相对底座可前后移动。装在滑架上的动力机经弹 性联轴器与摩擦离合器2连接，摩擦离合器输出轴乂与变速箱3输人轴连接,动力机1启动后, 结合离合器2,其动力就传至变速箱3,经变速后通过变速箱输出轴，将动力传至传动箱4,传 动箱通过分动机构既可将动力传至立轴PI转器5,实现钻具的PI转，也可将动力传至卷扬机7, 实现钻具的提升与下降,也可将动力同时传至卷扬机7和立轴回转器5。水刹车8的旋转是 通过卷筒制动圈上的齿圈与水刹车的齿轮相互啮合实现的，用以控制下钻的速度。 图3-2 XY -6B型钻机传动图 1 一-动力机;2 —-离合器;3 一变速箱;4 一传动箱;5 一回转器;6-立轴; 7 一卷扬机;8 一水剥车;9 -?液压泉；10 -滑架；11 一?底座 六、其他立轴式钻机结构特点 1、 XY-3型立轴式岩心机 XY-3型岩心钻机（图3-12）钻深能力为600m,除具有立轴式岩心钻机共 性优点察，还具有以下突出特点： （1） 采用连杆增力式弹簧夹紧、液压松开常闭式液压卡盘，结构新颗，补偿性好，质合金镶 焊式卡瓦结构，夹紧力大,寿命长，工作可靠。 （2） 选用汽车变速箱、离合器、万向传动轴等优质通用部件，寿命长，更换方便，锐机工作 可靠性程度高。 2、 钻机 XY-4型钻机是一种中深孔岩心钻机（图3-13）,其突出特点是： （1） 钻机具有较高的立轴转速，最高可达到1588r/minoo （2） 钻机重量较轻，可拆性较好。钻机可分解成9个整体部件，最大部件仅218KG,便于搬 迁，宜于山区工作。 3、 XY-8型立轴式岩心钻机 XY-8型岩心钻机（图3-14）是新研制的深孔岩心钻机，其突出特点是： （1） 钻机既可作为传统的立轴式钻机使用，又可作为转盘式钻机使用。 （2） 卷扬机横向布置且配有水刹车。 4、 履带装载立轴式岩心钻机 为满足大角度斜孔取心钻进和搬迁方便的需要，近年来一些生产厂商研制了主机和桅杆 式钻塔一体的“塔机一体式”立轴式岩心钻机,保留了原钻机结构紧密相连的传统特点，配备了液 压油缸起塔和平移机构，保持立轴摆角与桅杆式钻塔的同步角度调整，在某些特定的程度上满足了 中浅孔和15°以上斜孔的取心钻探施工需要。同时也逐步开发了拖车式、履带式、车装式 立轴钻机，实现了装载方式多样化。 XY-5L型履带装载立轴式岩心钻机如图3-15所示 图3T4 XY-8H型岩心钻机 图［x ” 图3* XYTL型岩心钻机
2、成为VIP后，下载本文档将扣除1次下载权益。下载后，不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
3、成为VIP后，您将拥有八大权益，权益包括：VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
4、VIP文档为合作方或网友上传，每下载1次， 网站将按照每个用户上传文档的质量评分、类型等，对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者
