《岩土钻掘工程学》室内实验指导书.doc

《岩土钻掘工程学》室内实验指导书
《岩土钻掘工程学》室内实验指导书
郑贵强
华北科技学院安全工程学院
2012年6月
目录
实****一钻探设备的了解(一) …………………………………1 实****二钻探设备的了解(二) …………………………………4 实****三常用机具的了解…………………………………………….6
实****一钻探设备的了解(一)
一、目的要求
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3. 了解钻探设备的操作方法;
4. 了解钻探设备的注意事项。
二、实****内容
钻探设备:钻孔施工所使用的地面设备总称。
1. XY-4型钻机
(1)基本介绍:
钻机又称钻探机,是在地质勘探中,带动钻具向地下钻进,获取实物地质资料的机械设备,主要作用是带动钻具破碎孔底岩石,下入或提出在
孔内的钻具。立轴式钻机是地质钻探中常用的一种回转式钻机,这种钻机的回转机构有一段较长的立轴(1米左右),用其带动钻具回转、实现给进并导正钻具,故名立轴式钻机。XY-4型钻机属立轴式钻机,钻进深度1000米。XY-4型钻机主要适用于进行固体矿产勘探、工程地质勘查、也可用作浅层石油、天然气、地下水钻探和堤坝灌浆、坑道通风、排水孔的钻进。
(2)基本结构:
XY-4型钻机主要由两部分组成,分别是机械传动系统和液压传动系统。ⅰ、机械传动系统包括:
摩擦离合器、变速箱、万向轴、分动箱、回转器、升降机等
摩擦离合器:
摩擦离合器,由主动件、从动件、压紧分离机构、操纵机构及调隙机构组成。摩擦离合器的功能有三个:第一,接通和切断钻机的动力;第二,在钻机变速和分动操作中、或在完成套岩心与扭断岩心等特殊操作时,利用离合器进行微动操作;第三,当钻机超载时,利用摩擦片打滑起过载保护作用。
变速箱:
变速箱,由工作机构和换挡机构(变速机构)组成。工作机构包括四根轴
和五对齿轮。变速箱的功能是变更回转器和升降机的转速和扭矩。
万向轴:
变速箱输出轴与分动箱之间采用万向轴连接。万向轴的作用是降低变速箱和分动箱装配时对中的精确度方便拆卸变速箱。
分动箱:
分动箱功能是将变速箱传来的动力分配给回转器和升降机,并使他们同时或分别回转。
回转器:
回转器主要由箱壳、横轴、锥齿轮副、立轴导管、立轴及卡盘等主要零件组成。回转器的功能是传递动力,使钻具以不同转速和扭矩作正转或反转,并导正钻具方向。
升降机:
升降机的主要组成部分包括传动机构、卷筒和制动器。主要功能是升降钻具、套管和悬挂钻具、在处理事故时进行强力起拔等。
ⅱ、液压传动系统包括:
动力元件、控制元件、辅助元件
①动力元件:
XY-4型钻机采用CB-33/80型定量齿轮泵,作用是将原动机输出的机械能转化成液压能,向液压系统提供压力油,驱动液动机。
②控制元件:
控制元件由压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀组成。控制元件的作用是控制液压系统的压力、流量和液流方向,以保证执行元件得到所要求的力、速度和液流方向。
③辅助元件:
辅助元件将液压能转化为机械能,驱动工作机构完成所要求的各种动作。
(3) 工作原理:
作业时,动力机通过传动装置驱动转盘,由主动钻杆带动钻头旋转破碎岩层。有正、反两种循环方式。正循环钻机工作时,井底岩屑通过钻杆的外形通道被带出井口,在沉淀池沉淀后,泥浆流回泥浆池供循环使用。反循环钻机工
作时,泥浆在沉淀池沉淀后从井口自行流入井底,携带岩屑的泥浆则由砂石泵经钻头水口通过钻杆内腔向上抽吸出井、回沉到沉淀池。
(4) 注意事项:
随时注意检查气水管路,各部分螺栓,螺帽接头的连接情况是否牢固可靠。随时注意检查风马达的润滑情况。工作面积水时,开孔要用大直径钎头,然后插入钻杆,并使钻杆露出地面 100-200mm,以防止击岩渣泥浆掉入孔内。钻凿时不允许反转以免钻杆掉入孔中。机器在短时间内停止工作时,要给予少量的压气,以避免泥沙侵入冲击器的内部,若在较长时间停止工作时,需将冲击器提到距孔底1—2米处再进行固定。工作时应注意冲击器的声音和减速箱运转情况是否正常,发现不正常的现象应立即停机检查。加接新钻杆时,要特别注意孔内清洁,以避免沙土混入冲击器内部,损坏机件或发生停钻事故。机器的保养和润滑:
每个工作班结束时,都必顺把机器表面污物清除干净。严禁在工作表面大拆大卸(拆成组件便于搬运的情况例外),以免丢失零件和损坏零件的关键部位。钻杆接头用黄油润滑。减速器用黄油做润滑。

1. XY-4型立轴式钻机的优缺点分别是什么?
2. XY-4型立轴式钻机能在那些方面做些改进怎么实现?
3. 怎样选择立轴式钻机驱动设备?