地下潜孔钻机的基本组成与工作原理 一、地下潜孔钻机的基本组成 图 1-1 为地下潜孔钻机组成的示意图，它由钻头 1 、冲击机构（冲击器 )2 、钻杆 3 、回 转机构 4 、气接头与操纵机构 5 、调压机构 6 、支承调幅与升降机构 7 组成。其中 1 、2 、3 合称PG电子游戏 PG电子官网凿岩钻具。 二、地下潜孔钻机的工作原理与特点 潜孔钻机凿岩原理和重型凿岩机一样，是间歇冲击岩 ( 矿 ) 石，连续回转，不同的是潜孔 钻机的冲击机构一潜孔冲击器装于钻杆的前端， 潜人孔底， 活塞直接冲击钻头， 且随钻孔的 延伸，不断推进。潜孔钻机即因冲击器潜人孔底而得名。钻机由冲击机构 2 中的活塞完成 冲击钻头 1 的冲击动作，并由 冶金设备 回转机构 4 实现回转动作。由调压机构 6 完成推进 力大小的调节，以高效完成钻孔工作，钻机的升降与调幅由机构 7 完成。各种动作由操纵 机构 5 来控制。支承机构可以是支架或钻车。钻孔过程中形PG电子模拟器 PG电子网站成的岩厭粉），则由流经钻杆 与孔壁之间的气体或水排至孔外。 潜孔钻机不像凿岩机接杆钻进那样，能量损失随钎杆接头增多而增加，因它的钻杆不传 递冲击能，故冲击能量损失小，因此可打更深的孔。由于冲击器深人孔内作业，工作 ? 173? 计算它的工作参数。 1. 轴推力 61 洽理的轴推力潜孔凿岩也主要是靠钻头的冲击能量来破碎岩 ( 矿 ) 石，钻头回转只是 用来更换位置，避免重复破碎。因此，潜孔凿岩不需要很大的轴推力。轴推力过大，不仅易 产生剧烈振动， 还会加速硬质合金的磨损， 使钻头过早损坏 ; 轴推力过小， 则钻头不能与岩 ( 矿 ) 石很好地接触， 影响冲击能量的传递效率， 甚至导致冲击器不能正常工作。 低气压型潜孔钻 机的合理轴推力可用以下经验公式计算 S P#$(30~35)/ (1-1) 式中 P# —— 合理的轴推力， N; 钻孔直径， cm ； f— 岩石普氏硬度系数。 根据国内经验，低气压型潜孔钻机的轴推力又可按表 1-1 选取。 表 1-1 潜孔钻机合理的轴推力 钻头名义直 合理轴推力 钻头名义直 合理轴推力 P 径 D/mm P /kN 径 D/mm H/kN H 100 4-6 200 10-14 150 6-10 250 14-20 (2) 调节推 ( 压 ) 力的计算潜孔钻机钻孔时，钻进部件 ( 含钻具和回转供风机构）的自重施 于孔底有一个力（向下钻时为正，向上钻时为负），它会影响合理轴推力的大小。同时，在 钻进时钻杆与孔壁之间还有摩擦阻力， 所以， 潜孔钻机必须设有调压机构， 以便调节施于钻 PG电子模拟器 PG电子网站具上的作用力 ( 推力）。调压机构施于钻具上的调节推 ( 压 ) 力按下式计算 ： T P $P#-gMsin!+gfjMcos!+ (1-2) 式中 PT— 施于钻具上的调节推 ( 压 )* ，N; P# —— 计算的合理轴推力， N; M—— 钻进部件的质量， k g ; !—— 孔向与水平面所成夹角，（ °) ； —— 摩擦系数，一般取 =0.25; R—冲击器钻头的反弹力， 其值为活塞在每一工作循环中使气缸返回到初始位置所需的 最小轴推力， N;g 重力加速度， m/s 2 。 如向上钻孔时，则（ 1-2) 式等号右边第二项为 “$”号。 当 P% 为负值时，表明钻进部件自重施于孔底的轴推力大于 PPG电子游戏 PG电子官网 ，必须通过调压机构进 行减压钻进 ; 反之，则需加压，进行加压钻进。当 P% 为零时，表明只靠钻进部件的自重力 即可合理钻进，无需调压。 2. 钻具的回转速度 钻头每冲击一次，只能破碎一定范围的岩石。当钻具转速过高时，在两次凿痕之间，势 必留下一部分未被冲击破碎的岩瘤， 使回转阻力矩增大， 钻具振动加剧，钻头磨损加快，不 仅降低了钻进速度，甚至造成夹钻事故 ; 当转速过低时，则可能产生重复破碎现象，因没有 充分利用钻头的冲击能量， 钻速降低。 钻具的最优转数应当根据钻头两次冲击之间既不留岩 瘤，又不产生重复破碎来确定。然而，这个合理的转角与钻头直径、岩石性质、冲击能量、 冲击频率、轴推力、钻头结构以及硬质合金片（柱）的磨损程度等诸多因素有关，很难做出 准确的计算，通常只能根据生产经验和实验方法确定。 根据国内潜孔钻机的使用经验和参考国外资料， 钻具的合理转速可按表 1-2 选取， 或用 下列经验公式计算： 78/0 95 n 「（6500/#) . (1-3) 式中 n 1 钻具的合理转数 ,r/min; D 钻孔直径， mm 。 表 1-2 回转转数与钻头直径的关系 钻头直径 D 回转转 n 钻头直径 D 回转转数 n,/ /mm 数 n} /(rmi -

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