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        工程地質(zhì)勘探用多鉆頭鉆機(jī)的研制與應(yīng)用

        2018-06-06 05:27:16張文唐智能李亞龍周航
        卷宗 2018年7期
        關(guān)鍵詞:工程

        張文 唐智能 李亞龍 周航

        摘 要:針對(duì)我國(guó)鉆機(jī)技術(shù)存在的問題,研制出一種新型工程地質(zhì)勘探用多鉆頭鉆機(jī),轉(zhuǎn)桿的下表面焊接有固定法蘭,連接桿的下端與軸承定子相焊接,軸承轉(zhuǎn)子的外圍焊接有旋轉(zhuǎn)換頭盤,第一帶法蘭鉆頭的法蘭上表面與法蘭的下表面相貼合,螺栓通孔和第一帶法蘭鉆頭上表面的帶螺紋通孔的內(nèi)部螺接有螺栓,本裝置安裝有旋轉(zhuǎn)換頭盤,旋轉(zhuǎn)換頭盤上配備有四個(gè)不同種類的帶法蘭鉆頭,可以快速安全的更換鉆頭,避免了在更換鉆頭時(shí)對(duì)人體造成損害,省時(shí)省力,提高了工作效率。

        關(guān)鍵詞:多鉆頭;鉆機(jī);地質(zhì)勘探

        1 引言

        勘探是工程地質(zhì)勘察過程中查明地下地質(zhì)情況的一種必要手段,是在地面的工程測(cè)繪和調(diào)查所取得各種資料的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對(duì)工程地質(zhì)條件進(jìn)行定量評(píng)價(jià),進(jìn)行地質(zhì)勘探的時(shí)候鉆機(jī)是必須要用到的一種設(shè)備[1-2],鉆機(jī)用來(lái)獲取地表下深層的土壤和巖石,在不同的地質(zhì)環(huán)境下會(huì)用到不同種類的鉆頭,更好地提升勘探效率,但是在給鉆機(jī)更換鉆頭時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,并且要避免鉆頭滑落對(duì)人體造成損傷,不能快速安全的進(jìn)行鉆頭的更換[3-7],為了解決上述問題,我們提出了一種工程地質(zhì)勘探用多鉆頭鉆機(jī)。

        2工程地質(zhì)勘探用多鉆頭鉆機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        工程地質(zhì)勘探用多鉆頭鉆機(jī)如圖1所示,包括機(jī)身,機(jī)身的下表面轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有鉆桿,轉(zhuǎn)桿的下表面焊接有法蘭,法蘭的上表面四周均勻開設(shè)有至少四個(gè)螺栓通孔,機(jī)身的下表面固定安裝有連接桿,連接桿的下端與軸承定子相焊接,軸承轉(zhuǎn)子的外圍套接有軸承轉(zhuǎn)子,軸承轉(zhuǎn)子的外圍焊接有旋轉(zhuǎn)換頭盤,旋轉(zhuǎn)換頭盤的上表面從左側(cè)開始順時(shí)針依次活動(dòng)插接有第一帶法蘭鉆頭、第二帶法蘭鉆頭、第三帶法蘭鉆頭和第四帶法蘭鉆頭,且第一帶法蘭鉆頭、第二帶法蘭鉆頭、第三帶法蘭鉆頭和第四帶法蘭鉆頭的上表面四周分別均勻開設(shè)有至少四個(gè)帶螺紋通孔,第一帶法蘭鉆頭的上表面與固定法蘭的下表面相貼合,螺栓通孔和第一帶法蘭鉆頭上表面的帶螺紋通孔的內(nèi)部螺接有螺栓。

        3工程地質(zhì)勘探用多鉆頭鉆機(jī)的有益效果

        (1)工程地質(zhì)勘探用多鉆頭鉆機(jī),安裝有旋轉(zhuǎn)換頭盤,旋轉(zhuǎn)換頭盤上配備有四個(gè)不同種類的帶法蘭鉆頭,用于在不同地質(zhì)環(huán)境下鉆探,能對(duì)土層、砂層、礫石層、巖層等進(jìn)行鉆探取芯。

        (2)該鉆機(jī)輕便,效率高,更換鉆頭時(shí),擰開螺栓,轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)換頭盤,使要更換的帶法蘭鉆頭上方的法蘭與固定法蘭相重合,再擰入螺栓,完成鉆頭的快速更換,避免了在更換鉆頭時(shí)對(duì)人體造成損害,省時(shí)省力,提高了工作效率。

        (3)該鉆機(jī)的第一帶法蘭鉆頭的下表面與旋轉(zhuǎn)換頭盤上表面的距離為3厘米,保證第一帶法蘭鉆頭的下表面不會(huì)與旋轉(zhuǎn)換頭盤的上表面相接觸,使第一帶法蘭鉆頭可以跟隨鉆桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)可以為螺栓添加螺母留出足夠的空間,此外螺栓的下方螺接有螺母,螺接螺母后固定的更加緊固,防止了螺栓的脫落。

        (4)該鉆機(jī)的動(dòng)力頭安裝內(nèi)外管的浮動(dòng)機(jī)構(gòu),不僅可以保護(hù)鉆桿絲扣,而且還可以清除巖粉,保證鉆孔內(nèi)部清潔,提高效率。

        4 工程地質(zhì)勘探用多鉆頭鉆機(jī)的使用說(shuō)明

        工程地質(zhì)勘探用多鉆頭鉆機(jī),機(jī)身的下表面轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有鉆桿,機(jī)身控制轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)桿的下表面焊接有固定法蘭,固定法蘭的上表面四周均勻開設(shè)有至少四個(gè)螺栓通孔,固定法蘭用來(lái)連接四個(gè)帶法蘭鉆頭,機(jī)身1的下表面固定安裝有連接桿,連接桿的下端與軸承定子相焊接,連接桿用來(lái)連接機(jī)身1和旋轉(zhuǎn)換頭盤,軸承定子的外圍套接有軸承轉(zhuǎn)子,軸承轉(zhuǎn)子的外圍焊接有旋轉(zhuǎn)換頭盤,旋轉(zhuǎn)換頭盤以軸承定子為圓形進(jìn)行旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)換頭盤的上表面從左側(cè)開始順時(shí)針依次活動(dòng)插接有第一帶法蘭鉆頭、第二帶法蘭鉆頭、第三帶法蘭鉆頭和第四帶法蘭鉆頭,且第一帶法蘭鉆頭、第二帶法蘭鉆頭、第三帶法蘭鉆頭和第四帶法蘭鉆頭的上表面四周分別均勻開設(shè)有至少四個(gè)帶螺紋通孔,四個(gè)不同種類的帶法蘭鉆頭用于不同地質(zhì)環(huán)境的鉆探,上端帶有的法蘭用來(lái)和固定法蘭相螺接,第一帶法蘭鉆頭的上表面與固定法蘭的下表面相貼合,螺栓通孔和第一帶法蘭鉆頭上表面的帶螺紋通孔的內(nèi)部螺接有螺栓,帶法蘭鉆頭和固定法蘭被四個(gè)螺栓固定在一起,隨著鉆桿的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。

        在需要更換鉆頭時(shí),關(guān)閉機(jī)身電源,等鉆桿停止旋轉(zhuǎn)后把固定法蘭上的螺栓擰下,轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)換頭盤,上體選中的帶法蘭鉆頭,使要更換的帶法蘭鉆頭上方的與固定法蘭完全重合,并且在實(shí)際使用中,可以根據(jù)需要來(lái)分別設(shè)置四個(gè)鉆頭的種類和型號(hào),把螺栓插入到螺栓通孔和帶螺紋通孔中,然后擰緊,為了螺栓固定的更加緊固,在每個(gè)螺栓的下端再旋緊一個(gè)螺母,來(lái)完成鉆頭的快速更換。

        5 結(jié)論

        該工程地質(zhì)勘探用多鉆頭鉆機(jī),安裝有旋轉(zhuǎn)換頭盤,旋轉(zhuǎn)換頭盤上配備有四個(gè)不同種類的帶法蘭鉆頭,用于在不同地質(zhì)環(huán)境下鉆探,更換鉆頭時(shí),擰開螺栓,轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)換頭盤,使要更換的帶法蘭鉆頭上方的法蘭與固定法蘭相重合,再擰入螺栓,完成鉆頭的快速更換,本裝置安全實(shí)用,避免了在更換鉆頭時(shí)對(duì)人體造成損害,省時(shí)省力,提高了工作效率,滿足了復(fù)雜地區(qū)的鉆探需求,為進(jìn)一步完善和提高工程地質(zhì)勘探多鉆頭鉆機(jī)的性能奠定了基礎(chǔ)。

        參考文獻(xiàn)

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        [3]劉廣志.中國(guó)鉆探科學(xué)技術(shù)史[M].北京:地質(zhì)出版社,1998.

        [4]夏家祥,韓烈祥,朱麗華,李杰,孫海芳,譙抗逆.北美移動(dòng)鉆機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀[J].鉆采工藝,2013,36(04):1-5+133.

        [5]高加索.煤層氣鉆機(jī)的性能探析和發(fā)展方向[J].石油機(jī)械,2010,38(06):84-87.

        [6]馮定,唐海雄,周魁,胡澤剛,徐杰,黃朝斌,柳進(jìn),李壽勇.模塊鉆機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].石油機(jī)械,2008(09):143-147.

        [7]張偉.關(guān)于我國(guó)地質(zhì)巖心鉆機(jī)發(fā)展方向的分析[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2008(08):1-5.

        [8]張偉.關(guān)于我國(guó)地質(zhì)巖心鉆機(jī)發(fā)展方向的分析[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2008(08):1-5.

        作者簡(jiǎn)介

        張文(1995-),男,河南焦作人,在讀本科,河南理工大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院地質(zhì)工程(卓越)專業(yè)。

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