自动化无钻杆钻机

导语

在矿井井巷挖掘过程中,回旋盘式钻机、普通潜水钻机普遍存在重量大且事故易发,更换不便。本期转化果平台推荐的《自动化无钻杆钻机》,实现双钻头双向回旋,重量恒定自动化挖掘,装配有导向杆,取消了钻杆,规避了更换钻杆的繁琐工序和单向回旋的巨大扭矩。可广泛应用于石油、矿山等垂直矿井井筒、水源井及桩基井的挖掘,推广应用前景广阔!

一、研究背景

如今使用的回旋式钻机不外乎两种:一种是回转盘式钻机,动力装置在地面上,通过驱动钻杆的回旋来带动下面的钻头挖掘。另一种是普通潜水钻机,其动力部分在地下,通过潜水电机带动钻头回旋挖掘,其钻杆不转。这两种钻机普遍存在以下问题:一是都必须有沉重的钻杆,很不便于运输;二是其更换过程中经常出现事故;三是单向回旋容易产生巨大的扭矩,从而扭伤钻杆或钻头;四是运行时由于钻杆数量的增加,其重量越来越大,从而增加提升机的负荷。

二、自动化无钻杆钻机结构与原理

1.基本结构

针对现在单向回旋式钻机的不足,设计了这种自动化无钻杆钻机,实现了双向回旋、双钻头,装配了导向杆,取消了钻杆;规避了更换钻杆的繁琐工序,以及单向回旋的巨大扭矩。

自动化无钻杆钻机是在现行的潜水钻机的基础上,对其潜水挖掘部分进行了实质性的改进设计,加装了分动箱和导向翼、导向杆;实现双钻头双向回旋,重量恒定自动化挖掘,包括动力、挖掘和导向三大部分。

动力部分包括潜水电机,减速箱,分动箱;挖掘部分包括正向钻头和反向钻头;导向部分包括导向翼和导向杆。其基本结构是:在潜水电机的动力输出端装配减速箱,减速箱的动力输出端装配分动箱,分动箱的动力输出部分有两个,分别是正向动力输出轴和反向动力输出轴;正向动力输出轴末端装配直径小的正向回旋钻头,反向动力输出轴末端装配直径大的反向回旋钻头;潜水电机的尾部装配导向杆,导向杆尾部对称装配导向翼和钢丝绳悬挂件,在机体外侧对称装配导向翼;机体侧面装配水冲导管。

2.基本原理

当潜水电机运行时,通过减速箱和分动箱的动力转换,使正向回旋钻头和反向回旋钻头同时转动,因正向钻头直径小,反向钻头直径大,所以挖掘过程中会产生正反方向的两个扭矩,因方向不同所以相互抵消;即便是由于阻力的不同产生小的扭矩差,也不会使整个机体发生转动,因为机体和导向杆上的导向翼起了作用,导向翼上的利刃嵌入泥土中,只能上下移动,水平阻力巨大;从而保证机体整体不发生扭转,通过正反两个钻头的交互旋挖达到平稳快速挖掘的目的。机体通过导向杆上的钢丝绳悬挂件用钢丝绳与地面上的提升机相连,达到上下自如的目的;水冲导管通过高压软管与地面上的高压泥浆泵相连,达到循环泥浆辅助挖掘的目的。

三、自动化无钻杆钻机的优势

1.取消了钻杆,方便运输提高了机动性。

2.该设备取消了钻杆的叠加,使井下设备重量恒定,便于自动化控制,降低了提升机负荷。

3.不用频繁更换钻杆,提高了工作效率。

4.能够延伸设计,便于斜井和水平井的开挖。

四、自动化无钻杆钻机的应用范围

自动化无钻杆钻机可以取代现行的潜水钻机和回转盘钻机,广泛应用于矿山垂直井洞开挖,水源井及桩基井的开挖,延伸设计利用于水平孔洞开挖。

五、与市场产品的对比

本产品利用双向回旋、双钻头挖掘,正反扭矩抵消,可以取消钻杆定位和钻杆传动等繁琐事宜。与现行的潜水钻机与回转盘钻机相比而言,具有运输方便,自动化程度高,运行稳定的特点。

说明:本项目可以转让,也可以和符合条件的企业合作生产。
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