有的轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)同時(shí)備有泥漿泵和空氣壓縮機(jī),可根據(jù)情況選用不同的洗井方式。
液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī) 回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的一種。由液壓馬達(dá)通過減速器驅(qū)動(dòng),并以沿塔架上下移動(dòng)的動(dòng)力頭代替轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)上的轉(zhuǎn)盤和水,驅(qū)動(dòng)鉆桿和鉆頭旋轉(zhuǎn)切削巖層??捎弥睆竭_(dá)1米的大型鉆頭鉆鑿大口徑水井,其特點(diǎn)是鉆進(jìn)速度快,鉆具的裝卸和下井管較簡(jiǎn)便,接長(zhǎng)鉆桿時(shí)無需提升鉆具,簡(jiǎn)免了卷揚(yáng)機(jī)、提升滑車、轉(zhuǎn)盤、水、方鉆桿等一系列部件。潛孔振動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī) 是以振動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的方式鉆進(jìn)巖層的一種回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。鉆具由鉆頭、振動(dòng)器、消振器和導(dǎo)向筒等組成(圖3)。振動(dòng)器產(chǎn)生的激振力使整個(gè)鉆具作錐擺運(yùn)動(dòng)。鉆頭通過摩擦圈套裝在振動(dòng)器外殼的外面,一方面隨振動(dòng)器作頻率約為1000轉(zhuǎn)/分、振幅約9毫米的水平圓周振動(dòng);另一方面又繞振動(dòng)器軸線作3~12轉(zhuǎn)/分的低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以破碎巖層,而鉆桿則不轉(zhuǎn),并借消振器避免將振動(dòng)傳給鉆桿。采用壓縮空氣反循環(huán)方式洗井,使巖屑通過位于振動(dòng)器中心的導(dǎo)管和鉆桿內(nèi)腔排出井外。這種鉆機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,鉆進(jìn)效率高。井孔直徑為600毫米左右,鉆進(jìn)深度可達(dá)150米。
有兩種類型:一類是在轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的基礎(chǔ)上增設(shè)沖擊機(jī)構(gòu),以回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)為主,當(dāng)遇到卵石層時(shí)用沖擊鉆進(jìn)的兩用水井鉆機(jī),對(duì)各種地層的適應(yīng)性較強(qiáng);另一類是將沖擊與回轉(zhuǎn)作用結(jié)合在一起鉆進(jìn)的水井鉆機(jī),如風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)。它所使用的潛孔錘鉆具(圖5)由缸套和在缸套中上下運(yùn)動(dòng)的活塞等組成。缸套下端與鉆頭連接,上端通過螺紋接頭與鉆桿相連,由空氣壓縮機(jī)提供的0.7~1.4兆帕的高壓空氣通過活塞上方的逆止閥、空氣分配器和活塞下方的進(jìn)氣口,推動(dòng)活塞沖擊頻率作為 700~1200次/分的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),使活塞頻繁地沖擊鉆頭,以增強(qiáng)鉆頭鉆進(jìn)巖層的能力。與此同時(shí),鉆具以35~60轉(zhuǎn)/分的較低轉(zhuǎn)速作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由活塞上、下空腔排出的空氣,向下進(jìn)入鉆頭,起冷卻鉆頭的作用,并將孔底巖屑帶出井口。其回轉(zhuǎn)和循環(huán)洗井部分的結(jié)構(gòu)與用壓縮空氣洗井的轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)基本相同,所用鉆頭為碳化鎢球齒鉆頭或牙輪鉆頭等。風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)可用于硬巖層深井的鉆進(jìn),鉆進(jìn)速度高,且鉆井速度不因鉆進(jìn)深度的增加而降低,鉆出的井孔較直。
⒈鉆頭轉(zhuǎn)速高。
⒉摩擦嚴(yán)重、散熱困難、熱量多、切削溫度高。
⒊切削量大、排屑困難、易產(chǎn)生振動(dòng)。
⒋鉆頭的剛性和精度都較差,故鉆削加工精度低,一般尺寸精度為IT11~I(xiàn)T10,粗糙度為Ra100~25。
鉆孔用的夾具主要包括鉆頭夾具和工件夾具兩種。
⒈鉆頭夾具:常用的是鉆夾頭和鉆套。
⑴鉆夾頭:適用于裝夾直柄鉆頭。鉆夾頭柄部是圓錐面,可與鉆床主軸內(nèi)孔配合安裝;頭部三個(gè)爪可通過 ;緊固扳手轉(zhuǎn)動(dòng)使其同時(shí)張開或合攏。
⑵鉆套:又稱過渡套筒,用于裝夾錐柄鉆頭。鉆套一端孔安裝鉆頭,另一端外錐面接鉆床主軸內(nèi)錐孔。
⒉工件夾具:常用的夾具有臺(tái)虎鉗、平口鉗、V形鐵和壓板等。裝夾工件要牢固可靠,但又不準(zhǔn)將工件夾得過緊而損傷過緊,或使工件變形影響鉆孔質(zhì)量(特別是薄壁工件和小工件)。